CN107662954A - 一种真空低温蒸发式废水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及废水处理技术领域，具体是指一种真空低温蒸发式废水处理系统，它包括废水沉淀池(1)、澄清池(2)、清水池(3)、换热器(4)，所述换热器(4)上方设有环形凝汽器(5)，所述环形凝汽器(5)上方设有抽真空导管(8)，所述抽真空导管(8)连接设有真空破坏管(9)，所述真空破坏管(9)上连接设有真空泵(11)，所述换热器(4)上设有套接在换热管束(4.2)上的可以移动的用于清理沉积物和结晶的管束清理装置(12)。本发明的优点是：整套系统造价低，应用前景广阔，装置垂直布置，节省占地面积，充分利用低品质热能，废水处理能耗低，处理后的水为蒸馏水，品质高。

Description

一种真空低温蒸发式废水处理系统

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体是指一种真空低温蒸发式废水处理系统。

背景技术

随着我国城市化、工业化进程的加速，全国废水的排放量也逐年增加，导致自然水体不断恶化，水资源污染形势十分严峻，全国废水排放总量持续较快增长，全国废水处理率仍较低，现有的废水处理系统占地面积大、能耗高、造价高，很难满足目前处理废水的需要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是解决目前废水处理系统所存在的诸多问题，提供一种真空低温蒸发式废水处理系统。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：它包括废水沉淀池、澄清池、清水池、换热器，所述换热器上方设有环形凝汽器，所述换热器与环形凝汽器之间设有净汽孔板，所述净汽孔板上设有倾斜设置的环形挡水板，所述环形凝汽器上方设有抽真空导管，所述抽真空导管连接设有真空破坏管，所述真空破坏管设有真空破坏阀，所述真空破坏管上连接设有真空泵，所述换热器包括两个换热箱和设置在两换热箱之间的换热管束，所述换热器上设有换热器进水口和换热器出水口，所述换热器上设有套接在换热管束上的可以移动的用于清理沉积物和结晶的管束清理装置，所述换热器下方设有漏斗，所述漏斗连接设有伸入废水沉淀池的下降管，所述下降管设有下降管阀门，所述换热器与澄清池之间连接设有补水管，所述补水管上设有补水泵，所述环形挡水板连接设有伸入清水池的凝结水管。

采用以上结构后，本发明具有如下优点：整套系统造价低，装置垂直布置，节省占地面积，充分利用低品质热能，废水处理能耗低，处理后的水为蒸馏水，品质高，本装置水位采用真空自维持控制，真空泵可以保证上部蒸汽区域的真空度，所述环形挡水板可以保证凝结水与污水不混合，管束清理装置采用采用刮刷式设计，解决废水杂质沉积在加热管束上影响换热效果问题，所述的漏斗方便蒸发后的浓缩混合水由于重力作用不断下沉并通过下降管沉至沉淀池，并在沉淀池中完成固液分离，依次循环，本系统市场前景广阔，可在沿海进行海水淡化和海盐提取工作。

作为改进，所述环形凝汽器包括冷却管束、下方的入水环形联箱和上方的出水环形联箱，所述入水环形联箱上设有冷却水入口，所述出水环形联箱上设有冷却水出口，所述入水环形联箱设有下孔板，所述出水环形联箱设有上孔板，所述环形凝汽器下部为挡水板，方便收集蒸汽冷却凝结的凝结水，有利于与下部换热器形成立体布置，节约空间和土地，冷却水从下方向上注入，下孔板的孔洞较多，上孔板的孔洞较少，可以保证冷却水在环形凝汽器停留更多时间，起到更好的冷却效果。

作为改进，所述管束清理装置包括与换热管束套接的管束清理刮板，所述管束清理刮板连接设有往复螺杆，所述往复螺杆在远离管束清理刮板的端部套接设有手柄，所述往复螺杆上下设有连接在换热箱上的刚性上下支撑行走梁，所述往复螺杆与换热箱连接处设有密封圈，所述管束清理刮板上的孔洞与换热管束一一对应，所述管束清理刮板与换热管束中间设有耐高温橡胶垫。所述管束清理装置采用工业阀门的螺旋杆设计方案，通过外部的手柄旋转，带动管束清理刮板做往复运动，管束清理刮板行程为换热管束长度一半。管束清理刮板上孔洞与换热管束一一对应，管束清理刮板为铸铁材质，铸铁不与换热管束接触，中间夹耐高温橡垫，管束清理刮板往复运动，清理管束上的沉积物和结晶，保证换热管束的换热效果。

作为改进，所述漏斗上设有电动搅拌器，可以有效防止废水杂质沉淀在装置壁上。

作为改进，所述下降管连接设有伸入清水池的下降管旁路管，所述下降管旁路管设有下降管旁路阀门，可放出部分清水至清水池。

附图说明

图1是本发明一种真空低温蒸发式废水处理系统的结构示意图。

图2是本发明一种真空低温蒸发式废水处理系统的管束清理装置原理示意图。

图3是本发明一种真空低温蒸发式废水处理系统的环形凝汽器剖面示意图。

图4是本发明一种真空低温蒸发式废水处理系统的入水环形联箱下孔板布置示意图。

图5是本发明一种真空低温蒸发式废水处理系统的出水环形联箱上孔板布置示意图。

如图所示：1、废水沉淀池，2、澄清池，3、清水池，4、换热器，4.1、换热箱，4.2、换热管束，5、环形凝汽器，5.1、冷却管束，5.2、入水环形联箱，5.3、出水环形联箱，5.4、冷却水入口，5.5、冷却水出口，5.6、下孔板，5.7、上孔板，6、净汽孔板，7、环形挡水板，8、抽真空导管，9、真空破坏管，10、真空破坏阀，11、真空泵，12、管束清理装置，12.1、管束清理刮板，12.2、往复螺杆，12.3、手柄，12.4、刚性上下支撑行走梁，12.5、密封圈，12.6、耐高温橡胶垫，13、漏斗，14、下降管，15、下降管阀门，16、补水管17、补水泵，18、凝结水管，19、电动搅拌器，20、下降管旁路管，21、下降管旁路阀门。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

结合附图，一种真空低温蒸发式废水处理系统，包括废水沉淀池1、澄清池2、清水池3、换热器4，所述换热器4上方设有环形凝汽器5，所述换热器4与环形凝汽器5之间设有净汽孔板6，所述净汽孔板6上设有倾斜设置的环形挡水板7，所述环形凝汽器5上方设有抽真空导管8，所述抽真空导管8连接设有真空破坏管9，所述真空破坏管9设有真空破坏阀10，所述真空破坏管9上连接设有真空泵11，所述换热器4包括两个换热箱4.1和设置在两换热箱4.1之间的换热管束4.2，所述换热器4上设有换热器进水口4.3和换热器出水口4.4，所述换热器4上设有套接在换热管束4.2上的可以移动的用于清理沉积物和结晶的管束清理装置12，所述换热器4下方设有漏斗13，所述漏斗13连接设有伸入废水沉淀池1的下降管14，所述下降管14设有下降管阀门15，所述换热器4与澄清池2之间连接设有补水管16，所述补水管16上设有补水泵17，所述环形挡水板7连接设有伸入清水池3的凝结水管18。

所述环形凝汽器5包括冷却管束5.1、下方的入水环形联箱5.2和上方的出水环形联箱5.3，所述入水环形联箱5.2上设有冷却水入口5.4，所述出水环形联箱5.3上设有冷却水出口5.5，所述入水环形联箱5.2设有下孔板5.6，所述出水环形联箱5.3设有上孔板5.7。

所述管束清理装置12包括与换热管束4.2套接的管束清理刮板12.1，所述管束清理刮板12.1连接设有往复螺杆12.2，所述往复螺杆12.2在远离管束清理刮板12.1的端部套接设有手柄12.3，所述往复螺杆12.2上下设有连接在换热箱4.1上的刚性上下支撑行走梁12.4，所述往复螺杆12.2与换热箱4.1连接处设有密封圈12.5，所述管束清理刮板12.1上的孔洞与换热管束4.2一一对应，所述管束清理刮板12.1与换热管束4.2中间设有耐高温橡胶垫12.6。

所述漏斗13上设有电动搅拌器19。

所述下降管14连接设有伸入清水池3的下降管旁路管20，所述下降管旁路管20设有下降管旁路阀门21。

所述环形挡水板7的倾斜角度为45°，所述换热管束4.2为不锈钢材质。

本发明在具体实施时，废水沉淀池1接收工业污水，加药中和沉淀，沉淀后进入澄清池2，待澄清池2水位达到设计值，本装置从真空破坏管9处注满清水后，关闭真空破坏阀10，并注水密封。从换热器进水口4.3投运低品质热源来加热换热器4，打开下降管旁路阀门21放出部分清水至清水池3，关闭下降管旁路阀门21，全开下降管阀门15，从环形凝结器5的冷却水入口5.4注入冷却水，经换热管束4.2充分吸收管束外蒸汽的凝结热后进入出水环形联箱5.3，再由冷却水出口5.5流出，待环形凝结器5正常出凝结水(期间通过虹吸效应，污水可以从下降管14上升至换热器4内)后，开启补水泵17，澄清池2内澄清水通过补水管16注入换热器4附近，来自低品质热源的热水通过换热器4，加热澄清水至沸腾蒸发，蒸发后少量浓缩混合水由于重力作用不断下沉并通过下降管14沉至废水沉淀池1，并在废水沉淀池1中完成固液分离，依次循环。换热器4蒸发的蒸汽在真空作用下进入上部凝结区域，在环形凝结器5中放热凝结成凝结水，通过环形挡水板7和凝结水管18进入清水池3，蒸汽凝结体积变小维持整个装置的真空，冷却水将蒸汽凝结热量带走。随着时间推移，蒸发水累计量的增加，溶于澄清水中的空气在环形凝结器5不断积累，降低了环形凝结器5的真空度，在达到一定数值后真空泵11启动，将环形凝结器5累积的空气抽出，维持真空度在设计值内。所述的管束清理装置12采用工业阀门的螺旋杆设计方案，通过外部的手柄12.3旋转，带动管束清理刮板12.1做往复运动，管束清理刮板12.1行程为换热管束4.2长度一半。管束清理刮板12.1上孔洞与换热管束4.2一一对应，管束清理刮板12.1为铸铁材质，铸铁不与换热管束4.2接触，中间夹耐高温橡胶垫12.6。管束清理刮板12.1往复运动，清理换热管束4.2上的沉积物和结晶，保证换热管束4.2的换热效果。

本发明的工作原理：水在不同的压力下，汽化温度不同，随着压力降低水的汽化温度也随着降低，水的汽化吸热也随之变化。利用真空状态下水蒸发温度低的特点，充分利用低品质的热源加热工业废水(加药中和澄清后)，使废水中的水分子在真空状态下蒸发，并在后续的凝结器中凝结成纯净水，废水中的杂质浓缩沉淀形成固体，方便处置，从而实现废水零排放和水的重复利用。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种真空低温蒸发式废水处理系统，其特征在于：它包括废水沉淀池(1)、澄清池(2)、清水池(3)、换热器(4)，所述换热器(4)上方设有环形凝汽器(5)，所述换热器(4)与环形凝汽器(5)之间设有净汽孔板(6)，所述净汽孔板(6)上设有倾斜设置的环形挡水板(7)，所述环形凝汽器(5)上方设有抽真空导管(8)，所述抽真空导管(8)连接设有真空破坏管(9)，所述真空破坏管(9)设有真空破坏阀(10)，所述真空破坏管(9)上连接设有真空泵(11)，所述换热器(4)包括两个换热箱(4.1)和设置在两换热箱(4.1)之间的换热管束(4.2)，所述换热器(4)上设有换热器进水口(4.3)和换热器出水口(4.4)，所述换热器(4)上设有套接在换热管束(4.2)上的可以移动的用于清理沉积物和结晶的管束清理装置(12)，所述换热器(4)下方设有漏斗(13)，所述漏斗(13)连接设有伸入废水沉淀池(1)的下降管(14)，所述下降管(14)设有下降管阀门(15)，所述换热器(4)与澄清池(2)之间连接设有补水管(16)，所述补水管(16)上设有补水泵(17)，所述环形挡水板(7)连接设有伸入清水池(3)的凝结水管(18)。

2.根据权利要求1所述的一种真空低温蒸发式废水处理系统，其特征在于：所述环形凝汽器(5)包括冷却管束(5.1)、下方的入水环形联箱(5.2)和上方的出水环形联箱(5.3)，所述入水环形联箱(5.2)上设有冷却水入口(5.4)，所述出水环形联箱(5.3)上设有冷却水出口(5.5)，所述入水环形联箱(5.2)设有下孔板(5.6)，所述出水环形联箱(5.3)设有上孔板(5.7)。

3.根据权利要求1所述的一种真空低温蒸发式废水处理系统，其特征在于：所述管束清理装置(12)包括与换热管束(4.2)套接的管束清理刮板(12.1)，所述管束清理刮板(12.1)连接设有往复螺杆(12.2)，所述往复螺杆(12.2)在远离管束清理刮板(12.1)的端部套接设有手柄(12.3)，所述往复螺杆(12.2)上下设有连接在换热箱(4.1)上的刚性上下支撑行走梁(12.4)，所述往复螺杆(12.2)与换热箱(4.1)连接处设有密封圈(12.5)，所述管束清理刮板(12.1)上的孔洞与换热管束(4.2)一一对应，所述管束清理刮板(12.1)与换热管束(4.2)中间设有耐高温橡胶垫(12.6)。

4.根据权利要求1所述的一种真空低温蒸发式废水处理系统，其特征在于：所述漏斗(13)上设有电动搅拌器(19)。

5.根据权利要求1所述的一种真空低温蒸发式废水处理系统，其特征在于：所述下降管(14)连接设有伸入清水池(3)的下降管旁路管(20)，所述下降管旁路管(20)设有下降管旁路阀门(21)。

6.根据权利要求1所述的一种真空低温蒸发式废水处理系统，其特征在于：所述环形挡水板(7)的倾斜角度为45°。

7.根据权利要求1所述的一种真空低温蒸发式废水处理系统，其特征在于：所述换热管束(4.2)为不锈钢材质。