CN109368902A - 一种含融雪剂雪水净化回收循环利用工艺及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及北方地区建设海绵城市需要重点考虑的内容之一，即北方地区海绵城市融雪技术领域，特别是涉及一种含融雪剂雪水净化回收循环利用工艺及系统，包括原料盐水箱、蒸发器、分离器、结晶槽、离心机、螺旋输送机、振动流化床干燥器、热风器、换热器、压缩机、水泵、循环泵、风机和预热器。其有益效果是：采用蒸发结晶工艺从含融雪剂的雪水中回收融雪盐，可显据降低含融雪剂雪水对环境造成的危害，也可有效降低其对污水处理厂造成的影响，同时，回收的融雪盐还可作为融雪剂循环使用，节约资源。
Description
技术领域
本发明涉及北方地区海绵城市融雪技术领域，特别是涉及一种含融雪剂雪水净化回收循环利用工艺及系统。
背景技术
我国北方地区每年都会有较长时间的降雪。由于气温低，积雪难以融化，积雪天气容易造成交通瘫痪甚至出现严重的交通事故，严重影响着人们的生活，威胁着人们的生命安全。因此，冬季融雪除冰是北方城市一项重要的城市管理工作，也是北方地区建设海绵城市需要重点考虑的内容。目前，诸多原因导致国内城市道路采用机械除雪的应用很少，而融雪剂以其高效性和易得性被广泛使用。
国内外常用的融雪剂一般有两大类，一类是以醋酸钾为主要成分的有机融雪剂，融雪效果好，没有什么腐蚀损害，但它的价格太高，一般用于机场等重要场所；另一类则是以“氯盐”为主要成分的无机融雪剂，如氯化钠、氯化钙、氯化镁、氯化钾等，其优点是价格便宜，仅相当于有机类融雪剂的1/10，但它对公共基础设施的腐蚀是很严重的。目前，最常用的融雪剂就属于这类，用得最多的是氯化钠。
“氯盐类”融雪剂融雪、除雪的危害性主要有：
1)腐蚀城市的基础设施：融雪剂形成的含盐水对钢筋混凝土结构、桥梁会产生损害，导致混凝土构件出现裂缝、剥落、钢筋外露、锈蚀，含盐水还会对沥青路面产生损害，导致沥青与集料的黏附性变差，路面易开裂等；
2)影响植物生长：含融雪剂的雪水径流导致盐遗留在土壤中，使道路和绿地植被受害枯死；
3)污染水体：含融雪剂的雪水流入河流或湖泊，造成水体污染，使鱼类和水生植物受到影响，渗入地下会对饮用水造成影响，高盐度的饮水对人体健康有害，易导致高血压等疾病；
4)与此同时，含融雪剂的雪水若随污水直接排入污水处理厂，会造成污水中氯化物超过了污水处理厂能够接纳的标准小于500-800mg/L，严重影响污水处理效果，增加污水处理成本。
发明内容
为克服现有技术缺陷，本发明解决的技术问题是提供一种含融雪剂雪水净化回收循环利用工艺及系统，采用蒸发结晶工艺从含融雪剂的雪水中回收融雪盐，可显据降低含融雪剂雪水对环境造成的危害，也可有效降低其对污水处理厂造成的影响，同时，回收的融雪盐还可作为融雪剂循环使用，节约资源。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种含融雪剂雪水净化回收循环利用工艺，包括如下步骤：
1)含融雪剂的雪水经收集，气浮除油和活性炭吸附脱色预处理后，被连续的送至原料盐水箱，通过水泵经预热器、换热器进入蒸发器；
2)蒸发器消耗少量的初始蒸汽，将含融雪剂的雪水加热至沸腾状态；
3)蒸发器下部的液相和气相均与分离器联通，蒸发器产生的二次蒸汽进入分离器，分离后的气相经压缩机压缩，使压力、温度升高、热焓增加后送到蒸发器的上部加热室，分离后的液相经循环泵进入蒸发器强制循环进一步提高含盐浓度直至过饱和，过饱和液经预热器冷却后进入结晶槽；
4)蒸发器采用来自分离器的气相作为加热蒸汽(可关闭初始蒸汽阀门)，使含融雪剂的雪水维持沸腾状态，而加热蒸汽与连续送来的含融雪剂的雪水换热后冷凝成水被送至换热器与含融雪剂的雪水进一步换热后，冷凝液送污水处理厂；蒸发器下部浓缩后的含融雪剂的雪水经循环泵进入蒸发器强制循环进一步提高含盐浓度直至过饱和，过饱和液经预热器冷却后进入结晶槽；
5)过饱和液在结晶槽结晶，析出晶体后通过离心机离心分离，分离后的饱和母液返回至原料盐水箱，分离后的融雪盐晶体通过螺旋输送机，送至振动流化床干燥器，与通过风机、热风器来的热风进行热量、质量交换，得到含水量小于2％的融雪盐固体。
一种含融雪剂雪水净化回收循环利用工艺系统，包括原料盐水箱、蒸发器、分离器、结晶槽、离心机、螺旋输送机、振动流化床干燥器、热风器、换热器、压缩机、水泵、循环泵、风机和预热器，其特征在于，所述原料盐水箱下部通过水泵、预热器、换热器与蒸发器顶部连接；所述蒸发器下部的液相和气相均与分离器联通，中下部与换热器连接换热后冷凝液去水处理，底部与循环泵连接，上部设有初始蒸汽入口；所述分离器顶部与压缩机连接后接入蒸发器的上部，底部与循环泵连接；所述循环泵一路与蒸发器顶部连接，一路连接预热器后接入结晶槽；所述结晶槽与离心机相连，离心机分离后的液相进入原料盐水箱，分离后的晶体经螺旋输送机送至振动流化床干燥器，振动流化床干燥器设有融雪盐采出口；所述风机连接热风器输送热风给振动流化床干燥器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明可从含融雪剂的雪水中回收融雪盐，可显据降低其对环境造成的危害，也可有效降低其对污水处理厂造成的影响，同时，回收的氯化物还可作为融雪剂循环使用，有利于循环经济，节约资源；
2)本发明的蒸发结晶技术，仅需要极少量的初始蒸汽(开机启动时需要少量初始蒸汽，正常运行后就不再需要)，二次蒸汽的潜热和显热均得到了充分的利用，减少了对外部加热及冷却资源的需求，极大地降低企业运行成本，减少环境污染。
附图说明
图1是本发明的结构原理示意图。
图中：1-原料盐水箱 2-蒸发器 3-分离器 4-结晶槽 5-离心机 6-螺旋输送机 7-振动流化床干燥器 8-热风器 9-换热器 10-压缩机 11-水泵 12-循环泵 13-风机 14-预热器
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
见图1所示，本发明涉及的一种含融雪剂雪水净化回收循环利用工艺，包括如下步骤：
1)含融雪剂的雪水经收集(雪水的收集可以是环卫工人人力收集、机械收集，也可以是通过道路两旁的智能分流井收集)，气浮除油和活性炭吸附脱色等预处理后，被连续的送至原料盐水箱1，通过水泵11经预热器14、换热器9进入蒸发器2；
2)蒸发器2消耗少量的初始蒸汽，将含融雪剂的雪水加热至沸腾状态；
3)蒸发器2下部的液相和气相均与分离器3联通，蒸发器2产生的二次蒸汽进入分离器3，分离后的气相经压缩机10压缩，使压力、温度升高、热焓增加后送到蒸发器2的上部加热室，分离后的液相经循环泵12进入蒸发器2强制循环进一步提高含盐浓度直至过饱和，过饱和液经预热器14冷却后进入结晶槽4；
4)蒸发器2采用来自分离器3的气相作为加热蒸汽(此时，可关闭初始蒸汽阀门)，使含融雪剂的雪水维持沸腾状态，而加热蒸汽与连续送来的含融雪剂的雪水换热后冷凝成水被送至换热器9与含融雪剂的雪水进一步换热后，冷凝液送污水处理厂处理；蒸发器2下部浓缩后的含融雪剂的雪水经循环泵12进入蒸发器2强制循环进一步提高含盐浓度直至过饱和，过饱和液经预热器14冷却后进入结晶槽4；
5)过饱和液在结晶槽4内结晶，析出晶体后通过离心机5离心分离，分离后的饱和母液返回至原料盐水箱1，分离后的融雪盐晶体通过螺旋输送机6，送至振动流化床干燥器7，与通过风机13、热风器8来的热风进行热量、质量交换，得到含水量小于2％的融雪盐固体。
一种含融雪剂雪水净化回收循环利用工艺系统，包括原料盐水箱1、蒸发器2、分离器3、结晶槽4、离心机5、螺旋输送机6、振动流化床干燥器7、热风器8、换热器9、压缩机10、水泵11、循环泵12、风机13和预热器14，所述原料盐水箱1下部通过水泵11、预热器14、换热器9与蒸发器2顶部连接；所述蒸发器2下部的液相和气相均与分离器3联通，中下部与换热器9连接换热后冷凝液去水处理，底部与循环泵12连接，上部设有初始蒸汽入口；所述分离器3顶部与压缩机10连接后接入蒸发器2的上部，底部与循环泵12连接；所述循环泵12一路与蒸发器2顶部连接，一路连接预热器9后接入结晶槽4；所述结晶槽4与离心机5相连，离心机5分离后的液相进入原料盐水箱1，分离后的晶体经螺旋输送机6送至振动流化床干燥器7，振动流化床干燥器7设有融雪盐采出口；所述风机13连接热风器8产生热风输送给振动流化床干燥器7，用来干燥蒸发结晶体内的水份至小于2％，采出融雪盐固体。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种含融雪剂雪水净化回收循环利用工艺，其特征在于，包括如下步骤：
1)含融雪剂的雪水经收集，气浮除油和活性炭吸附脱色预处理后，被连续的送至原料盐水箱，通过水泵经预热器、换热器进入蒸发器；
2)蒸发器消耗少量的初始蒸汽，将含融雪剂的雪水加热至沸腾状态；
3)蒸发器下部的液相和气相均与分离器联通，蒸发器产生的二次蒸汽进入分离器，分离后的气相经压缩机压缩，使压力、温度升高、热焓增加后送到蒸发器的上部加热室，分离后的液相经循环泵进入蒸发器强制循环进一步提高含盐浓度直至过饱和，过饱和液经预热器冷却后进入结晶槽；
4)蒸发器采用来自分离器的气相作为加热蒸汽(可关闭初始蒸汽阀门)，使含融雪剂的雪水维持沸腾状态，而加热蒸汽与连续送来的含融雪剂的雪水换热后冷凝成水被送至换热器与含融雪剂的雪水进一步换热后，冷凝液送污水处理厂；蒸发器下部浓缩后的含融雪剂的雪水经循环泵进入蒸发器强制循环进一步提高含盐浓度直至过饱和，过饱和液经预热器冷却后进入结晶槽；
5)过饱和液在结晶槽内结晶，析出晶体后通过离心机离心分离，分离后的饱和母液返回至原料盐水箱，分离后的融雪盐晶体通过螺旋输送机，送至振动流化床干燥器，与通过风机、热风器来的热风进行热量、质量交换，得到含水量小于2％的融雪盐固体。
2.实现权利要求1所述的一种含融雪剂雪水净化回收循环利用工艺系统，包括原料盐水箱、蒸发器、分离器、结晶槽、离心机、螺旋输送机、振动流化床干燥器、热风器、换热器、压缩机、水泵、循环泵、风机和预热器，其特征在于，所述原料盐水箱下部通过水泵、预热器、换热器与蒸发器顶部连接；所述蒸发器下部的液相和气相均与分离器联通，中下部与换热器连接换热后冷凝液去水处理，底部与循环泵连接，上部设有初始蒸汽入口；所述分离器顶部与压缩机连接后接入蒸发器的上部，底部与循环泵连接；所述循环泵一路与蒸发器顶部连接，一路连接预热器后接入结晶槽；所述结晶槽与离心机相连，离心机分离后的液相进入原料盐水箱，分离后的晶体经螺旋输送机送至振动流化床干燥器，振动流化床干燥器设有融雪盐采出口；所述风机连接热风器输送热风给振动流化床干燥器。
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| CN107867707A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-04-03 | 天津大学 | 从高盐废水中提取可资源化利用的高纯度硫酸钠和氯化钠的分质结晶方法 |
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2018
- 2018-12-19 CN CN201811553459.9A patent/CN109368902A/zh active Pending
Patent Citations (3)
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