CN109809513B - 一种废水高效处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于废水处理技术领域，具体公开了一种废水高效处理工艺，包括以下步骤：(1)将废水输送到热能利用装置内进行加热，然后将废水运送到蒸汽利用装置加热；(2)蒸汽利用装置中的废水输送到加热器中，加热器将废水加热至沸腾状态，由汽液分离装置将加热器加热得到的蒸汽排出，对输出的蒸汽进行增压升温处理；剩余的废水留在汽液分离装置，汽液分离装置中的废水再循环至蒸汽利用装置中；(3)蒸汽通入蒸汽利用装置中加热废水，蒸汽转化为高温蒸馏水；(4)高温蒸馏水通入热能利用装置中加热废水；(5)将浓缩液排出。使用本工艺处理废水，有效处理电镀漂洗水的同时，提高热循环利用和热效率，节省大量的能源和运行费用。

Description

一种废水高效处理工艺

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，尤其涉及一种废水高效处理工艺。

背景技术

水在工业上的用途很多，典型的工业应用有：生产用水、漂洗用水、洗涤和冷却用水，这意味着工业上会有大量的含有各种各样高浓度污染物的废水产生。随着工业迅速发展，废水的种类和数量迅猛增加，对水体的污染也日趋广泛和严重，威胁人类的健康和安全，绝大多数情况下，这些废水需要在内部系统中处理后，才能排放到公共排污系统或河流、湖泊及海洋中。

电镀漂洗水是工业废水的一种，目前，对电镀漂洗水的处理方式一般有两种，一是采用大型的水箱将电镀漂洗水收集起来，采用反渗透工艺处理废水后直接排放，该工艺的明显缺点是占地面积大、造成水资源浪费；而且反渗透工艺回收电镀漂洗水，回收率较低，同时由于漂洗水中(化学耗氧量)COD值高的原因，面临着反渗透膜实际使用寿命短的问题。二是对电镀漂洗水进行加热蒸发处理，使电镀漂洗水蒸发浓缩，蒸发得到的蒸馏水可以回收利用，对剩余的浓缩液再单独进行处理，使用这种方式处理，须耗费大量的能源，成本高昂，而且能源得不到有效的重复利用，导致资源浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种废水高效处理工艺，有效处理电镀漂洗水的同时，提高热循环利用和热效率，节省大量的能源和运行费用。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：一种废水高效处理工艺，使用废水处理系统处理废水，废水处理系统包括汽液分离装置、蒸汽利用装置、热能利用装置、加热器和对汽液分离装置排出的蒸汽进行增压的空气压缩机，所述汽液分离装置与蒸汽利用装置连通，蒸汽利用装置与加热器连通，加热器的另一端与汽液分离装置连通；所述空气压缩机与蒸汽利用装置连通，蒸汽利用装置与热能利用装置连通，热能利用装置与蒸汽利用装置连通；

废水高效处理工艺包括以下步骤：

(1)将废水输送到热能利用装置内进行加热，经热能利用装置加热的废水运送到蒸汽利用装置中，蒸汽利用装置中对废水进行加热，使废水加热到50-70℃；

(2)蒸汽利用装置中的废水输送到加热器中，加热器将废水加热至沸腾状态，由汽液分离装置将加热器加热得到的蒸汽排出，对输出的蒸汽进行增压升温处理；剩余的废水留在汽液分离装置中，汽液分离装置中的废水再循环至蒸汽利用装置中；

(3)经增压的蒸汽通入步骤(1)的蒸汽利用装置中，蒸汽将潜热传递给蒸汽利用装置中的废水，蒸汽转化为高温蒸馏水；

(4)高温蒸馏水通入步骤(1)的热能利用装置中，高温蒸馏水将热量传递给热能利用装置中的废水，然后排出；

(5)废水循环至汽液分离装置中的废水转化为浓缩液时，将浓缩液排出。

本基础方案的有益效果在于：采用本工艺对水进行处理，密闭容器内的废水经过加热生成的蒸汽通过增压升温后作为再生热源而循环利用，对于废水的热传递和连续蒸发，在循环传热过程中使升温气体本身也得以迅速冷却，并最终成为可回用的冷凝水，该冷凝水可再次应用于工业生产中，节省资源，减少企业的生产成本。同时，由于利用了高温蒸馏水对废水进行了第一次加热，使废水的温度升高，再利用高温蒸汽对废水进行二次加热，使废水的温度能够升至50-70℃，最后将废水加热至沸腾状态时只需要消耗较少的能量。直接将废水加热至沸腾状态，加热1吨水需消耗200-300度电，而采用本工艺，加热1吨水至沸腾状态仅需消耗50-60度电，大大节省了能源。同时使用本工艺，无周期性更换部件及药品投入，无需额外消毒装置(100％高温杀菌)，因此可减少大量运行成本。

进一步，步骤(2)中还包括将从汽液分离装置中排出的蒸汽进行除雾的步骤。加热得到的蒸汽中含有水分，它还溶有硫酸、硫酸盐、二氧化硫等物质，这些物质会造成设备的污染和严重腐蚀，还会影响回收的蒸馏水的质量，对蒸汽进行除雾的操作能够有效除去这些物质，避免设备被腐蚀以及回收的蒸馏水被污染。

进一步，还包括步骤(6)固化处理：将生石灰和步骤(5)得到的浓缩液投入到固化处理装置中，通入二氧化碳，使浓缩液固化为固体。浓缩液中含有很多有害物质，直接排放浓缩液将会对环境造成严重的破坏，将浓缩液固化为固体，再对固体进行处理，可有效避免浓缩液污染环境的问题。

进一步，固化处理装置包括封闭板、内部开有空腔的转轴、下端开口的处理筒和驱动转轴转动的电机，转轴的下端穿过处理筒并位于处理筒内，转轴下侧的侧壁上设有多个只能向转轴外部打开的单向门；处理筒的上部设有压力阀，处理筒的下部连接有进液管，进液管上设有第一单向阀；处理筒内滑动连接有推压板，推压板螺纹连接在转轴上，推压板上设有第二单向阀；处理筒下端的内壁开有凹槽，封闭板的侧壁开有滑槽，滑槽内滑动连接有能与凹槽卡合的楔块，楔块与滑槽之间连接有弹簧；推压板上固定有能将楔块压回滑槽内的推杆，处理筒的内壁开有供推杆活动的条形槽。

当转轴内的压强增大时，单向门能够自动打开，转轴内的气体能够通过单向门排出。当处理筒下部内的压强减小时，第一单向阀能够自动打开，在压强差的作用下，浓缩液能够通过第一单向阀进入处理筒的下部；而当处理筒下部内的压强增大时，第二单向阀能够自动打开。

对浓缩液进行固化处理时，使楔块卡合在凹槽内，确保封闭板将处理筒的下端封闭。将生石灰放入处理筒内并位于推压板的上方，然后启动电机，使电机通过转轴带动推压板向上运动，推压板带动生石灰一同向上，推压板挤压生石灰，使生石灰变得粉碎。在这个过程中，处理筒上部的压强不断增大，当压强增大到压力阀的预设值时，压力阀打开，避免处理筒的上部因压强过大而发生爆炸。在推压板向上运动的过程中，处理筒下部的压强减小，此时第一单向阀打开，浓缩液能够通过进液管进入处理筒的下部。当推压板上行到一定程度后，改变电机的转向的同时往转轴内不断通入二氧化碳，此时转轴内的压强增大，单向门打开，二氧化碳能够通过单向门进入处理筒的下部。与此同时，电机通过转轴带动推压板向下滑动，此时处理筒上部的压强减小而下部的压强增大，第二单向阀打开，处理筒下部的气体补充到处理筒的上部，消除了处理筒上部和下部之间的压强差；而在生石灰的重力作用下，推压板上的生石灰通过第二单向阀落到处理筒的下部，此时生石灰、浓缩液和二氧化碳充分接触，生石灰先与浓缩液中的水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙再与二氧化碳反应生成碳酸钙，随着时间的不断进行，处理筒下部的物质逐渐固化为固体。当推压板下行到一定程度时，推杆与楔块接触，楔块受到推杆施加的向下的作用力而缩回滑槽内，此时由于没有了楔块的支撑作用，在固体的重力作用下，固体和封闭板脱离处理筒。

使用本固化处理装置进行固化处理，推压板上行时，推压板能将生石灰压粉碎，利于生石灰与浓缩液中的水充分发生反应，与此同时，浓缩液能被吸进处理筒的下部，不需人为的进行上料，减轻工人的劳动强度。在转轴带动推压板下行时，生石灰落入浓缩液中，二氧化碳通过单向门也通入浓缩液中，由于转轴在不断地转动，喷出的二氧化碳在浓缩液中也不断的进行搅拌，在充当反应原料的同时能有效搅拌物料，使物料分布更加均匀而且使反应进行得更加快速。当推压板下行到一定程度后，封闭板脱离处理筒，固化后的固体随封闭板一同自动转移到处理筒的外部，无需人为的将物料取出，十分方便。

进一步，处理筒下端的内壁设有橡胶圈，橡胶圈与封闭板的上表面贴合。橡胶圈能将封闭板与处理筒之间的缝隙密封，增强装置的密封性，能够有效避免处理筒内的物料通过缝隙排出。

附图说明

图1是本发明一种废水高效处理工艺的处理流程图；

图2是本发明一种废水高效处理工艺用到的固化处理装置结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图1至2中的附图标记包括：汽液分离装置1、除雾器2、空气压缩机3、加热器4、蒸汽利用装置5、渣液泵6、循环泵7、热能利用装置8、处理筒10、进液管11、第一单向阀12、条形槽13、橡胶圈14、压力阀15、电机20、转轴30、单向门31、空腔32、封闭板40、楔块41、弹簧42、推压板50、第二单向阀51、推杆52。

一种废水高效处理工艺，使用废水处理系统处理废水，废水处理系统包括汽液分离装置 1、蒸汽利用装置5、辅助换热器8、空气压缩机3和加热器4，在本实施例中，加热器4为电加热器。汽液分离装置1的下部通过循环泵7与蒸汽利用装置5的废水侧进口连通，启动循环泵7，能将汽液分离装置1中的废水输送到蒸汽利用装置5用于存放废水的一侧。蒸汽利用装置5的废水侧出口与加热器4连通，加热器4的另一端与汽液分离装置1连通，加热器4对从蒸汽利用装置5排出的废水加热至沸腾，经过加热的废水输送到汽液分离装置1内汽液分离装置1将加热器4加热得到的蒸汽排出，而剩余的废水留在汽液分离装置1中。汽液分离装置1的蒸汽排出口处连接有除雾器2，除雾器2与空气压缩机3连通，空气压缩机 3对排出的蒸汽进行增压升温处理。空气压缩机3与蒸汽利用装置5的蒸汽侧进口连通，经增压的蒸汽进入蒸汽利用装置5中对位于蒸汽利用装置5废水侧的废水进行加热，在这个过程中蒸汽放出部分热量而转化为高温蒸馏水。蒸汽利用装置5的蒸汽侧出口与辅助换热器8 的热水侧进口连通，高温蒸馏水能够进入到辅助换热器8中对辅助换热器8中的废水进行加热，对废水加热后排出辅助换热器8；辅助换热器8的废水侧出口与蒸汽利用装置5的废水侧进口连通，经过高温蒸馏水加热的废水从辅助换热器8的废水侧运送到蒸汽利用装置5的废水侧，由蒸汽利用装置5进一步加热。

废水高效处理工艺包括以下步骤：

(1)将废水输送到热能利用装置8内进行加热，经热能利用装置8加热的废水运送到蒸汽利用装置5中，蒸汽利用装置5中对废水进行加热，使废水加热到50-70℃；

(2)将蒸汽利用装置5中的废水输送到加热器4中，加热器4将废水加热至沸腾状态，由汽液分离装置1将加热器4加热得到的蒸汽排出；在蒸气排出的过程中使用除雾器2对蒸汽进行除雾处理；然后利用空气压缩机3对输出的蒸汽进行增压升温处理；剩余的废水留在汽液分离装置1中，汽液分离装置1中的废水通过循环泵7再循环至蒸汽利用装置5中；

(3)经增压的蒸汽通入步骤(1)的蒸汽利用装置5中，蒸汽将潜热传递给蒸汽利用装置5中的废水，蒸汽转化为高温蒸馏水；

(4)高温蒸馏水通入步骤(1)的热能利用装置8中，高温蒸馏水将热量传递给热能利用装置8中的废水，然后排出；

(5)废水循环至汽液分离装置1中的废水转化为浓缩液时，利用渣液泵6将浓缩液排出；

(6)固化处理：将生石灰和步骤(5)得到的浓缩液投入到固化处理装置中，通入二氧化碳，使浓缩液固化为固体。如图2所示，固化处理装置包括封闭板40、转轴30、处理筒 10和驱动转轴30转动的电机20，在本实施例中电机20通过皮带驱动转轴30转动。转轴30 的内部开有空腔32，转轴30的上端连接有旋转接头，旋转接头上连接有通气管，由于设置了旋转接头，在转轴30发生转动时，避免通气管缠绕在一起。转轴30的下端穿过处理筒10 并位于处理筒10内，转轴30下侧的侧壁上设有多个单向门31，单向门31均位于处理筒10 的下部，该单向门31只能朝转轴30的外部打开，当转轴30内的压强增大时，单向门31能够自动打开，转轴30内的气体能够通过单向门31排出。处理筒10的上部设有压力阀15，当处理筒10上部内的压强增大道压力阀15的预设值时，压力阀15打开，排出多余的气体；处理筒10的下部连接有进液管11，进液管11上设有第一单向阀12，当处理筒10下部内的压强减小时，第一单向阀12能够自动打开，在压强差的作用下，浓缩液能够通过第一单向阀12进入处理筒10的下部。处理筒10内滑动连接有推压板50，处理筒10的内壁设有沿高度方向分布的条形凸起，推压板50上开有与条形凸起卡合的卡槽，在条形凸起的限制下，推压板50不能转动只能沿着条形凸起上下滑动。推压板50螺纹连接在转轴30上，启动电机20，电机20带动转轴30转动，转轴30能够驱动推压板50沿转轴30做直线运动。推压板50上设有第二单向阀51，当处理筒10下部内的压强增大时，第二单向阀51能够自动打开，处理筒10下部内的气体能够通过第二单向阀51转移到处理筒10的上部。处理筒10的下端开口，处理筒10下端的内壁开有多个凹槽，封闭板40的侧壁开有数量与凹槽相同的滑槽，滑槽内滑动连接有能与凹槽卡合的楔块41，楔块41与滑槽之间连接有弹簧42，在弹簧 42的作用下，楔块41能够稳定的卡合在凹槽内。处理筒10下端的内壁设有橡胶圈14，橡胶圈14与封闭板40的上表面贴合，橡胶圈14能将封闭板40与处理筒10之间的缝隙密封，增强装置的密封性。推压板50上固定有推杆52，处理筒10的内壁开有供推杆52活动的条形槽13，当推杆52向下运动到与楔块41接触使，在推杆52的作用下，楔块41能被压回滑槽内。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (3)

1.一种废水高效处理工艺，其特征在于：使用废水处理系统处理废水，废水处理系统包括汽液分离装置、蒸汽利用装置、热能利用装置、加热器和对汽液分离装置排出的蒸汽进行增压的空气压缩机，所述汽液分离装置与蒸汽利用装置连通，蒸汽利用装置与加热器连通，加热器的另一端与汽液分离装置连通；所述空气压缩机与蒸汽利用装置连通，蒸汽利用装置与热能利用装置连通，热能利用装置与蒸汽利用装置连通；

废水高效处理工艺包括以下步骤：

(1)将废水输送到热能利用装置内进行加热，经热能利用装置加热的废水运送到蒸汽利用装置中，蒸汽利用装置中对废水进行加热，使废水加热到50-70℃；

(2)蒸汽利用装置中的废水输送到加热器中，加热器将废水加热至沸腾状态，由汽液分离装置将加热器加热得到的蒸汽排出，对输出的蒸汽进行增压升温处理；剩余的废水留在汽液分离装置中，汽液分离装置中的废水再循环至蒸汽利用装置中；

(3)经增压的蒸汽通入步骤(1)的蒸汽利用装置中，蒸汽将潜热传递给蒸汽利用装置中的废水，蒸汽转化为高温蒸馏水；

(4)高温蒸馏水通入步骤(1)的热能利用装置中，高温蒸馏水将热量传递给热能利用装置中的废水，然后排出；

(5)废水循环至汽液分离装置中的废水转化为浓缩液时，将浓缩液排出；

(6)固化处理：将生石灰和步骤(5)得到的浓缩液投入到固化处理装置中，通入二氧化碳，使浓缩液固化为固体；

固化处理装置包括封闭板、内部开有空腔的转轴、下端开口的处理筒和驱动转轴转动的电机，转轴的下端穿过处理筒并位于处理筒内，转轴下侧的侧壁上设有多个只能向转轴外部打开的单向门；处理筒的上部设有压力阀，处理筒的下部连接有进液管，进液管上设有第一单向阀；处理筒内滑动连接有推压板，推压板螺纹连接在转轴上，推压板上设有第二单向阀；处理筒下端的内壁开有凹槽，封闭板的侧壁开有滑槽，滑槽内滑动连接有能与凹槽卡合的楔块，楔块与滑槽之间连接有弹簧；推压板上固定有能将楔块压回滑槽内的推杆，处理筒的内壁开有供推杆活动的条形槽。

2.根据权利要求1所述的一种废水高效处理工艺，其特征在于：步骤(2)中还包括将从汽液分离装置中排出的蒸汽进行除雾的步骤。

3.根据权利要求2所述的一种废水高效处理工艺，其特征在于：处理筒下端的内壁设有橡胶圈，橡胶圈与封闭板的上表面贴合。

Images