CN111547793A - 一种低温真空蒸发废水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低温真空蒸发废水处理装置，旨在解决废水处理能耗高，自动化程度低的不足。该发明包括真空蒸发分离器、真空泵、进料泵、蒸汽冷凝器、换热器、控制器；真空蒸发分离器上部、下部分别连接蒸汽排放管、浓缩液排放管，真空蒸发分离器侧壁上连接进液管，蒸汽冷凝器一端与蒸汽排放管连接，另一端与真空泵连接，蒸汽排放管内设有换热管，换热管一端与进料泵连接，另一端与换热器进口连接，换热器出口与进液管连接，蒸汽冷凝器上连接凝水回收管；真空泵、进料泵均与控制器电连接。这种低温真空蒸发废水处理装置对废水处理能耗低，自动化程度高，蒸发浓缩效果好。

Description

一种低温真空蒸发废水处理装置

技术领域

本发明涉及一种废水处理技术，更具体地说，它涉及一种低温真空蒸发废水处理装置。

背景技术

工业生产过程中会产生大量的废水，由于工业废水中通常含有大量的有毒有害物质，污染环境的同时对危害人类的健康，因此需要采取相应的净化处理措施进行处置，才能再次利用或排放。废水处理的主要方法有化学氧化法、萃取法、吸附法、焚烧法、催化氧化法、生化法等，但只有生化法工艺成熟，设备简单，处理能力大，运行成本低，也是废水处理中应用最广的方法。然而有一部分废水，由于含有高浓度盐分，无法生化处理，通常采用焚烧法和蒸发浓缩来处理；但是焚烧法存在能耗高、产生二次排放污染的缺点；传统的蒸发浓缩工艺存在热效率差，所需的能耗高，自动化程度低，设备堵塞、腐蚀严重的问题。

发明内容

本发明克服了废水处理能耗高，自动化程度低的不足，提供了一种低温真空蒸发废水处理装置，废水处理能耗低，自动化程度高，蒸发浓缩效果好。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种低温真空蒸发废水处理装置，包括真空蒸发分离器、真空泵、进料泵、蒸汽冷凝器、换热器、控制器；真空蒸发分离器上部、下部分别连接蒸汽排放管、浓缩液排放管，真空蒸发分离器侧壁上连接进液管，蒸汽冷凝器一端与蒸汽排放管连接，另一端与真空泵连接，蒸汽排放管内设有换热管，换热管一端与进料泵连接，另一端与换热器进口连接，换热器出口与进液管连接，蒸汽冷凝器上连接凝水回收管；真空泵、进料泵均与控制器电连接。

低温真空蒸发废水处理装置工作时，真空泵、进料泵启动，废水通过进料泵输送到蒸汽冷凝器，然后进入加热器内进行加热，完成加热的废水通过进液管进入真空蒸发分离器内，真空泵通过蒸汽排放管对真空蒸发分离器进行抽真空，降低真空蒸发分离器内废水的沸点，从而使废水在低温条件下就能沸腾，废水沸腾后产生的蒸汽通过蒸汽排放管进入蒸汽冷凝器中，换热管内的废水对蒸汽进行冷却，定期通过凝水回收管排放冷凝水即可，排放的冷凝水作为厂内循环水使用。真空蒸发分离器内浓缩后的废水通过浓缩液排放管向外排出，排出的浓缩液结晶后通过填埋或焚烧处理。真空泵、进料泵由控制器自动控制。废水加热时不需要加热到很高温度，可适用于低品位的余热回收利用，实用性更为广泛。产生的蒸汽回收利用对废水进行预热，蒸汽不外排，蒸汽冷凝不需要消耗循环水，冷凝水回收处理再利用。这种低温真空蒸发废水处理装置对废水处理能耗低，自动化程度高，蒸发浓缩效果好。

作为优选，浓缩液排放管连接循环泵，循环泵和换热器进口之间连通循环管，循环管上连接排放支管。循环泵便于浓缩液的排出以及处理不完全的废水进行二次循环再蒸发。

作为优选，循环管、排放支管、进料泵与蒸汽冷凝器之间的管道上均安装电动阀，凝水回收管上安装出水阀，电动阀均与控制器电连接。电动阀的设置便于对管路的通断进行控制。

作为优选，换热器上设有换热介质输入口和换热介质输出口，换热介质输入口和换热介质输出口上均连接电动阀，电动阀均与控制器电连接。换热介质从换热介质输入口进入，经过换热后，从换热介质输出口送出，方便可靠，电动阀的设置便于换热介质的通断。

作为优选，真空蒸发分离器内安装真空压力变送器、温度变送器、液位计，浓缩液排放管上安装密度检测仪，真空压力变送器、温度变送器、液位计、密度检测仪均与控制器电连接。通过真空压力变送器、温度变送器、液位计检测真空蒸发分离器内的真空度、温度、液位高度，通过密度检测仪检测排出的浓缩液的密度，判断废水处理是否达标。检测到的数据均传递到控制器，控制器根据这些数据掌控整个装置的运行。

作为优选，进料泵连接输水管，输水管连接废水平衡罐和清洗水罐，废水平衡罐、清洗水罐与输水管之间均安装电动阀，电动阀与控制器电连接。废水平衡罐便于废水的输送。清洗水罐便于向管道内输送清水，对管道及真空蒸发分离器内进行清洗，防止出现堵塞现象。

作为优选，真空蒸发分离器内与蒸汽排放管连接位置安装转轴，转轴上均布连接若干由气流带动转动的叶片，真空蒸发分离器内安装竖向设置的转盘、导杆，转轴与转盘传动连接，导杆上活动套装滑套，转盘上靠近边缘位置铰接连杆，连杆下端与滑套铰接，滑套上连接网板，网板上设有透气网孔，网板置于真空蒸发分离器内液面的上方。

真空泵工作时，通过蒸汽排放管对抽取真空蒸发分离器内产生的蒸汽，从而使真空蒸发分离器内与蒸汽排放管连接位置产生的气流带动叶片转动，叶片带动转轴转动，从而带动转盘转动，与转盘铰接的连杆推动滑套在导杆上升降滑动，从而实现网板的上下移动。废水在真空蒸发分离器内长时间沸腾的过程中液面上容易产生漂浮物，如果漂浮物不能及时清理掉，将会影响水蒸气的形成和流动，降低废水蒸发速度，另一方面随着漂浮物的增多，真空蒸发分离器内的储水空间逐渐减小，容易造成堵塞。本方案中网板向下移动推动液体表面的漂浮物向下移动，从而使漂浮物到达真空蒸发分离器底部位置，便于随浓缩液向外排出。叶片不断转动，网板不断升降移动，对真空蒸发分离器内部液体进行上下拨动混合，避免了液体表面聚集漂浮物。

作为优选，滑套下端设有延伸套，延伸套上套装下层网盘，下层网盘上设有下层网孔，下层网孔和透气网孔错开设置且局部重叠，下层网盘和网板可相互贴合以及相互分离，延伸套下端和下层网盘之间连接定位弹簧，下层网盘上设有若干竖向设置的插杆，插杆活动贯穿滑套，导杆上滑套上端套装支撑环，插杆上端均与支撑环连接，支撑环和导杆上端之间连接推动弹簧。

网板置于最高点位置时，其与液面之间存在一定距离，此时在推动弹簧作用下，支撑环被推动到与滑套贴合位置，下层网盘与网板相互分离，网板和下层网盘上下分离，蒸汽依次经过下层网孔、网板和下层网盘之间的间隙、透气网孔向上流动，流畅性好，流通速度快。随着网板向下移动，推动弹簧对支撑环的弹力逐渐减小，透气网孔和下层网孔上下间距逐渐减小，直到在定位弹簧作用下网板和下层网盘贴合，此时下层网孔和透气网孔错开设置且局部重叠，重叠后形成的新网孔大大减小，防止漂浮物从网孔向上窜出。通过该结构实现下层网盘和网板的离合动作，下层网盘和网板置于水面上方时，两者相互分离，整个下层网孔和透气网孔均能通气，通气孔径大，通气速度快，便于蒸汽快速流通。下层网盘和网板置于水面以下时，两者相互贴合，重叠后形成的新网孔大大减小，防止漂浮物从网孔向上窜出，对漂浮物的推动效果好。

作为优选，转轴下端连接主动锥齿轮，转盘边缘设有从动锥齿圈，主动锥齿轮与从动锥齿圈啮合传动。这种结构设置传动可靠。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）低温真空蒸发废水处理装置对废水处理能耗低，自动化程度高，蒸发浓缩效果好；（2）真空蒸发分离器内不易堵塞，蒸汽流动性好，废水蒸发速度快，有利于提高废水处理速度。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明的真空蒸发分离器的结构示意图；

图3是本发明的图2的局部放大示意图；

图中：1、真空蒸发分离器，2、真空泵，3、进料泵，4、蒸汽冷凝器，5、换热器，6、控制器，7、蒸汽排放管，8、浓缩液排放管，9、进液管，10、换热管，11、凝水回收管，12、循环泵，13、循环管，14、排放支管，15、电动阀，16、出水阀，17、真空压力变送器，18、温度变送器，19、液位计，20、密度检测仪，21、输水管，22、废水平衡罐，23、清洗水罐，24、转轴，25、叶片，26、转盘，27、导杆，28、滑套，29、连杆，30、网板，31、延伸套，32、定位弹簧，33、插杆，34、支撑环，35、推动弹簧，36、主动锥齿轮，37、从动锥齿圈，38、支撑套、39、抵接套，40、连接柱，41、上铰接杆，42、下铰接杆，43、安装架，44、下层网盘。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例：一种低温真空蒸发废水处理装置（参见附图1至附图3），包括真空蒸发分离器1、真空泵2、进料泵3、蒸汽冷凝器4、换热器5、控制器6；真空蒸发分离器上部、下部分别连接蒸汽排放管7、浓缩液排放管8，真空蒸发分离器侧壁上连接进液管9，蒸汽冷凝器一端与蒸汽排放管连接，另一端与真空泵连接，蒸汽排放管内设有换热管10，换热管一端与进料泵连接，另一端与换热器进口连接，换热器出口与进液管连接，蒸汽冷凝器上连接凝水回收管11；真空泵、进料泵均与控制器电连接。

进料泵连接输水管21，输水管连接废水平衡罐22和清洗水罐23，废水平衡罐、清洗水罐与输水管之间均安装电动阀，电动阀与控制器电连接。

浓缩液排放管连接循环泵12，循环泵和换热器进口之间连通循环管13，循环管上连接排放支管14。循环管、排放支管、进料泵与蒸汽冷凝器之间的管道上均安装电动阀15，凝水回收管上安装出水阀16，电动阀均与控制器电连接。

换热器为碳化硅换热器，换热器上设有换热介质输入口和换热介质输出口，换热介质输入口和换热介质输出口上均连接电动阀，电动阀均与控制器电连接。热水作为换热介质从换热介质输入口输送到换热器内。

真空蒸发分离器内安装真空压力变送器17、温度变送器18、液位计19，浓缩液排放管上安装密度检测仪20，真空压力变送器、温度变送器、液位计、密度检测仪均与控制器电连接。液位计为差压液位计，控制器为PLC控制器。

真空蒸发分离器内与蒸汽排放管连接位置安装转轴24，转轴上均布连接若干由气流带动转动的叶片25，真空蒸发分离器内安装竖向设置的转盘26、导杆27，导杆下端置于真空蒸发分离器内下部位置，转轴与转盘传动连接，导杆上活动套装滑套28，转盘上靠近边缘位置铰接连杆29，连杆下端与滑套铰接，滑套上连接网板30，网板上设有透气网孔，网板置于真空蒸发分离器内液面的上方。

滑套下端设有延伸套31，延伸套外径小于滑套外径，延伸套上套装下层网盘44，下层网盘上设有下层网孔，下层网孔和透气网孔错开设置且局部重叠，下层网盘和网板可相互贴合以及相互分离，延伸套下端和下层网盘之间连接定位弹簧32，延伸套下部螺纹连接支撑套38，定位弹簧抵接在支撑套和下层网盘之间。

下层网盘上设有若干竖向设置的插杆33，插杆活动贯穿滑套，导杆上滑套上端套装支撑环34，插杆上端均与支撑环连接，支撑环和导杆上端之间连接推动弹簧35。导杆上端螺纹连接抵接套39，推动弹簧支撑在抵接套和支撑环之间。

转轴下端连接主动锥齿轮36，转盘边缘设有从动锥齿圈37，主动锥齿轮与从动锥齿圈啮合传动。真空蒸发分离器内壁上设有横向布置的连接柱40，转盘转动安装在连接柱上，转盘边缘设有上铰接杆41，连杆上端铰接在上铰接杆上，滑套外壁上设有下铰接杆42，连杆下端铰接在下铰接杆上。真空蒸发分离器内转轴位置设有安装架43，转轴安装在安装架上。

低温真空蒸发废水处理装置工作时，真空泵、进料泵启动，废水通过进料泵输送到蒸汽冷凝器，然后进入加热器内进行加热，完成加热的废水通过进液管进入真空蒸发分离器内，真空泵通过蒸汽排放管对真空蒸发分离器进行抽真空，降低真空蒸发分离器内废水的沸点，从而使废水在低温条件下就能沸腾，废水沸腾后产生的蒸汽通过蒸汽排放管进入蒸汽冷凝器中，换热管内的废水对蒸汽进行冷却，定期通过凝水回收管排放冷凝水即可，排放的冷凝水作为厂内循环水使用。真空蒸发分离器内浓缩后的废水通过浓缩液排放管向外排出，排出的浓缩液结晶后通过填埋或焚烧处理。真空泵、进料泵由控制器自动控制。废水加热时不需要加热到很高温度，可适用于低品位的余热回收利用，实用性更为广泛。产生的蒸汽回收利用对废水进行预热，蒸汽不外排，蒸汽冷凝不需要消耗循环水，冷凝水回收处理再利用。

真空泵工作时，通过蒸汽排放管对抽取真空蒸发分离器内产生的蒸汽，从而使真空蒸发分离器内与蒸汽排放管连接位置产生的气流带动叶片转动，叶片带动转轴转动，从而带动转盘转动，与转盘铰接的连杆推动滑套在导杆上升降滑动，从而实现网板的上下移动。网板向下移动推动液体表面的漂浮物向下移动，从而使漂浮物到达真空蒸发分离器底部位置，便于随浓缩液向外排出。叶片不断转动，网板不断升降移动，避免了液体表面聚集漂浮物。网板置于最高点位置时，其与液面之间存在一定距离，此时在推动弹簧作用下，支撑环被推动到与滑套贴合位置，下层网盘与网板相互分离，网板和下层网盘上下分离，蒸汽依次经过下层网孔、网板和下层网盘之间的间隙、透气网孔向上流动，流畅性好，流通速度快。随着网板向下移动，推动弹簧对支撑环的弹力逐渐减小，透气网孔和下层网孔上下间距逐渐减小，直到在定位弹簧作用下网板和下层网盘贴合，此时下层网孔和透气网孔错开设置且局部重叠，重叠后形成的新网孔大大减小，防止漂浮物从网孔向上窜出。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (9)

1.一种低温真空蒸发废水处理装置，其特征是，包括真空蒸发分离器、真空泵、进料泵、蒸汽冷凝器、换热器、控制器；真空蒸发分离器上部、下部分别连接蒸汽排放管、浓缩液排放管，真空蒸发分离器侧壁上连接进液管，蒸汽冷凝器一端与蒸汽排放管连接，另一端与真空泵连接，蒸汽排放管内设有换热管，换热管一端与进料泵连接，另一端与换热器进口连接，换热器出口与进液管连接，蒸汽冷凝器上连接凝水回收管；真空泵、进料泵均与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种低温真空蒸发废水处理装置，其特征是，浓缩液排放管连接循环泵，循环泵和换热器进口之间连通循环管，循环管上连接排放支管。

3.根据权利要求2所述的一种低温真空蒸发废水处理装置，其特征是，循环管、排放支管、进料泵与蒸汽冷凝器之间的管道上均安装电动阀，凝水回收管上安装出水阀，电动阀均与控制器电连接。

4.根据权利要求1所述的一种低温真空蒸发废水处理装置，其特征是，换热器上设有换热介质输入口和换热介质输出口，换热介质输入口和换热介质输出口上均连接电动阀，电动阀均与控制器电连接。

5.根据权利要求1所述的一种低温真空蒸发废水处理装置，其特征是，真空蒸发分离器内安装真空压力变送器、温度变送器、液位计，浓缩液排放管上安装密度检测仪，真空压力变送器、温度变送器、液位计、密度检测仪均与控制器电连接。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种低温真空蒸发废水处理装置，其特征是，进料泵连接输水管，输水管连接废水平衡罐和清洗水罐，废水平衡罐、清洗水罐与输水管之间均安装电动阀，电动阀与控制器电连接。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的一种低温真空蒸发废水处理装置，其特征是，真空蒸发分离器内与蒸汽排放管连接位置安装转轴，转轴上均布连接若干由气流带动转动的叶片，真空蒸发分离器内安装竖向设置的转盘、导杆，转轴与转盘传动连接，导杆上活动套装滑套，转盘上靠近边缘位置铰接连杆，连杆下端与滑套铰接，滑套上连接网板，网板上设有透气网孔，网板置于真空蒸发分离器内液面的上方。

8.根据权利要求7所述的一种低温真空蒸发废水处理装置，其特征是，滑套下端设有延伸套，延伸套上套装下层网盘，下层网盘上设有下层网孔，下层网孔和透气网孔错开设置且局部重叠，下层网盘和网板可相互贴合以及相互分离，延伸套下端和下层网盘之间连接定位弹簧，下层网盘上设有若干竖向设置的插杆，插杆活动贯穿滑套，导杆上滑套上端套装支撑环，插杆上端均与支撑环连接，支撑环和导杆上端之间连接推动弹簧。

9.根据权利要求7所述的一种低温真空蒸发废水处理装置，其特征是，转轴下端连接主动锥齿轮，转盘边缘设有从动锥齿圈，主动锥齿轮与从动锥齿圈啮合传动。

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