CN111547794A - 一种低温真空蒸发废水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低温真空蒸发废水处理系统，旨在解决废水处理能耗高，设备容易结垢的不足。该发明包括真空蒸发分离器、真空泵、进料泵、冷凝水泵、蒸汽冷凝器、预热器、加热器、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，预热器连通在进料泵和加热器进口之间，加热器出口与进液管连通，预热器内设有预热管，冷凝水泵连接在预热管一端和蒸汽冷凝器之间，预热管另一端为冷凝水出水口，真空泵、进料泵、冷凝水泵均与控制器电连接。这种低温真空蒸发废水处理系统对废水处理能耗低，不易结垢，蒸发浓缩效果好。

Description

一种低温真空蒸发废水处理系统

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系统。

背景技术

随着我国经济的快速发展，生产和生活过程中产生的废水日益增多，废水处理已经成为我国环境发展的重点问题之一，目前我国的废水根据污染物性质，主要分为：物理处理法、化学处理法和生物处理法，然而在达标排放上清液的同时，也不可避免的产生了一批浓缩液。浓缩液的处理方法采用较广泛的主要是浓缩液回灌法、焚烧法和混凝法，但以上几种方法各有不足之处，如浓缩液回灌法存在对地下水的污染风险，且增加了垃圾填埋层的含水率；焚烧法成本过高，而且需要对锅炉尾气进行净化，处理工艺复杂；混凝法对浓缩液的处理较为有效，但混凝法对浓缩液的成份有要求，局限性较大，并且大量混凝剂的投加也增加了浓缩液的处理成本；蒸发浓缩法是最为彻底的处理方法，但传统的蒸发浓缩法所需的能耗高，设备结垢严重，运行效率低。

发明内容

本发明克服了废水处理能耗高，设备容易结垢的不足，提供了一种低温真空蒸发废水处理系统，废水处理能耗低，不易结垢，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系统，包括真空蒸发分离器、真空泵、进料泵、冷凝水泵、蒸汽冷凝器、预热器、加热器、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，预热器连通在进料泵和加热器进口之间，加热器出口与进液管连通，预热器内设有预热管，冷凝水泵连接在预热管一端和蒸汽冷凝器之间，预热管另一端为冷凝水出水口，真空泵、进料泵、冷凝水泵均与控制器电连接。

低温真空蒸发废水处理系统运行时，真空泵、进料泵启动，废水通过进料泵输送到预热器，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进行冷凝，冷凝水泵抽取蒸汽冷凝器内的冷凝水并输送到预热器内对废水进行预热，最后从预热管的冷凝水出水口排出作为循环水使用。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、冷凝水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。冷凝水对废水进行预热，蒸汽不外排。蒸发和浓缩在真空蒸发分离器内进行，预热器、加热器、蒸汽冷凝器内以及其它管路内不容易结垢。这种低温真空蒸发废水处理系统对废水处理能耗低，不易结垢，蒸发浓缩效果好。

作为优选，浓缩液排放管连接循环泵，循环泵和加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，加热器上设有加热介质输入口和加热介质输出口；蒸汽冷凝器上设有冷却介质进口和冷却介质出口。这种结构设置便于加热介质以及冷却介质的流通。

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，真空蒸发分离器内安装真空压力变送器、两温度变送器、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，真空压力变送器置于真空蒸发分离器上部，液位计置于真空蒸发分离器下部，两温度变送器分别置于真空压力变送器上下两端位置。

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系统的运行。

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、主动轮、从动轮，转轴与转盘传动连接，导杆上活动套装网板，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，主动轮安装在转盘上，从动轮安装在导杆下端位置，主动轮和从动轮之间连接传动带，传动带上等间距设有若干连接珠，网板上设有下拉通孔、上拉通孔，传动带穿过下拉通孔、上拉通孔，连接珠可穿过下拉通孔、上拉通孔，网板上连接可移动的滑动条，滑动条一端和网板之间连接定位弹簧，网板上滑动条另一端对应位置设有滑孔，滑孔内安装可上下滑动的推动块，推动块朝向滑动条的表面上从上往下依次设有上抵接面、倾斜导向面、下抵接面，倾斜导向面倾斜连接在上抵接面上下抵接面之间，真空蒸发分离器内壁上靠近导杆上部位置和靠近导杆下部位置分别设有用于支撑推动块的支撑凸块，滑动条上设有两分别与下拉通孔、上拉通孔对应的下拉挡块、上拉挡块；滑动条抵接在上抵接面时下拉挡块与下拉通孔局部重叠，连接珠卡在下拉挡块与下拉通孔之间，上拉挡块与上拉通孔错开；滑动条抵接在下抵接面时上拉挡块与上拉通孔局部重叠，连接珠卡在上拉挡块与上拉通孔之间，下拉挡块与下拉通孔错开。

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，主动轮和从动轮之间的传动带随转盘一起运转。网板置于液面上方最高位置时，推动块上端抵接在上方的支撑凸块上，此时滑动条抵接在上抵接面上，下拉挡块与下拉通孔局部重叠，连接珠卡在下拉挡块与下拉通孔之间，上拉挡块与上拉通孔错开，传动带运行时，卡在下拉挡块与下拉通孔之间的连接珠拉动网板向下移动。当网板移动到最低位置时，推动块下端抵接在下方的支撑凸块上，此时滑动条抵接在下抵接面上，上拉挡块与上拉通孔局部重叠，连接珠卡在上拉挡块与上拉通孔之间，下拉挡块与下拉通孔错开，传动带运行时，卡在上拉挡块与上拉通孔之间的连接珠拉动网板向上移动。叶片不断转动，带动网板不断上下移动，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，网板上连接U形的定位座，定位座开口朝下盖合在滑动条上。定位座的设置提高了滑动条移动过程的稳定性，避免出现偏离现象。

作为优选，推动块上端连接限位盖板，推动块下端设有限位头，限位盖板和限位头分别朝下滑动条延伸出推动块。限位盖板和限位头的设置防止推动块滑离滑孔。

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系统对废水处理能耗低，不易结垢，蒸发浓缩效果好；（2）真空蒸发分离器内不易产生漂浮物，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、冷凝水泵，5、蒸汽冷凝器，6、预热器，7、加热器，8、控制器，9、蒸汽排放管，10、浓缩液排放管，11、进液管，12、循环泵，13、循环管，14、加热介质输入口，15、加热介质输出口，16、冷却介质进口，17、冷却介质出口，18、输水管，19、废水平衡罐，20、清洗水罐，21、真空压力变送器，22、温度变送器，23、液位计，24、密度检测仪，25、转轴，26、叶片，27、转盘，28、导杆，29、主动轮，30、从动轮，31、网板，32、传动带，33、连接珠，34、下拉通孔，35、上拉通孔，36、滑动条，37、定位弹簧，38、滑孔，39、推动块，40、上抵接面，41、倾斜导向面，42、下抵接面，43、支撑凸块，44、下拉挡块，45、上拉挡块，46、加强筋条，47、延伸套，48、定位座，49、限位盖板，50、限位头，51、主动锥齿轮，52、从动锥齿圈，53、上支架，54、下支架，55、排放支管。

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系统（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、冷凝水泵4、蒸汽冷凝器5、预热器6、加热器7、控制器8；控制器为PLC控制器。真空蒸发分离器上部、下部分别连接蒸汽排放管9、浓缩液排放管10，真空蒸发分离器侧壁上连接进液管11，蒸汽冷凝器一端与蒸汽排放管连接，另一端与真空泵连接，预热器连通在进料泵和加热器进口之间，加热器出口与进液管连通，预热器内设有预热管，冷凝水泵连接在预热管一端和蒸汽冷凝器之间，预热管另一端为冷凝水出水口，真空泵、进料泵、冷凝水泵均与控制器电连接。冷凝水送入预热器内对废水进行预热至40-60摄氏度。

浓缩液排放管连接循环泵12，循环泵和加热器进口之间连通循环管13，循环管上连接排放支管55。加热器上设有加热介质输入口14和加热介质输出口15；蒸汽冷凝器上设有冷却介质进口16和冷却介质出口17。加热介质输入口送入回收的余热，包括≥110摄氏度的热水、烟气、蒸汽等余热，这些余热用于加热废水，在加热器内将废水加热至≥60摄氏度。冷却介质进口送入冷水作为冷却介质。

进料泵连接输水管18，输水管连接废水平衡罐19和清洗水罐20，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。当系统需要清洗时，进料泵与废水平衡罐断开，进料泵与清洗水罐连通，进料泵打清洗水对系统进行清洗。正常工作中每周进行一次系统清洗，每隔 3个月人工清洗一次，避免出现结垢现象。真空蒸发分离器内安装真空压力变送器21、两温度变送器22、液位计23，浓缩液排放管上安装密度检测仪24，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，真空压力变送器置于真空蒸发分离器上部，液位计置于真空蒸发分离器下部，两温度变送器分别置于真空压力变送器上下两端位置。

采用PLC控制，根据真空蒸发分离器液位及温度，控制进料泵运行频率；根据真空蒸发分离器出料密度，控制循环泵频率及出料阀门开度；根据真空蒸发分离器真空压力，控制真空泵运行频率。

真空蒸发分离器内与蒸汽排放管连接位置安装转轴25，转轴上均布连接若干由气流带动转动的叶片26，真空蒸发分离器内安装竖向设置的转盘27、导杆28、主动轮29、从动轮30，转轴与转盘传动连接，导杆上活动套装网板31，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，主动轮安装在转盘上，从动轮安装在导杆下端位置，主动轮和从动轮之间连接传动带32，传动带上等间距设有若干连接珠33，网板上设有下拉通孔34、上拉通孔35，传动带穿过下拉通孔、上拉通孔，连接珠可穿过下拉通孔、上拉通孔，网板上连接可移动的滑动条36，滑动条一端和网板之间连接定位弹簧37，网板上滑动条另一端对应位置设有滑孔38，滑孔内安装可上下滑动的推动块39，推动块朝向滑动条的表面上从上往下依次设有上抵接面40、倾斜导向面41、下抵接面42，倾斜导向面倾斜连接在上抵接面上下抵接面之间，真空蒸发分离器内壁上靠近导杆上部位置和靠近导杆下部位置分别设有用于支撑推动块的支撑凸块43，滑动条上设有两分别与下拉通孔、上拉通孔对应的下拉挡块44、上拉挡块45；滑动条抵接在上抵接面时下拉挡块与下拉通孔局部重叠，连接珠卡在下拉挡块与下拉通孔之间，上拉挡块与上拉通孔错开；滑动条抵接在下抵接面时上拉挡块与上拉通孔局部重叠，连接珠卡在上拉挡块与上拉通孔之间，下拉挡块与下拉通孔错开。网板上设有径向设置的加强筋条46，滑动条连接在加强筋条上表面上，下拉通孔、上拉通孔、滑孔均设置在加强筋条上。网板下表面上中间位置设有向下延伸的延伸套47，延伸套套装在导杆上。网板上连接U形的定位座48，定位座开口朝下盖合在滑动条上。推动块上端连接限位盖板49，推动块下端设有限位头50，限位盖板和限位头分别朝下滑动条延伸出推动块。转轴下端连接主动锥齿轮51，转盘边缘设有从动锥齿圈52，主动锥齿轮与从动锥齿圈啮合传动。真空蒸发分离器内上部位置设有上支架53，转轴转动安装在上支架上，真空蒸发分离器内下部位置设有下支架54，导杆和从动轮安装在下支架上。

低温真空蒸发废水处理系统运行时，真空泵、进料泵启动，废水通过进料泵输送到预热器，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进行冷凝，冷凝水泵抽取蒸汽冷凝器内的冷凝水并输送到预热器内对废水进行预热，最后从预热管的冷凝水出水口排出作为循环水使用。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、冷凝水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。冷凝水对废水进行预热，蒸汽不外排。蒸发和浓缩在真空蒸发分离器内进行，预热器、加热器、蒸汽冷凝器内以及其它管路内不容易结垢。

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，主动轮和从动轮之间的传动带随转盘一起运转。网板置于液面上方最高位置时，推动块上端抵接在上方的支撑凸块上，此时滑动条抵接在上抵接面上，下拉挡块与下拉通孔局部重叠，连接珠卡在下拉挡块与下拉通孔之间，上拉挡块与上拉通孔错开，传动带运行时，卡在下拉挡块与下拉通孔之间的连接珠拉动网板向下移动。当网板移动到最低位置时，推动块下端抵接在下方的支撑凸块上，此时滑动条抵接在下抵接面上，上拉挡块与上拉通孔局部重叠，连接珠卡在上拉挡块与上拉通孔之间，下拉挡块与下拉通孔错开，传动带运行时，卡在上拉挡块与上拉通孔之间的连接珠拉动网板向上移动。叶片不断转动，带动网板不断上下移动，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。

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系统，其特征是，包括真空蒸发分离器、真空泵、进料泵、冷凝水泵、蒸汽冷凝器、预热器、加热器、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，预热器连通在进料泵和加热器进口之间，加热器出口与进液管连通，预热器内设有预热管，冷凝水泵连接在预热管一端和蒸汽冷凝器之间，预热管另一端为冷凝水出水口，真空泵、进料泵、冷凝水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系统，其特征是，浓缩液排放管连接循环泵，循环泵和加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1所述的一种低温真空蒸发废水处理系统，其特征是，加热器上设有加热介质输入口和加热介质输出口；蒸汽冷凝器上设有冷却介质进口和冷却介质出口。

4.根据权利要求1所述的一种低温真空蒸发废水处理系统，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。

5.根据权利要求1所述的一种低温真空蒸发废水处理系统，其特征是，真空蒸发分离器内安装真空压力变送器、两温度变送器、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，真空压力变送器置于真空蒸发分离器上部，液位计置于真空蒸发分离器下部，两温度变送器分别置于真空压力变送器上下两端位置。

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系统，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、主动轮、从动轮，转轴与转盘传动连接，导杆上活动套装网板，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，主动轮安装在转盘上，从动轮安装在导杆下端位置，主动轮和从动轮之间连接传动带，传动带上等间距设有若干连接珠，网板上设有下拉通孔、上拉通孔，传动带穿过下拉通孔、上拉通孔，连接珠可穿过下拉通孔、上拉通孔，网板上连接可移动的滑动条，滑动条一端和网板之间连接定位弹簧，网板上滑动条另一端对应位置设有滑孔，滑孔内安装可上下滑动的推动块，推动块朝向滑动条的表面上从上往下依次设有上抵接面、倾斜导向面、下抵接面，倾斜导向面倾斜连接在上抵接面上下抵接面之间，真空蒸发分离器内壁上靠近导杆上部位置和靠近导杆下部位置分别设有用于支撑推动块的支撑凸块，滑动条上设有两分别与下拉通孔、上拉通孔对应的下拉挡块、上拉挡块；滑动条抵接在上抵接面时下拉挡块与下拉通孔局部重叠，连接珠卡在下拉挡块与下拉通孔之间，上拉挡块与上拉通孔错开；滑动条抵接在下抵接面时上拉挡块与上拉通孔局部重叠，连接珠卡在上拉挡块与上拉通孔之间，下拉挡块与下拉通孔错开。

7.根据权利要求6所述的一种低温真空蒸发废水处理系统，其特征是，网板上连接U形的定位座，定位座开口朝下盖合在滑动条上。

8.根据权利要求6所述的一种低温真空蒸发废水处理系统，其特征是，推动块上端连接限位盖板，推动块下端设有限位头，限位盖板和限位头分别朝下滑动条延伸出推动块。

9.根据权利要求6所述的一种低温真空蒸发废水处理系统，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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