CN114262008B - 一种环保高效废水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保高效废水处理方法，应用于环保高效蒸发系统，包括：将过滤后的废水收集入水箱；利用补水泵将废水抽入补水池，并检测补水池中水位是否到达标定液位，是则停止补水，否则继续；利用循环泵抽废水到水帘顶部分配水道，并分流向下形成水膜；利用雾化泵将废水从水箱抽入雾化管道，并增压从喷嘴喷出在恒温室内形成水雾；使用风机将水膜及水雾中的水分子从废水中抽离，并抽送到吸热板上进行高温蒸发，盐分及固体附在水帘及吸热板上，然后进行人工清理，完成废水的水分蒸发处理。本发明利用蒸发器中水帘与吸热板的双蒸发浓缩方法，并且配合废水高压喷雾及蒸汽的二次加温方法，能够实现低投资、低成本实现废水水分高效蒸发的功效。

Description

一种环保高效废水处理方法

技术领域

本发明属于水处理设备领域，尤其涉及一种环保高效废水处理方法。

背景技术

废水在工业上一般认为是普通水变为脱盐水除去的部分，也就是说普通水＝废水+脱盐水。工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物和产品以及生产过程中产生的污染物。随着工业的迅速发展，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。对于保护环境来说，工业废水的处理比城市污水的处理更为重要。工业废水的处理虽然早在19世纪末已经开始，并且在随后的半个世纪进行了大量的试验研究和生产实践，但是由于许多工业废水成分复杂，性质多变，至今仍有一些技术问题没有完全解决。目前，对于废水处理主要包括几种形式，一种是利用废水处理设备进行废水处理，可以自建废水处理设备，或者对废水进行收集，将废水送至废水处理厂进行处理，此方式废水处理成本较高，极大的增加了投入成本；另外还可对废水进行晾晒处理，晾晒可将废水中的水分蒸发，污垢留下，此方式的缺点是需要较大的晾晒面积，而且天气变化对晾晒影响较大，晾晒完成后大面积污垢不易收集处理，操作费时费力。高盐废水是指总含盐质量分数等于或高于1％的废水，主要来自于各种工业过程，高浓度的卤水和化学废水不能直接排入城市废水系统，必须运往特殊的工厂处理，去除高盐废水中有害污染物对环境产生的影响至关重要。工业生产过程中，经常会产生各种废液、废水等，通常利用物理化学、生物处理的方法将废水、废液中的污染物去除。但实际运行过程中，能耗巨大，装置庞大，方法复杂，不利于维护运行，难以推广运行和实现废水的有效处理。因此，设计一种环保高效废水处理方法成为研究的方向。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种环保高效废水处理方法，利用蒸发器中水帘与吸热板的双蒸发浓缩方法，并且配合废水高压喷雾及蒸汽的二次加温方法，能够实现低投资、低成本实现废水水分高效蒸发的功效。

为了实现上述目的，本发明的一种环保高效废水处理方法，其应用于环保高效蒸发系统，包括以下步骤：

所述环保高效蒸发系统包括蒸发器、水箱、蒸汽单元、补水单元及雾化单元。蒸发器包括恒温室、水帘部及吸热蒸发部，水帘部包括水帘及分配水道，水帘为蜂窝帘，水帘顶部为固定端，底部为自由端；吸热蒸发部的吸热板合围形成下部开口的吸热箱体，吸热箱体与恒温室上下扣合固连形成封闭空间；蒸汽单元包括蒸汽管道，蒸汽管道的出气端开口于蒸发器的恒温室内部；补水单元包括补水池及补水管道，其中的第二补水管道出口端连接蒸发器内的分配水道；雾化单元包括雾化管道及喷嘴，雾化管道的第一端连接水箱，雾化管道的第二端连接喷嘴，喷嘴设于恒温室内部。

步骤1、将过滤后的废水收集入水箱；

步骤2、利用补水泵将废水从水箱抽入补水池，并检测补水池中水位是否到达标定液位，是则停止补水，否则继续；

步骤3、利用循环泵抽废水到水帘顶部分配水道，通过多个出水口使废水分流向下流动形成水膜；

步骤4、利用雾化泵将废水从水箱抽入雾化管道，并对废水进行增压，使废水水压达到一定的高压从喷嘴喷出在恒温室内形成水雾；

步骤5、使用风机将水膜及水雾中的水分子从废水中抽离；

步骤6、令浓缩水中盐分达到接近饱和度时，结晶固体截留在水帘内部形成结晶体，同时水分子经风机机抽送到吸热板上进行高温蒸发，盐分及固体附在吸热板上；

步骤7、对水帘及吸热板上的盐分及固体进行定期人工清理，完成废水的水分蒸发处理。

进一步地，所述步骤5之前还包括高温蒸汽输入加温步骤，具体为：

步骤p1、打开智能调节阀门，令高温蒸汽通过蒸汽管道输入恒温室；

步骤p2、检测恒温室内的温度，未达到设定温度则执行步骤p3，否则执行步骤p4；

步骤p3、通过温度控制器控制智能调节阀门，持续增加输入的蒸汽量对浓缩废水进行加温；

步骤p4、通过温度控制器控制智能调节阀门，缓慢减少输入的蒸汽量对浓缩废水进行加温，使温度保持最佳温度区间。

进一步地，所述步骤7中对水帘上的盐分进行人工清理，具体为：水帘顶部为固定端，底部为自由端，清理时将水帘底部自由端弯曲抬高，令软体的盐结晶从蜂窝帘中脱落，进行后期清理。

进一步地，所述步骤5之前还包括吸热板加温步骤，具体为：令吸热板经太阳暴晒或其他热源进行热传导，使吸热板温度升高。

进一步地，所述步骤2具体为：水箱的水位补水由自动阀或者自动浮球阀控制，并增加水位开关控制循环泵的启停，循环泵的启动关联风机的启动。

进一步地，所述步骤5之前还可以包括热风输入加温步骤，输送热风均匀分配热风对水帘上的水膜进行加温，达到30～38℃形成自然蒸发。

进一步地，所述最佳温度区间为45℃～50℃。

本发明的有益效果为：

1、本发明利用蒸发器中水帘与吸热板的双重蒸发浓缩方法，多幅蜂窝状水帘，废水均匀分配流过蜂窝状水帘后，其结构上的多面性使得废水中的盐分更高效地在高温在凝结成晶，且因其下部为自由端，后期可轻易将其弯曲，使软体的盐结晶脱落进行清理，方法简便；吸热板，经太阳暴晒或其他热源传导，从常温变成高温铁板，当喷嘴废水形成雾状时过风机抽送到吸热板上进行高温蒸发，盐分及固体附在吸热板上，水分高效蒸发的同时，更方便定期人工清理有利于风机将废水中水分更多地分离出来，实现废水水分高效蒸发；

2、本发明利用废水高压喷雾将废水高压形成喷雾从喷嘴中喷出，配合风机的负压抽取方法，使废水中的水分子能够更方便的分离出来，使其加速在吸热板上附着，有效提高废水水分蒸发的功效；

3、本发明增加的用蒸汽进行二次加温方法，特别适应具有腐蚀性的废水环境，能够有效规避其它加热器材可能发生的腐蚀，实现低成本、高效率地废水水分环保蒸发效率。

附图说明

图1是本发明一种环保高效废水处理方法的流程图；

图2是本发明方法应用的环保高效蒸发系统的一个实施例的结构示意图。

图中：

蒸发器1、水箱2、蒸汽单元3、补水单元4、雾化单元5、恒温室11、水帘部12、吸热蒸发部13、蒸汽管道31、智能调节阀32、压力表33；补水池41、补水泵42、补水管道43、循环泵44；雾化泵51、雾化管道52、喷嘴53、水帘121、分配水道122；吸热板131、风机132、风机架133。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更为清楚，下面结合附图1-2和实施例作进一步说明。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本发明提供一种环保高效废水处理方法，其应用于环保高效蒸发系统，如附图2所示，该系统包括：蒸发器1、水箱2、蒸汽单元3、补水单元4及雾化单元5。蒸发器1包括恒温室11、水帘部12及吸热蒸发部13；恒温室11包括底壁及首尾依次连接的四个侧壁，恒温室11顶部设有风机架133；水帘部12包括水帘121及分配水道122；水帘121垂直悬挂于恒温室11内部，分配水道122沿水帘121顶部设置，分配水道122上设有多个出水口；吸热蒸发部13包括吸热板131、风机132及风机架133，风机132设置于风机架133上；吸热板131合围形成下部开口的吸热箱体，吸热箱体与恒温室11上下扣合固连形成封闭空间。蒸汽单元3包括蒸汽管道31、温度控制器、温度检测装置、智能调节阀32及压力表33；其中，智能调节阀32及压力表33设于蒸汽管道31上，蒸汽管道31的出气端开口于蒸发器1的恒温室11内部。补水单元4包括补水池41、补水泵42、补水管道43及循环泵44；补水管道43包括第一补水管道及第二补水管道，第一补水管道的第一端连接水箱2，第一补水管道的第二端连接补水池41，第二补水管道的第一端连接补水池41，第二补水管道的第二端连接蒸发器1内的分配水道122；第二补水管道上设有循环泵44。雾化单元5包括雾化泵51、雾化管道52及喷嘴53；雾化管的第一端连接水箱2，雾化管的第二端连接喷嘴53，喷嘴53设于恒温室11内部；雾化管道52上设有雾化泵51。

进一步地，水帘121可以为多幅，水帘121为蜂窝帘，水帘121顶部为固定端，底部为自由端。补水池41内设有液位开关、温度开关及加热装置，都是耐腐蚀的材质。风机132为多个。恒温室11外部设有爬梯。恒温室11顶壁设有维修平台。恒温室11侧壁设有人孔。吸热箱体侧壁设有人孔。

看电导率值达到10000us/cm以上，经过过滤后的废水进到收集水箱2，经水位控制补水泵42抽到补水池41，补水池41满水之后自动停止；经过循环泵44抽水到顶部分水器分流自流向下流动形成水膜，使用风机132抽负压将水分子和固体分离，把水分子蒸发掉；废水在环保高效蒸发器1内部循环浓缩，浓缩水中盐分达到接近饱和度26％浓度时就会结晶固体截留在水帘121内部形成结晶体。加温的作用是提高水的蒸发速度。

补水池41的水位补水由自动阀或者自动浮球阀控制补水与关闭补水；增加水位开关控制循环泵44启停，循环泵44启动联锁风机132启动；循环泵44启动把废水抽到顶部分配水区进行均匀分配水量，水从水帘121自流而下形成水膜，再利用风机132抽取水分子，对废水进行浓缩使水分子和固体分离，盐分及固体附在水帘121上，定期人工清理，达到蒸发水分和固体分离。

在蒸汽入口可以增加温度控制器，用于控制智能调节阀32门打开和关闭，输入需要的蒸汽量对浓缩废水进行加温，同时对恒温室11进行输入蒸汽升温，恒定温度使温度保持，提高蒸发量。

如附图1所示，本发明提供的一种环保高效废水处理方法，其应用于上述环保高效蒸发系统，包括以下步骤：

步骤1、将过滤后的废水收集入水箱；

步骤2、利用补水泵将废水从水箱抽入补水池，并检测补水池中水位是否到达标定液位，是则停止补水，否则继续；

步骤3、利用循环泵抽废水到水帘顶部分配水道，通过多个出水口使废水分流向下流动形成水膜；

步骤4、利用雾化泵将废水从水箱抽入雾化管道，并对废水进行增压，使废水水压达到一定的高压从喷嘴喷出在恒温室内形成水雾。

增加高压喷雾使用高压泵和微型喷嘴结合，使水压达到一定的高压从微型喷嘴喷出形成雾状；喷雾流量可以为500L/h，1000L/h，1500L/h，2000L/h等，经研究测试，兼顾吸热板的蒸发效率，喷嘴每小时喷雾流量越高能耗越高，本发明方法喷雾流量控制在500L/h左右蒸发效率最高。同时，因为步骤1中废水进入收集水箱前已经经过滤处理，可以有效防止喷嘴堵塞。

步骤5、使用风机抽负压将水膜及水雾中的水分子从废水中抽离；

步骤6、令浓缩水中盐分达到接近饱和度时，结晶固体截留在水帘内部形成结晶体，同时水分子经风机机抽送到吸热板上进行高温蒸发，盐分及固体附在吸热板上；

步骤7、对水帘及吸热板上的盐分及固体进行定期人工清理，完成废水的水分蒸发处理。

进一步地，步骤5之前还包括高温蒸汽输入加温步骤，具体为：

步骤p1、打开智能调节阀门，令高温蒸汽通过蒸汽管道输入恒温室；

步骤p2、检测恒温室内的温度，未达到设定温度则执行步骤p3，否则执行步骤p4；

步骤p3、通过温度控制器控制智能调节阀门，持续增加输入的蒸汽量对浓缩废水进行加温；

步骤p4、通过温度控制器控制智能调节阀门，缓慢减少输入的蒸汽量对浓缩废水进行加温，使温度保持最佳温度区间。

进一步地，步骤7中对水帘上的盐分进行定期人工清理，具体为：水帘顶部为固定端，底部为自由端，清理时将水帘底部自由端弯曲抬高，令软体的盐结晶从蜂窝帘中脱落，进行后期清理。

进一步地，步骤5之前还包括吸热板加温步骤，具体为：令吸热板经太阳暴晒或其他热源进行热传导，使吸热板从常温变成高温。

根据对温度提升功效的研发，同等循环量和同等风量及风速下随着水温变化而变化在25℃时蒸发量为335L/h；26.27℃时蒸发量为335L/h；29℃时蒸发量为365L/h；35℃时蒸发量为453L/h；40℃时蒸发量为621L/h；45℃时蒸发量为873L/h；47℃时蒸发量为1139L/h；50℃时蒸发量为1635L/h；52℃时蒸发量为2125L/h，经研究测试，兼顾温度越高能耗越高，温度越高蒸发也越快的两方面因素，本发明方法温度控制在45℃～50℃时蒸发效率最高。

进一步地，步骤2具体为：补水池的水位补水由自动阀或者自动浮球阀控制，并增加水位开关控制循环泵的启停，循环泵的启动关联风机的启动。

进一步地，步骤5之前还可以包括热风输入加温步骤，输送热风均匀分配热风对水帘上的水膜进行加温，达到30～38℃形成自然蒸发。

实际使用时，废水分成两部分进入蒸发器1，废水的第一部分经顶部分配水道122进行均匀分配水量形成水，水从蜂窝状水帘121顶端自上而下流动，形成水膜，再利用风机132转动形成负压，抽取水分子，对废水进行浓缩，使水分子和盐固体分离，盐分及固体附在蜂窝水帘121上，定期人工清理，达到蒸发水分和固体分离。

废水的第二部分经高压泵加压，由和微型喷嘴53结合增加的废水高压喷雾使用，使水压达到一定的高压从微型喷嘴53喷出形成雾状；喷雾流量为500L，1000L/h，1500L/h，2000L/h等。废水进入高压泵和微型喷嘴53前经过滤处理，以保证喷嘴53不堵塞。增加吸热板131，吸热板131经太阳暴晒从常温变成高温铁板，当废水形成雾状时再过风机132抽送到吸热板131上进行高温蒸发，对废水进行浓缩使水分子和固体分离，盐分及固体附在吸热板131上，定期人工清理，达到蒸发水分和固体分离。蒸发器1放置位置不区分户外户内，尤其适合有太阳照射或有热源的地方。可以根据不同水质选择合适水帘121，可以在水帘121周围安装封闭室，输送热风，均匀分配的热风对水帘121上的水膜进行加温，达到30～38℃时形成自然蒸发，输送的热风量大于或等于负压抽风量。其中水帘121为2幅以上，可以设置于侧壁、中间位置安装，根据需求设计幅数；多幅蜂窝状水帘121，当废水均匀分配流过蜂窝状水帘121后，其结构上的多面性使得废水中的盐分更高效地在高温中凝结成晶，且因其下部为自由端，可轻易将其弯曲，使软体的盐结晶脱落；便于后期清理。

蒸发器1上的吸热板131，经太阳暴晒或其他热源传导后，从常温变成高温铁板，当喷嘴53废水形成雾状时过风机132抽送到吸热板131上进行高温蒸发，盐分及固体附在吸热板131上，水分高效蒸发的同时，更方便定期人工清理。

本发明提供的一种环保高效废水处理方法中，利用蒸发器中水帘与吸热板的双重蒸发浓缩方法，多幅蜂窝状水帘，废水均匀分配流过蜂窝状水帘后，其结构上的多面性使得废水中的盐分更高效地在高温在凝结成晶，且因其下部为自由端，后期可轻易将其弯曲，使软体的盐结晶脱落进行清理，方法简便；吸热板，经太阳暴晒或其他热源传导，从常温变成高温铁板，当喷嘴废水形成雾状时过风机抽送到吸热板上进行高温蒸发，盐分及固体附在吸热板上，水分高效蒸发的同时，更方便定期人工清理有利于风机将废水中水分更多地分离出来，实现废水水分高效蒸发；同时，利用废水高压喷雾将废水高压形成喷雾从喷嘴中喷出，配合风机的负压抽取方法，使废水中的水分子能够更方便的分离出来，使其加速在吸热板上附着，有效提高废水水分蒸发的功效；增加的用蒸汽进行二次加温方法，特别适应具有腐蚀性的废水环境，能够有效规避其它加热器材可能发生的腐蚀，实现低成本、高效率地废水水分环保蒸发效率。

本发明的投资成本是其他蒸发系统的三分之一；其蒸发效率高、占的面积小、耗能低、无二次污染，蒸发过程只剩下盐结晶固体，水分蒸发掉，实现环保排放。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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 (3)

1.一种环保高效废水处理方法，其特征在于，其应用于环保高效蒸发系统，包括以下步骤：

所述环保高效蒸发系统包括蒸发器、水箱、蒸汽单元、补水单元及雾化单元；蒸发器包括恒温室、水帘部及吸热蒸发部，恒温室顶部设有风机架；水帘部包括水帘及分配水道，水帘垂直悬挂于恒温室内部，分配水道沿水帘顶部设置，分配水道上设有多个出水口；水帘为蜂窝帘，水帘顶部为固定端，底部为自由端；所述吸热蒸发部包括吸热板、风机及风机架，风机设置于风机架上；吸热蒸发部的吸热板合围形成下部开口的吸热箱体，吸热箱体与恒温室上下扣合固连形成封闭空间；恒温室侧壁设有人孔，吸热箱体侧壁设有人孔；所述蒸汽单元包括蒸汽管道、温度控制器、温度检测装置、智能调节阀及压力表；所述智能调节阀及所述压力表设于所述蒸汽管道上，蒸汽管道的出气端开口于蒸发器的恒温室内部；补水单元包括补水池、补水泵、补水管道及循环泵；补水管道包括第一补水管道及第二补水管道，第一补水管道的第一端连接水箱，第一补水管道的第二端连接补水池，第二补水管道的第一端连接补水池，第二补水管道的第二端连接蒸发器内的分配水道；第二补水管道上设有循环泵；雾化单元包括雾化管道及喷嘴，雾化管道的第一端连接水箱，雾化管道的第二端连接喷嘴，喷嘴设于恒温室内部；

步骤1、将过滤后的废水收集入水箱；

步骤2、利用补水泵将废水从水箱抽入补水池，并检测补水池中水位是否到达标定液位，是则停止补水，否则继续；

补水池的水位补水由自动阀控制，并增加水位开关控制循环泵的启停，循环泵的启动关联风机的启动；

步骤3、利用循环泵抽废水到水帘顶部分配水道，通过多个出水口使废水分流向下流动形成水膜；

步骤4、利用雾化泵将废水从水箱抽入雾化管道，并对废水进行增压，使废水水压达到一定的高压从喷嘴喷出在恒温室内形成水雾，并且废水进入高压泵和微型喷嘴前经过滤处理，以保证喷嘴不堵塞；

步骤5、吸热板加温步骤，具体为：

令吸热板经太阳暴晒进行热传导，使吸热板温度升高，从常温变成高温铁板；

步骤6、高温蒸汽输入加温步骤，具体为：

步骤p1、打开智能调节阀门，令高温蒸汽通过蒸汽管道输入恒温室；

步骤p2、检测恒温室内的温度，未达到设定温度则执行步骤p3，否则执行步骤p4；

步骤p3、通过温度控制器控制智能调节阀门，持续增加输入的蒸汽量对浓缩废水进行加温；

步骤p4、通过温度控制器控制智能调节阀门，缓慢减少输入的蒸汽量对浓缩废水进行加温，使温度保持最佳温度区间；

所述最佳温度区间为45℃到50℃；

步骤7、使用风机将水膜及水雾中的水分子从废水中抽离；

步骤8、令浓缩水中盐分达到接近饱和度时，结晶固体截留在水帘内部形成结晶体，同时水分子经风机抽送到吸热板上进行高温蒸发，盐分及固体附在吸热板上；

步骤9、对水帘及吸热板上的盐分及固体进行定期人工清理，完成废水的水分蒸发处理。

2.根据权利要求1所述的环保高效废水处理方法，其特征在于，所述步骤5之前还包括热风输入加温步骤，输送热风均匀分配热风对水帘上的水膜进行加温，达到30～38℃形成自然蒸发。

3.根据权利要求1所述的环保高效废水处理方法，其特征在于，所述步骤7中对水帘上的盐分进行定期人工清理，具体为：水帘顶部为固定端，底部为自由端，清理时将水帘底部自由端弯曲抬高，令盐结晶从蜂窝帘中脱落，进行后期清理。

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