CN115448516A - 一种具备回收功能的废水处理设备 - Google Patents

Abstract

一种具备回收功能的废水处理设备，涉及高氯酸钾生产技术领域，包括固液分离单元、蒸发单元和冷凝单元，所述固液分离单元的出口与蒸发单元的进口连通，蒸发单元的出口与冷凝单元的进口连通；其中，外部生产废水调节为中性后通过固液分离单元的进口进入，该具备回收功能的废水处理设备，能够对固体废物进行回收利用，不能回收的则按普通废物或危险废物依法处理，运行稳定可靠，避免了电解余热资源的浪费，节能效果显著。

Description

一种具备回收功能的废水处理设备

技术领域

本发明涉及高氯酸钾生产技术领域，尤其是涉及一种具备回收功能的废水处理设备。

背景技术

工业生产中，含有一部份难于处理的废水，如设备洗涤水、化验产生的废水，这部分废水若外排，易对环境造成污染；

高氯酸钾生产中难于处理的废水有两种，一种为洗涤设备（如电解槽、容器、换热器）产生的废水、废酸，这部分废水若进入系统，易使系统体积膨胀，溶液变稀，不但影响正常生产（偏离正常工艺指标），还会因溶液过稀占用过多容器而使系统瘫痪；

另一种为化验产生的废水，化验时用到各种化学试剂，如高锰酸钾、硝酸汞、硝酸银、重铬酸钾、氯化钡等，这部份试剂用量虽然少，但成份却很复杂，不好处理，尤其不能回收进入系统（各种杂质会对系统工艺产生破坏性的影响）；

同时，高氯酸钾生产中的电解余热得不到利用，容易导致资源的浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种具备回收功能的废水处理设备，能够对固体废物进行回收利用，不能回收的则按普通废物或危险废物依法处理，运行稳定可靠，避免了电解余热资源的浪费，节能效果显著，可以有效解决背景技术中的问题。

为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种具备回收功能的废水处理设备，包括固液分离单元、蒸发单元和冷凝单元，所述固液分离单元的出口与蒸发单元的进口连通，蒸发单元的出口与冷凝单元的进口连通；

其中，外部生产废水调节为中性后通过固液分离单元的进口进入。

进一步的，所述固液分离单元包括废水清液槽和压滤泵，外部生产废水调节为中性后通过废水清液槽的进口进入，废水清液槽底部的固液混合物通过压滤泵输送到压滤机内，所述压滤机压滤出的滤液回流到废水清液槽内。

进一步的，所述固液分离单元还包括废水清液槽，所述废水澄清槽的侧面通过三个管道与废水清液槽内部连通，三个管道与废水澄清槽的连接口由高到低依次分布，三个管道上均装配有阀门。

进一步的，所述蒸发单元包括蒸发器和进料泵，所述进料泵将废水清液槽内的液体输送到蒸发器内部。

进一步的，所述蒸发单元还包括换热器和循环泵，所述换热器的进口通过导管一与蒸发器的底部出口连通，换热器的出口通过导管二与蒸发器内部连通，所述循环泵装配在导管一上且将蒸发器内部未蒸发的液体输送到换热器内部，所述换热器的加热介质为热水或废二次蒸汽中的一种。

进一步的，所述蒸发单元还包括汽水分离器一、真空泵一和冷凝水池一，汽水分离器一的进口与换热器的加热介质出口连通，且汽水分离器一分离出的液体进入到冷凝水池一内，所述真空泵一的气体抽取口与汽水分离器一的顶部气体排出口连通。

进一步的，所述蒸发单元还包括出料泵，所述出料泵将导管一内的固液混合物输送到废水澄清槽内。

进一步的，所述蒸发单元还包括丝网除沫器，所述丝网除沫器安装在蒸发器的内侧，丝网除沫器靠近蒸发器的出口位置进行设置。

进一步的，所述冷凝单元包括冷凝器、冷却水泵、冷却水池和冷却水塔，冷凝器的进口与蒸发器的蒸汽出口连通，所述冷却水泵将冷凝器内的冷却液体输送到冷却水池内，冷却水塔将冷却水池内的液体冷却后输送到冷凝器内。

进一步的，所述冷凝单元还包括汽水分离器二、真空泵二和冷凝水池二，汽水分离器二的进口与冷凝器的出口连通，所述汽水分离器二的气体出口与真空泵二的气体抽取口连通，汽水分离器二分离出的液体进入到冷凝水池二内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本具备回收功能的废水处理设备，具有以下好处：

1、通过废水澄清槽对废水进行澄清沉降，压滤泵将沉降物输送到压滤机进行压滤，压出固体废物即滤渣滤液进废水蒸发器蒸发，然后根据固体废物性质，能回收的回收利用、不能回收的则按普通废物或危险废物依法处理。

2、其可以根据清液高度，打开相应的阀门对清液进行收集，以此可以对不同高度位置的清液进行收集。

3、其采用沉降-蒸发—沉降的方案，使进入蒸发器的物料与蒸发浓缩产生的固体废物尽可能少，避免蒸发器干蒸导致换热器与蒸发器出现堵塞问题，从而使蒸发器能稳定运行。

4、通过强制循环泵，使废水在蒸发器与换热器中强制循环，其能够强化传热与传质，避免因废水中含浓缩结晶而产生固体，若采用自然循环易出现传热效果变差的状况，最终导致废水蒸发无法正常运行。

5、利用溶液的沸点随外压的减小而降低的性质，采用减压条件，这时溶液的沸点降低，可利用生产上的温度较低的余热蒸发，高氯酸钾生产中的一步电解与二步电解余热或生产上二次蒸汽余热完全可以满足此要求，从而避免使用蒸汽或蒸汽机械压缩泵所产生的成本问题，避免了电解余热资源的浪费，节能效果显著。

6、其可以将冷凝水当做纯水使用，用于溶解物料，这样可以减小原水使用量，从而来达到节水的效果。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

图中：1废水澄清槽、2废水清液槽、3进料泵、4压滤泵、5压滤机、6蒸发器、7丝网除沫器、8出料泵、9循环泵、10冷凝水池一、11冷凝水池二、12冷却水泵、13冷却水池、14冷却水塔、15冷凝器、16汽水分离器二、17汽水分离器一、18真空泵二、19真空泵一、20换热器。

具体实施方式

通过下面的实施例可以详细地解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。

请参阅图1，本实施例提供一种技术方案：一种具备回收功能的废水处理设备，包括固液分离单元、蒸发单元和冷凝单元，固液分离单元的出口与蒸发单元的进口连通，蒸发单元的出口与冷凝单元的进口连通；

其中，外部生产废水调节为中性后通过固液分离单元的进口进入。

固液分离单元包括废水清液槽2和压滤泵4，外部生产废水调节为中性后通过废水清液槽2的进口进入，废水清液槽2底部的固液混合物通过压滤泵4输送到压滤机5内，压滤机5压滤出的滤液回流到废水清液槽2内，固液分离单元还包括废水清液槽2，废水澄清槽1的侧面通过三个管道与废水清液槽2内部连通，三个管道与废水澄清槽1的连接口由高到低依次分布，三个管道上均装配有阀门，生产废水若为酸性，则加碱调节PH值为中性或微碱性后输送到废水清液槽2内，加入助沉剂使废水清液槽2的液体进行沉降，压滤泵4将废水清液槽2内的沉降物输送到压滤机5进行压滤，压出的固体废物即滤渣，然后根据固体废物性质，能回收的回收利用、不能回收的则按普通废物或危险废物依法处理，压滤机5压滤出的滤液回流到废水清液槽2内，然后，根据废水清液槽2内的清液高度，打开对应管道上的阀门，清液通过管道进入到废水清液槽2内。

蒸发单元包括蒸发器6和进料泵3，进料泵3将废水清液槽2内的液体输送到蒸发器6内部，蒸发单元还包括换热器20和循环泵9，换热器20的进口通过导管一与蒸发器6的底部出口连通，换热器20的出口通过导管二与蒸发器6内部连通，循环泵9装配在导管一上且将蒸发器6内部未蒸发的液体输送到换热器20内部，换热器20的加热介质为热水或废二次蒸汽中的一种，蒸发单元还包括汽水分离器一17、真空泵一19和冷凝水池一10，汽水分离器一17的进口与换热器20的加热介质出口连通，且汽水分离器一17分离出的液体进入到冷凝水池一10内，真空泵一19的气体抽取口与汽水分离器一17的顶部气体排出口连通，出料泵8将浓缩后的固液混合物输送到废水澄清槽1内进行再次澄清，循环泵9将浓缩后的固液混合物输送到换热器20内，蒸发单元还包括出料泵8，出料泵8将导管一内的固液混合物输送到废水澄清槽1内，通过蒸发器6对清液蒸发浓缩，浓缩后得到固液混合物，出料泵8将浓缩后的固液混合物输送到废水澄清槽1内进行再次澄清，热水或废二次蒸汽在对固液混合物进行加热后进入到汽水分离器一17内，真空泵一19将汽水分离器一17内的气体抽出，汽水分离器一17分离出的液体进入到冷凝水池一10内，加热产生的蒸汽进入到蒸发器6内部，这种沉降-蒸发—沉降方案可使进入蒸发器6的物料与蒸发浓缩产生的固体废物尽可能少，避免蒸发器6干蒸导致换热器20与蒸发器6出现堵塞问题，从而使蒸发器6能稳定运行，通过循环泵9，使废水在蒸发器6与换热器20中强制循环，其能够强化传热与传质，避免因废水中含固体，若采用自然循环易出现传热效果变差的状况，最终导致废水蒸发无法正常运行。

蒸发单元还包括丝网除沫器7，丝网除沫器7安装在蒸发器6的内侧，丝网除沫器7靠近蒸发器6的出口位置进行设置，蒸汽通过丝网除沫器7进行过滤除杂，从而来减少后续冷凝水中的杂质。

冷凝单元包括冷凝器15、冷却水泵12、冷却水池13和冷却水塔14，冷凝器15的进口与蒸发器6的蒸汽出口连通，冷却水泵12将冷凝器15内的冷却液体输送到冷却水池13内，冷却水塔14将冷却水池13内的液体冷却后输送到冷凝器15内，蒸汽输送到冷凝器15内，冷凝器15内的冷却水对蒸汽进行冷凝，冷却水泵12将冷凝器15内的冷却水输送到冷却水池13内，冷却水塔14将冷却水池13内的液体冷却后输送到冷凝器15内，从而使冷却水可以进行循环使用。

冷凝单元还包括汽水分离器二16、真空泵二18和冷凝水池二11，汽水分离器二16的进口与冷凝器15的出口连通，汽水分离器二16的气体出口与真空泵二18的气体抽取口连通，汽水分离器二16分离出的液体进入到冷凝水池二11内，蒸汽冷凝为液体后进入到汽水分离器二16内，真空泵二18将汽水分离器二16内的气体抽出，汽水分离器二16分离出的液体进入到冷凝水池二11内，由于该废水处理设备处于整体连通状态，从而来达到对整个设备减压的效果，利用溶液的沸点随外压的减小而降低的性质，采用减压或真空蒸发条件，这时溶液的沸点降低，可利用生产上的温度较低的余热温度可低于100℃，实际可以为40-60℃蒸发，高氯酸钾生产中的一步电解与二步电解余热或生产上二次蒸汽余热完全可以满足此要求，从而避免使用蒸汽或蒸汽机械压缩泵用于MVR蒸发所产生的成本问题，节能效果显著，冷凝水池一10与冷凝水池二11内的冷凝水可以当做纯水使用，用于溶解物料如氯化钾、氯酸钠，一般溶解物料用软化水或纯水，这样可以减小原水使用量，从而来达到节水的效果。

本发明提供的一种具备回收功能的废水处理设备的工作原理如下：生产废水若为酸性，则加碱调节PH值为中性或微碱性后输送到废水清液槽2内，加入助沉剂使废水清液槽2的液体进行沉降，压滤泵4将废水清液槽2内的沉降物输送到压滤机5进行压滤，压出的固体废物即滤渣，然后根据固体废物性质，能回收的回收利用、不能回收的则按普通废物或危险废物依法处理，压滤机5压滤出的滤液回流到废水清液槽2内，然后，根据废水清液槽2内的清液高度，打开对应管道上的阀门，清液通过管道进入到废水清液槽2内，进料泵3将废水清液槽2内的液体输送到蒸发器6内部，通过蒸发器6对清液蒸发浓缩，浓缩后得到固液混合物，出料泵8将浓缩后的固液混合物输送到废水澄清槽1内进行再次澄清，循环泵9将浓缩后的固液混合物输送到换热器20内，热水或废二次蒸汽进入到换热器20内对固液混合物进行加热蒸发，热水或废二次蒸汽在对固液混合物进行加热后进入到汽水分离器一17内，真空泵一19将汽水分离器一17内的气体抽出，汽水分离器一17分离出的液体进入到冷凝水池一10内，加热产生的蒸汽进入到蒸发器6内部，然后蒸汽通过丝网除沫器7进行过滤除杂，除杂完成后，蒸汽输送到冷凝器15内，冷凝器15内的冷却水对蒸汽进行冷凝，蒸汽冷凝为液体后进入到汽水分离器二16内，真空泵二18将汽水分离器二16内的气体抽出，汽水分离器二16分离出的液体进入到冷凝水池二11内，冷却水泵12将冷凝器15内的冷却水输送到冷却水池13内，冷却水塔14将冷却水池13内的液体冷却后输送到冷凝器15内。

值得注意的是，以上实施例中所公开的热水为通过高氯酸钾生产中的一步电解与二步电解余热加热的水，废二次蒸汽为高氯酸钾生产中产生的二次蒸汽，管道和阀门的设置数量不唯一，可以根据具体使用需求进行设计，压滤泵4、压滤机5、蒸发器6、进料泵3、汽水分离器一17、真空泵一19、冷凝器15、冷却水泵12、冷却水塔14、汽水分离器二16和真空泵二18均根据实际应用场景进行选型配置，压滤泵4、压滤机5、蒸发器6、进料泵3、汽水分离器一17、真空泵一19、冷凝器15、冷却水泵12、冷却水塔14、汽水分离器二16和真空泵二18均通过外部PLC控制器进行控制。

本发明未详述部分为现有技术，尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，具体实现该技术方案方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具备回收功能的废水处理设备，其特征在于：包括固液分离单元、蒸发单元和冷凝单元，所述固液分离单元的出口与蒸发单元的进口连通，蒸发单元的出口与冷凝单元的进口连通；其中，外部生产废水调节为中性后通过固液分离单元的进口进入。

2.根据权利要求1所述的一种具备回收功能的废水处理设备，其特征在于：所述固液分离单元包括废水清液槽（2）和压滤泵（4），外部生产废水调节为中性后通过废水清液槽（2）的进口进入，废水清液槽（2）底部的固液混合物通过压滤泵（4）输送到压滤机（5）内，所述压滤机（5）压滤出的滤液回流到废水清液槽（2）内。

3.根据权利要求2所述的一种具备回收功能的废水处理设备，其特征在于：所述固液分离单元还包括废水清液槽（2），所述废水澄清槽（1）的侧面通过三个管道与废水清液槽（2）内部连通，三个管道与废水澄清槽（1）的连接口由高到低依次分布，三个管道上均装配有阀门。

4.根据权利要求3所述的一种具备回收功能的废水处理设备，其特征在于：所述蒸发单元包括蒸发器（6）和进料泵（3），所述进料泵（3）将废水清液槽（2）内的液体输送到蒸发器（6）内部。

5.根据权利要求4所述的一种具备回收功能的废水处理设备，其特征在于：所述蒸发单元还包括换热器（20）和循环泵（9），所述换热器（20）的进口通过导管一与蒸发器（6）的底部出口连通，换热器（20）的出口通过导管二与蒸发器（6）内部连通，所述循环泵（9）装配在导管一上且将蒸发器（6）内部未蒸发的液体输送到换热器（20）内部，所述换热器（20）的加热介质为热水或废二次蒸汽中的一种。

6.根据权利要求5所述的一种具备回收功能的废水处理设备，其特征在于：所述蒸发单元还包括汽水分离器一（17）、真空泵一（19）和冷凝水池一（10），汽水分离器一（17）的进口与换热器（20）的加热介质出口连通，且汽水分离器一（17）分离出的液体进入到冷凝水池一（10）内，所述真空泵一（19）的气体抽取口与汽水分离器一（17）的顶部气体排出口连通。

7.根据权利要求5所述的一种具备回收功能的废水处理设备，其特征在于：所述蒸发单元还包括出料泵（8），所述出料泵（8）将导管一内的固液混合物输送到废水澄清槽（1）内。

8.根据权利要求4所述的一种具备回收功能的废水处理设备，其特征在于：所述蒸发单元还包括丝网除沫器（7），所述丝网除沫器（7）安装在蒸发器（6）的内侧，丝网除沫器（7）靠近蒸发器（6）的出口位置进行设置。

9.根据权利要求4所述的一种具备回收功能的废水处理设备，其特征在于：所述冷凝单元包括冷凝器（15）、冷却水泵（12）、冷却水池（13）和冷却水塔（14），冷凝器（15）的进口与蒸发器（6）的蒸汽出口连通，所述冷却水泵（12）将冷凝器（15）内的冷却液体输送到冷却水池（13）内，冷却水塔（14）将冷却水池（13）内的液体冷却后输送到冷凝器（15）内。

10.根据权利要求9所述的一种具备回收功能的废水处理设备，其特征在于：所述冷凝单元还包括汽水分离器二（16）、真空泵二（18）和冷凝水池二（11），汽水分离器二（16）的进口与冷凝器（15）的出口连通，所述汽水分离器二（16）的气体出口与真空泵二（18）的气体抽取口连通，汽水分离器二（16）分离出的液体进入到冷凝水池二（11）内。

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