CN117553456A - 应用热泵的废水处理和余热回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用热泵的废水处理和余热回收系统，包括：废水箱和与废水箱相连的第一管路，第一热泵，第一热泵的冷凝器具有串接在第一管路上的第一换热流道，第一热泵用于加热第一换热流道内的含盐废水和定向溶剂；高温分离器，高温分离器的第一进液口连接第一管路的另一端，高温分离器的第一出液口与第二管路相连，高温分离的第二出液口与第三管路相连，串接于第二管路上用于回收第二管路中的浓盐水的热量的第一热回收换热器；串接于第三管路上用于回收第三管路中的含水定向溶剂的热量的第二热回收换热器。根据本发明的应用热泵的废水处理和余热回收系统，可以很好地降低含盐废水处理时的热能浪费与造成的热污染，很好地实现了节能环保。

Description

应用热泵的废水处理和余热回收系统

技术领域

本发明涉及智慧供暖行业相关技术领域，尤其是涉及一种应用热泵的废水处理和余热回收系统。

背景技术

目前，国内采暖主要依赖大型热电联产或分布式燃煤燃气锅炉，碳排放高，随着双碳战略的实施，供暖行业减碳势在必行。

太阳能是一种清洁能源，利用太阳能可以生产不同温度的热能，太阳能的大规模利用是实现碳中和目标的有效途径。定向溶剂萃取技术可以利用定向溶剂选择性的将水从盐水中提取出来，然后利用不同温度下水在定向溶剂内的溶解度差将纯水分离出来。该技术需将待处理水和定向溶剂加热至高温混合，再将溶解水的高温定向溶剂与卤水分离、降温，随后水析出即可得到纯净水，高低温差越大，产水率越高。定向溶剂萃取水处理技术能够利用低温热能，实现分布式水处理。

在采用定向溶剂萃取技术进行含盐废水的处理过程中，产生的余热没有得到良好的回收利用，造成了热能浪费和热污染。

发明内容

本发明基于本申请的发明人对以下事实和问题的发现作出的：

在采用定向溶剂萃取技术进行含盐废水的处理过程中，需要将含盐废水与定向溶剂加热到较高的温度以满足萃取需要，处理后形成的浓盐水以及含水定向溶剂具有较高的热量，这些热量没有得到回收利用，从而造成了热能浪费，对环境造成了较大的热污染。

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明在于提出一种应用热泵的废水处理和余热回收系统，所述废水处理和余热回收系统可以很好地将废水处理过程中产生的余热进行回收利用，从而减少热能浪费以及热污染的产生，实现节能环保。

根据本发明第一方面的应用热泵的废水处理和余热回收系统，包括：废水箱、第一管路和第一热泵；所述废水箱用于存储待处理的含盐废水，所述第一管路的入口与所述废水箱相连，所述第一热泵的冷凝器具有第一换热流道，所述第一换热流道串接在所述第一管路上，所述第一热泵的冷凝器内的冷媒用于加热所述第一换热流道内的含盐废水和定向溶剂；高温分离器，所述高温分离器具有第一进液口、第一出液口和第二出液口，所述第一进液口连接所述第一管路的另一端； 第二管路和第一热回收换热器，所述第二管路的一端与第一出液口相连，所述第一热回收换热器串接于所述第二管路上用于回收所述第二管路中的浓盐水的热量；第三管路和第二热回收换热器，所述第三管路的一端与所述第二出液口相连，所述第二热回收换热器串接于所述第三管路上用于回收所述第三管路中的含水定向溶剂的热量。

根据本发明的应用热泵的废水处理和余热回收系统，通过设置第一热回收换热器对分离的浓盐水进行热量回收，设置第二热回收换热器对分离的含水定向溶剂进行热量回收，使含盐废水处理时产生的余热可以得到较为充分的回收，从而大大降低含盐废水处理时的热能浪费与造成的热污染，很好地实现了节能环保。

在本发明的一些实施例中，所述第一热回收换热器具有相互热交换的第一换热通道和第二换热通道，所述第一换热通道串接于所述第二管路上，所述第二换热通道串接于供暖系统；所述第二热回收换热器具有相互热交换的第三换热通道和第四换热通道，所述第三换热通道串接于所述第三管路上，所述第四换热通道串接于供暖系统。

在本发明的一个实施例中，所述废水处理和余热回收系统还包括：余热回收件，所述余热回收件具有第五换热通道和第六换热通道，所述第五换热通道串接于所述第二管路上且位于所述第一热回收换热器沿浓盐水流向方向的下游，所述第六换热通道串接于供暖系统。

在本发明的一些示例中，所述余热回收件为第二热泵，所述第五换热通道形成于所述第二热泵的蒸发器内，所述第六换热通道形成于所述第二热泵的冷凝器内。

在本发明的一些实施例中，所述废水处理和余热回收系统还包括：低温分离器，所述低温分离器具有第二进液口、淡水出口和定向溶剂出口，所述第二进液口连接所述第三管路的另一端；第四管路，所述第四管路的一端与所述定向溶剂出口相连，所述第四管路的另一端连接至所述废水箱和所述第一热泵之间的所述第一管路。

在本发明的一个实施例中，所述第一热泵的蒸发器具有第二换热流道，所述第二换热流道串接于所述第三管路上且位于所述第二热回收换热器在含水定向溶剂的流动方向上的下游，所述第二换热流道内的含水定向溶剂与所述第一热泵的蒸发器内的冷媒热交换。

在本发明的一个实施例中，所述废水处理和余热回收系统还包括：淡水管和淡水箱，所述淡水管的一端与所述淡水出口相连，所述淡水箱串接于所述淡水管上，所述淡水管的另一端与供水系统相连。

在本发明的一些实施例中，所述废水处理和余热回收系统还包括：太阳能集热器，所述太阳能集热器串接在所述第一管路上且位于所述第一热泵与所述高温分离器之间，所述太阳能集热器用于加热所述第一管路内的含盐废水和定向溶剂。

在本发明的一个实施例中，所述第一热泵与所述太阳能集热器通讯连接。

在本发明的一些实施例中，所述废水处理和余热回收系统还包括：混合器，所述混合器串接在所述第一管路上且位于所述第一热泵与所述高温分离器之间，所述混合器具有混合腔，所述混合腔内设有搅拌件，所述搅拌件用于搅拌进入所述混合腔内的含盐废水和定向溶剂。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的应用热泵的废水处理和余热回收系统的示意图。

附图标记：

11、废水箱；12、太阳能集热器；13、混合器；

14、高温分离器；141、第一进液口；142、第一出液口；143、第二出液口；

15、低温分离器；151、第二进液口；152、淡水出口；153、定向溶剂出口；

16、淡水箱；

21、第一热泵；211、第一换热流道；212、第二换热流道；

22、第二热泵；221、第五换热通道；222、第六换热通道；

23、第一热回收换热器；231、第一换热通道；232、第二换热通道；

24、第二热回收换热器；241、第三换热通道；242、第四换热通道；

31、第一管路；32、第二管路；33、第三管路；34、第四管路；35、淡水管；

41、第一调节阀；42、第二调节阀；43、第三调节阀；44、第四调节阀；45、第五调节阀；46、第六调节阀；47、第七调节阀；

51、第一水泵；52、第二水泵；53、第三水泵；54、第四水泵；55、第五水泵；

100、废水处理和余热回收系统；210、供暖管路；220、回水管路；230、供水管路；240、用户。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1描述根据本发明实施例的应用热泵的废水处理和余热回收系统100。

如图1所示，根据本发明实施例的应用热泵的废水处理和余热回收系统100，包括：废水箱11、第一管路31、第一热泵21、高温分离器14、第二管路32、第一热回收换热器23、第三管路33、第二热回收换热器24。

具体地，废水箱11用于存储待处理的含盐废水，第一管路31的入口与废水箱11相连，第一热泵21的冷凝器具有第一换热流道211，第一换热流道211串接在第一管路31上，第一热泵21的冷凝器内的冷媒用于加热第一换热流道211内的含盐废水和定向溶剂；高温分离器14具有第一进液口141、第一出液口142和第二出液口143，第一进液口141连接第一管路31的另一端；第二管路32的一端与第一出液口142相连，第一热回收换热器23串接于第二管路32上用于回收第二管路32中的浓盐水的热量；第三管路33的一端与第二出液口143相连，第二热回收换热器24串接于第三管路33上用于回收第三管路33中的含水定向溶剂的热量。

本实施例中设置废水箱11存储待处理的含盐废水，这里的含盐废水可以是海水或者矿井水等，含盐废水从废水箱11内沿第一管路31进入第一热泵21的第一换热流道211，在含盐废水在废水箱11与第一换热流道211之间的第一管路31中流动的过程中，定向溶剂可以通入其中与含盐废水混合，在第一热泵21的冷凝器内，第一热泵21中的冷媒在冷凝器处冷凝放热，从而对第一换热流道211中的混合流体进行加热。

在定向溶剂与含盐废水的混合液体加热到特定温度时，定向溶剂可以将含盐废水中的水溶解，从而将水从含盐废水中萃取出来，形成含水的定向溶剂与高浓度的盐水，这里的特定温度是指满足定向溶剂萃取水所需要的最佳温度，即在定向溶剂与含盐废水的混合液体在加热到特定温度时，定向溶剂可以较为充分地溶解水形成饱和溶液。具体地，特定温度要小于100℃，这样可以避免水蒸发而无法正常进行萃取作业。

加热后的含水定向溶剂与浓盐水继续沿第一管路31从第一进液口141进入高温分离器14内，分离后的浓盐水从第一出液口142流出并沿第二管路32进入第一热回收换热器23中，含水定向溶剂从第二出液口143流出并沿第三管路33进入第二热回收换热器24中。

含水定向溶剂在第二热回收换热器24中降温冷却，使溶解的水从定向溶剂中析出，从而得到纯净的水，由此，通过定向溶剂萃取的方式对含盐废水进行处理并最终得到纯净的水资源，可以理解的是，采用这种方式进行含盐废水处理时，不需要供给高温热能，从而不易受到供给高温热源的发电厂等热力厂的地理位置的限制，可以较好地实现分布式水处理。

从以上描述可知，在采用定向溶剂进行含盐废水的处理过程中，分离出的浓盐水以及含水定向溶剂均具有较高的热量，本实施例中在第二管路32上串接第一热回收换热器23，可以对浓盐水具有的热量进行回收，回收的热量可以用于居民采暖等方面，从而避免浓盐水直排后造成的热能浪费并减少对环境的热污染，很好地实现了节能环保的目的。

本实施例中在第三管路33中串接第二热回收换热器24，可以较好地满足含盐废水处理的需求，且可以将含水定向溶剂降温时散发的热量进行很好地回收，回收的热量同样可以用于居民采暖等方面，由此，第二热回收换热器24与第一热回收换热器23配合可以较为充分地回收含盐废水处理时产生的余热，使热能可以得到充分的利用，大大降低含盐废水处理时造成的热污染，很好地实现了节能环保。

根据本发明实施例的应用热泵的废水处理和余热回收系统100，通过设置第一热回收换热器23对分离的浓盐水进行热量回收，设置第二热回收换热器24对分离的含水定向溶剂进行热量回收，使含盐废水处理时产生的余热可以得到较为充分的回收，从而大大降低含盐废水处理时的热能浪费与造成的热污染，很好地实现了节能环保。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，废水处理和余热回收系统100还可以包括：第一调节阀41和第一水泵51，第一调节阀41和第一水泵51均串接在第一管路31上且位于废水箱11与第一热泵21之间。

本实施例中设置第一调节阀41和第一水泵51可以较为方便地调节废水箱11中含盐废水沿第一管路31朝向第一热泵21流动的流量与流速，第一水泵51可以稳定地驱动含盐废水流向第一热泵21，从而较为方便地控制含盐废水与定向溶剂加热的混合液在第一热泵21加热后的温度，使含盐废水处理时可以根据需要方便地进行温度控制，第一调节阀41和第一水泵51结构简单，使用方便可靠。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，第一热回收换热器23可以具有相互热交换的第一换热通道231和第二换热通道232，第一换热通道231串接于第二管路32上，第二换热通道232串接于供暖系统；第二热回收换热器24具有相互热交换的第三换热通道241和第四换热通道242，第三换热通道241串接于第三管路33上，第四换热通道242串接于供暖系统。

由此，将第一热回收换热器23的第一换热通道231串接在第二管路32上且第二换热通道232串接在供暖系统，使第二管路32中流动的高温浓盐水可以在第一热回收换热器23进行热交换，将热量传递到供暖系统中，具体地，参考图1所示，供暖系统可以包括回水管路220和供暖管路210，供暖系统中的水流沿回水管路220从用户240处流至第二换热通道232内，第一换热通道231内的高温浓盐水对回水进行加热，相对的，回水将浓盐水的热量回收并对浓盐水冷却，使浓盐水从第一换热通道231流出后温度降低，热量减少，回水加热升温后从第二换热通道232流出并沿供暖管路210流至用户240处，从而为用户240供暖，使浓盐水中的热量可以得到很好的回收利用并满足用户240的采暖需要。

本实施例中将第二热回收换热器24的第三换热通道241与第三管路33连通，第四换热通道242与供暖系统连通，可以将第三管路33中流动的高温含水定向溶剂在第三换热通道241内进行热交换，为供暖系统供热，具体地，参考图1所示，供暖系统中的水流沿回水管路220从用户240处流至第四换热通道242内，第三换热通道241内的高温含水定向溶剂对回水进行加热，经加热后的回水从第四换热通道242内流出并沿供暖管路210流至用户240处，从而为用户240供暖，相对的，回水在第四换热通道242内吸收含水定向溶剂的热量对其冷却，使含水定向溶剂从第三换热通道241流出后温度降低，热量减少，定向溶剂中溶解的水析出，从而得到纯净的水。

本实施例将第一热回收换热器23与第二热回收换热器24与供暖系统连接，使含盐废水处理时产生的余热在第一热回收换热器23和第二热回收换热器24处可以用于用户240的采暖，使余热可以得到很好的回收利用。

可以理解的是，目前国内采暖主要依赖大型热电联产或分布式燃煤燃气锅炉提供采暖所需的热源，消耗能源量大，碳排放量高，环境污染严重，且采暖成本较高，本实施例通过利用含盐废水处理时产生的余热为用户240供热以满足用户240的采暖需要，可以很好地节约能源，降低采暖成本，减少了环境污染，使得用户240采暖更加节能环保。

可选地，第一热回收换热器23和第二热回收换热器24均可以设有多个，多个第一热回收换热器23可以形成一个或者多个机组运行以进行换热作业，多个第二热回收换热器24也可以形成一个或者多个机组运行以进行换热作业，这样可以便于废水处理和余热回收系统100的实际布设以及换热效率的提升，例如多个第一热回收换热器23可以形成单个机组布置在一个换热站内，多个第一热回收换热器23也可以形成多个机组布置在一个或者多个换热站内，这里不对第一热回收换热器23与第二热回收换热器24的数量进行具体限定，也不对废水处理和余热回收系统100中各个设备装置以及管道等的实际布设方式进行具体限制。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，废水处理和余热回收系统100还可以包括：第二调节阀42和第二水泵52，第二调节阀42和第二水泵52均串接在第二管路32上且位于高温分离器14与第一热回收换热器23之间。

本实施例设置第二调节阀42和第二水泵52可以对从高温分离器14流出的高温浓盐水的流量与流速进行方便地调节和控制，第二水泵52可以稳定地驱动浓盐水流向第一热回收换热器23，从而使高温浓盐水在第一热回收换热器23处进行冷却以及向供暖系统供热时可以根据需要进行实时的调整，使高温浓盐水可以很好地在第一热回收换热器23处降温冷却。

在废水处理和余热回收系统100需要进行部分检修或者部分停止运转时，第二调节阀42和第二水泵52可以阻隔浓盐水在第二管路32中的流动，从而使废水处理和余热回收系统100在长期使用过程中可以较为方便地调整运转状态且维修较为方便。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，废水处理和余热回收系统100还可以包括：第三调节阀43和第三水泵53，第三调节阀43和第三水泵53均串接在第三管路33上且位于高温分离器14与第二热回收换热器24之间。

本实施例设置第三调节阀43和第三水泵53可以对从高温分离器14流出的含水定向溶剂的流量与流速进行方便地调节和控制，第三水泵53可以稳定地驱动含水定向溶剂流向第二热回收换热器24，从而使含水定向溶剂在第二热回收换热器24处进行冷却以及向供暖系统供热时可以根据需要进行实时的调整，使含水定向溶剂可以很好地在第二热回收换热器24处降温冷却。

在废水处理和余热回收系统100需要进行部分检修或者部分停止运转时，第三调节阀43和第三水泵53可以阻隔含水定向溶剂在第三管路33中的流动，从而使废水处理和余热回收系统100在长期使用过程中可以较为方便地调整运转状态且维修较为方便。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，废水处理和余热回收系统100还可以包括：余热回收件，余热回收件具有第五换热通道221和第六换热通道222，第五换热通道221串接于第二管路32上且位于第一热回收换热器23沿浓盐水流向方向的下游，第六换热通道222串接于供暖系统。

本实施例在第一热回收换热器23沿浓盐水流向方向的下游设置余热回收件，从第一换热流通道流出的较低温度的浓盐水沿第二管路32流入第五换热通道221内，余热回收件可以将浓盐水中的热量进一步回收，使浓盐水得到进一步的冷却降温，浓盐水从第五换热通道221流出后温度更低，从而进一步降低了含盐废水处理产生的热污染，使含盐废水处理时产生的热量可以得到更加充分的回收。

本实施例中将第六换热通道222串接到供暖系统中，可以利用余热回收件回收的热量向供暖系统供热，从而使含盐废水处理时产生的热量可以更加充分地用于向用户240的供暖，更好的满足用户240的采暖需求。

在本发明的一些示例中，如图1所示，余热回收件可以为第二热泵22，第五换热通道221形成于第二热泵22的蒸发器内，第六换热通道222形成于第二热泵22的冷凝器内。

可以理解的是，供暖系统向用户240供暖时需要达到一定供热温度以满足用户240的采暖需要，浓盐水在第一热回收换热器23冷却降温后可能存在温度较低无法正常向用户240供热的情况，本实施例中将余热回收件设置为第二热泵22，可以利用浓盐水较低的热量以及第二热泵22的做功向供暖系统提供满足需要的热量。

具体地，如图1所示，第二热泵22运转时，第二热泵22中的蒸发器中的冷媒蒸发并吸收第五换热通道221内浓盐水中较低的热量，冷媒蒸汽在第二热泵22中的压缩机做功作用下形成高温高压的蒸汽并在冷凝器中放热冷却，从而对第六换热通道222内供暖系统的回水进行加热，液化的冷媒通过膨胀阀进入蒸发器中，如此往复循环，不断地吸收第五换热通道221中浓盐水的热量对第六换热通道222中的回水进行加热，从而很好地利用浓盐水较低温度的热量满足供暖系统的供热需要。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，废水处理和余热回收系统100还可以包括：低温分离器15和第四管路34，低温分离器15具有第二进液口151、淡水出口152和定向溶剂出口153，第二进液口151连接第三管路33的另一端；第四管路34的一端与定向溶剂出口153相连，第四管路34的另一端连接至废水箱11和第一热泵21之间的第一管路31。

在含盐废水处理时，定向溶剂从低温分离器15中沿第四管路34流向第一管路31中与含盐废水混合，从第二热回收换热器24冷却后流出的定向溶剂以及析出的水的混合液体从第二进液口151流入低温分离器15中进行分离，分离出的水从淡水出口152流出，如此，定向溶剂不断在第一管路31、第三管路33与第二管路32中循环流动进行含盐废水的处理。

本实施例中在废水处理和余热回收系统100中设置低温分离器15和第四管路34，结构简单，可以很好地满足含盐废水处理的需要。

在本发明的一些示例中，如图1所示，废水处理和余热回收系统100还可以包括：第四调节阀44，第四调节阀44串接在第四管路34上。这样可以便于控制定向溶剂向含盐废水中混合的溶剂量，使定向溶剂在定向溶剂与含盐废水混合液中的含量可以较为方便可靠地进行调整以满足含盐废水的处理需要，第四调节阀44可以与第一调节阀41以及第一水泵51配合对定向溶剂与含盐废水的混合比例进行较为准确的控制并对流量和流速进行很好的控制与调整，使含盐废水处理时定向溶剂与含盐废水的混合液可以处于最佳的处理状态，从而在一定程度上可以利于产水率的提升与能源节约。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，第一热泵21的蒸发器可以具有第二换热流道212，第二换热流道212串接于第三管路33上且位于第二热回收换热器24在含水定向溶剂的流动方向上的下游，第二换热流道212内的含水定向溶剂与第一热泵21的蒸发器内的冷媒热交换。

可以理解的是，定向溶剂在溶解水时，温度越高，溶解的水量越大，温度越低，溶解的水量越少，也就是说，在定向溶剂溶解水后，含水定向溶剂的温度下降越大，从定向溶剂中析出的水量就越多。本实施例中将第二换热流道212串接在第三管路33上且位于第二热回收换热器24在含水定向溶剂流动方向的下游，含水定向溶剂在第二换热流道212中得到进一步冷却，含水定向溶剂的温度进一步下降，使含水定向溶剂析出的水量更多，从而可以很好地提升含盐废水处理的产水率。

具体地，在第一热泵21运转时，第一热泵21的蒸发器中的冷媒蒸发吸收第二换热流道212中的含水定向溶剂的热量，使含水定向溶剂的温度进一步下降，冷媒蒸汽在第一热泵21的压缩机做功下形成高温高压的蒸汽并在第一热泵21的冷凝器冷凝放热，从而对第一换热流道211中的含盐废水与定向溶剂的混合液体进行加热，由此，第一热泵21可以利用加热分离后的含水定向溶剂的热量为未处理的含盐废水与定向溶剂的混合液体进行加热，使得含盐废水处理时可以更加充分高效地利用余热，很好地避免了高温热源的使用，使含盐废水的处理更加节能环保。

本实施例中利用含水定向溶剂的热量为含盐废水与定向溶剂的混合液体加热，使含盐废水处理时产生的热量可以进一步得到利用，从而进一步减少了热能的浪费与热污染，使废水处理和余热回收系统100在运行时更加节能环保。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，废水处理和余热回收系统100还可以包括：淡水管35和淡水箱16，淡水管35的一端与淡水出口152相连，淡水箱16串接于淡水管35上，淡水管35的另一端与供水系统相连。

本实施例设置淡水管35和淡水箱16，使低温分离器15中分离的纯净的水从淡水出口152流出后可以沿淡水管35流至淡水箱16中存储，结构简单，使用方便。淡水箱16串接在淡水管35中，淡水管35连接到用户240的供水系统，使含盐废水处理后得到的淡水可以向用户240供水，从而使废水处理和余热回收系统100可以形成向用户240的采暖用水联供系统，很好地满足了用户240的采暖与用水需求，使含盐废水处理时产生的余热以及获得的淡水可以得到充分的利用。

在本发明的一些示例中，如图1所示，废水处理和余热回收系统100还可以包括：第五调节阀45和第四水泵54，第五调节阀45和第三水泵53均串接在淡水管35上且位于低温分离器15和淡水箱16之间。

第五调节阀45和第四水泵54可以对低温分离器15中分离的淡水在淡水管35中的流量与流速进行控制，第四水泵54可以稳定地驱动淡水流向淡水箱16中存储，结构简单，运转稳定，可以较为方便地根据需要控制淡水管35中淡水的流动，使废水处理和余热回收系统100运转可靠良好。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，废水处理和余热回收系统100还可以包括：太阳能集热器12，太阳能集热器12串接在第一管路31上且位于第一热泵21与高温分离器14之间，太阳能集热器12用于加热第一管路31内的含盐废水和定向溶剂。

可以理解的是，定向溶剂在萃取含盐废水中的水时需要较高的温度，仅使用第一热泵21对含盐废水与定向溶剂的混合液体进行加热容易存在加热达不到要求的情况，本实施例中通过在第一管路31上且在第一热泵21与高温分离器14之间设置太阳能集热器12，可以对第一热泵21加热后的含盐废水与定向溶剂的混合液进行进一步的加热，从而稳定可靠地将含盐废水与定向溶剂的混合液体加热到所需温度。太阳能集热器12利用太阳能作为热源，加热时无污染，可以很好地进行加热作业，很好地满足节能环保的需求，在一定程度上可以满足减碳与碳中和的需要。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，第一热泵21与太阳能集热器12可以通讯连接。

可以理解的是，太阳能集热器12在加热时受到天气变化的影响较大，加热较为不稳定，本实施例将第一热泵21与太阳能集热器12通讯连接，可以使第一热泵21与太阳能集热器12更好地配合对含盐废水与定向溶剂的混合液进行加热，例如在太阳能加热效果不佳时，第一热泵21可以增大对含盐废水与定向溶剂的混合液的加热程度，使从第一热泵21流出的混合液具有更高的温度，太阳能集热器12再对混合液进行加热以使混合液最终的温度满足需要，由此，通过第一热泵21与太阳能集热器12配合更加稳定可靠地对含盐废水与定向溶剂的混合液进行加热。

本实施例中通过第一热泵21与太阳能集热器12配合进行加热，可以使太阳能集热器12在各种天气情况下对混合液体加热后的温度始终满足需要，从而可以取消太阳能集热器12的蓄热装置的设置，减少废水处理和余热回收系统100的投资，降低系统布设成本。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，废水处理和余热回收系统100还可以包括：混合器13，混合器13串接在第一管路31上且位于第一热泵21与高温分离器14之间，混合器13具有混合腔，混合腔内设有搅拌件，搅拌件用于搅拌进入混合腔内的含盐废水和定向溶剂。

本实施例设置混合器13可以对含盐废水与定向溶剂的混合液体进行搅拌混合，使定向溶剂与含盐废水可以混合得更加充分均匀，从而使定向溶剂可以更加充分地萃取含盐废水中的水液，使最终析出的水量更多，从而在一定程度上可以更好地提升含盐废水处理的产水率。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，废水处理和余热回收系统100还可以包括：第六调节阀46，第六调节阀46串接在第一管路31上且位于太阳能集热器12与混合器13之间；第七调节阀47和第五水泵55，第七调节阀47和第五水泵55均串接在第一管路31上且位于混合器13与高温分离器14之间。

本实施例在太阳能集热器12与混合器13之间设置第六调节阀46，可以控制加热后的含盐废水与定向溶剂的混合液向混合器13流动的流量，从而使操作人员可以根据实际情况控制流入混合器13的混合液的流量大小，使混合器13可以稳定可靠地将混合液充分均匀的搅拌。

第七调节阀47和第五水泵55可以控制从混合器13向高温分离器14流动的浓盐水与含水定向溶剂的混合液的流量与流速，使高温分离器14可以较为充分地将浓盐水与含水定向溶剂进行分离，从而更好地满足含盐废水处理的需要，使废水处理和余热回收系统100可以良好稳定地运转。

下面将参考图1描述根据本发明一个具体实施例的应用热泵的废水处理和余热回收系统100。

如图1所示，应用热泵的废水处理和余热回收系统100包括废水箱11、第一热泵21、太阳能集热器12、混合器13、高温分离器14、第一热回收换热器23、第二热泵22、第二热回收换热器24、低温分离器15、淡水箱16、第一管路31、第二管路32、第三管路33、第四管路34、淡水管35、第一调节阀41、第一水泵51、第二调节阀42、第二水泵52、第三调节阀43、第三水泵53、第四调节阀44、第五调节阀45、第六调节阀46、第四水泵54、第七调节阀47和第五水泵55。

废水箱11与高温分离器14通过第一管路31连接，第一管路31的入口与废水箱11相连，第一管路31的出口与高温分离器14的第一进液口141相连，第一热泵21具有第一换热流道211，第一换热流道211串接在第一管路31上，太阳能集热器12串接在第一管路31上且位于第一热泵21与高温分离器14之间，混合器13串接在第一管路31上且位于太阳能集热器12与高温分离器14之间，第一调节阀41与第一热泵21串接在第一管路31上且位于废水箱11与第一换热流道211之间，第六调节阀46串接在第一管路31上且位于太阳能集热器12与混合器13之间，第七调节阀47和第五水泵55串接在第一管路31上且位于混合器13与高温分离器14之间。

高温分离器14与第二热泵22通过第二管路32连接，第二热泵22具有第五换热通道221和第六换热通道222，第二管路32与高温分离器14的第一出液口142和第五换热通道221相连，第六换热通道222串接在供暖系统中，与供暖系统的回水管路220和供暖管路210串连，其中，回水管路220中设有水泵和调节阀；第一热回收换热器23具有第一换热通道231和第二换热通道232，第一换热通道231串接在第二管路32上且位于高温分离器14与第五换热通道221之间，第二换热通道232串接在供暖系统的回水管路220与供暖管路210上，其中，回水管路220上设有水泵和调节阀；第二调节阀42和第二水泵52串接在第二管路32上且位于高温分离器14与第一换热通道231之间。

高温分离器14与低温分离器15通过第三管路33连接，第三管路33与高温分离器14的第二出液口143和低温分离器15的第二进液口151相连，第二热回收换热器24具有第三换热通道241和第四换热通道242，第三换热通道241串接在第三管路33上且位于高温分离器14与低温分离器15之间，第四换热通道242与供暖系统的回水管路220和供暖管路210串接，其中，回水管路220上设有水泵，供暖管路210上设有调节阀；第一热泵21还具有第二换热流道212，第二换热流道212串接在第三管路33上且位于第二热回收换热器24与低温分离器15之间；第三调节阀43和第三水泵53串接在第三管路33上且位于高温分离器14与第二热回收换热器24之间。

第四管路34一端与低温分离器15的定向溶剂出口153连通且另一端与废水箱11和第二热泵22之间的第一管路31连通，第四调节阀44串接在第四管路34上；淡水管35一端与低温分离器15的淡水出口152连通且另一端与供水管路230相连，淡水箱35串接在淡水管35上，第五调节阀45和第四水泵54串接在淡水管35上且位于低温分离器15与淡水箱16之间。

应用热泵的废水处理和余热回收系统100运行时，定向溶剂从低温分离器15流向第一管路31中与来自废水箱11的含盐废水混合，混合后的液体沿第一管路31进入第一热泵21的第一换热流道211内，第一热泵21将混合液加热，使混合液以温度T1流出第一换热流道211，混合液继续沿第一管路31流向太阳能集热器12中，太阳能集热器12将混合液加热到目标温度T2，达到目标温度的混合液继续沿第一管路31进入混合器13的混合腔内进行充分搅拌混合，使定向溶剂可以较为充分地溶解含盐废水中的水液。

经充分混合后形成含水定向溶剂与浓盐水的混合液继续沿第一管路31流向高温分离器14，浓盐水沿第二管路32流向第一热回收换热器23的第一换热通道231和第二热泵22的第五换热通道221，从而利用浓盐水的热量向用户240供热；含水定向溶剂沿第三管路33流向第二热回收换热器24的第三换热通道241以及第一热泵21的第二换热流道212，含水定向溶剂在第三换热通道241处与供暖系统热交换，从而利用含水定向溶剂中的热量为用户240供热，且使含水定向溶剂得到初次降温冷却，冷却后的含水定向溶剂在第二换热流道212处经第一热泵21进行再次的降温冷却，使从第二换热流道212流出的含水定向溶剂的温度更低，从而拉大定向溶剂溶解与析出水的温差，使含水定向溶剂可以析出更多的水液，使含盐废水处理的产水率更高。

经过冷却后形成的定向溶剂与纯净的水液的混合液继续沿第三管路33流向低温分离器15中，纯净的水液从低温分离器15的淡水出口152流出并沿淡水管35流向淡水箱16，淡水管35可以与供水管路230连通以向用户240供水，从而实现对用户240的采暖用水联供，其中，供水管路230中可以设有调节阀控制向不同用户240供水的水量；定向溶剂可以从低温分离器15沿第四管路34流向第一管路31与来自废水箱11的含盐废水混合，从而进行下一次的循环作业。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种应用热泵的废水处理和余热回收系统，其特征在于，包括：

废水箱、第一管路和第一热泵；所述废水箱用于存储待处理的含盐废水，所述第一管路的入口与所述废水箱相连，所述第一热泵的冷凝器具有第一换热流道，所述第一换热流道串接在所述第一管路上，所述第一热泵的冷凝器内的冷媒用于加热所述第一换热流道内的含盐废水和定向溶剂；

高温分离器，所述高温分离器具有第一进液口、第一出液口和第二出液口，所述第一进液口连接所述第一管路的另一端；

第二管路和第一热回收换热器，所述第二管路的一端与第一出液口相连，所述第一热回收换热器串接于所述第二管路上用于回收所述第二管路中的浓盐水的热量；

第三管路和第二热回收换热器，所述第三管路的一端与所述第二出液口相连，所述第二热回收换热器串接于所述第三管路上用于回收所述第三管路中的含水定向溶剂的热量。

2.根据权利要求1所述的应用热泵的废水处理和余热回收系统，其特征在于，所述第一热回收换热器具有相互热交换的第一换热通道和第二换热通道，所述第一换热通道串接于所述第二管路上，所述第二换热通道串接于供暖系统；

所述第二热回收换热器具有相互热交换的第三换热通道和第四换热通道，所述第三换热通道串接于所述第三管路上，所述第四换热通道串接于供暖系统。

3.根据权利要求2所述的应用热泵的废水处理和余热回收系统，其特征在于，还包括：余热回收件，所述余热回收件具有第五换热通道和第六换热通道，所述第五换热通道串接于所述第二管路上且位于所述第一热回收换热器沿浓盐水流向方向的下游，所述第六换热通道串接于供暖系统。

4.根据权利要求3所述的应用热泵的废水处理和余热回收系统，其特征在于，所述余热回收件为第二热泵，所述第五换热通道形成于所述第二热泵的蒸发器内，所述第六换热通道形成于所述第二热泵的冷凝器内。

5.根据权利要求1所述的应用热泵的废水处理和余热回收系统，其特征在于，还包括：

低温分离器，所述低温分离器具有第二进液口、淡水出口和定向溶剂出口，所述第二进液口连接所述第三管路的另一端；

第四管路，所述第四管路的一端与所述定向溶剂出口相连，所述第四管路的另一端连接至所述废水箱和所述第一热泵之间的所述第一管路。

6.根据权利要求5所述的应用热泵的废水处理和余热回收系统，其特征在于，所述第一热泵的蒸发器具有第二换热流道，所述第二换热流道串接于所述第三管路上且位于所述第二热回收换热器在含水定向溶剂的流动方向上的下游，所述第二换热流道内的含水定向溶剂与所述第一热泵的蒸发器内的冷媒热交换。

7.根据权利要求5所述的应用热泵的废水处理和余热回收系统，其特征在于，还包括：淡水管和淡水箱，所述淡水管的一端与所述淡水出口相连，所述淡水箱串接于所述淡水管上，所述淡水管的另一端与供水系统相连。

8.根据权利要求1所述的应用热泵的废水处理和余热回收系统，其特征在于，还包括：太阳能集热器，所述太阳能集热器串接在所述第一管路上且位于所述第一热泵与所述高温分离器之间，所述太阳能集热器用于加热所述第一管路内的含盐废水和定向溶剂。

9.根据权利要求8所述的应用热泵的废水处理和余热回收系统，其特征在于，所述第一热泵与所述太阳能集热器通讯连接。

10.根据权利要求1所述的应用热泵的废水处理和余热回收系统，其特征在于，还包括：混合器，所述混合器串接在所述第一管路上且位于所述第一热泵与所述高温分离器之间，所述混合器具有混合腔，所述混合腔内设有搅拌件，所述搅拌件用于搅拌进入所述混合腔内的含盐废水和定向溶剂。