CN204058001U - 污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种污水处理系统，该污水处理系统包括蒸发室、进风室出风室。蒸发室底部设有与污水源连通的污水槽，污水槽的上方设有可转动的转体蒸发器。转体蒸发器包括设有若干散气孔的骨架支撑和贴附于骨架支撑内壁的污水浸润层，污水浸润层的端面与污水槽中污水表面接触，污水浸润层吸附污水中的液态水并使液态水扩散分布。进风室的入口处设有风机，进风室入口与蒸发室进口之间的风道中设有空气处理组件，空气通过风机被吸入进风室，并经进风室内的空气处理组件处理为高温干燥空气后进入蒸发室。污水浸润层中的液态水在高温干燥的空气作用下变为气态水后流入出风室，污染物溶入污水箱中的污水并在达到结晶浓度时污染物沉淀析出。

Description

污水处理系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种处理高盐污水的污水处理系统。

背景技术

高盐废水是指总含盐质量分数至少1％的废水，其主要来自化工厂及石油和天然气的采集加工等.高盐废水含有多种物质(包括盐、油、有机重金属和放射性物质)。含盐废水的产生途径广泛，水量也逐年增加。高盐废水污染已成为众多环境问题中比较棘手的问题。

污水处理的方式通常包括微生物生化法法、反渗透膜法、蒸发法等等。对于高盐污水，由于其较高的含盐量致使微生物菌群无法存活，因而不能使用传统微生物生化法进行处理。反渗透膜法是利用反渗透膜的透水截盐特性通过加压超过水的渗透压，而获得过膜清水达标排放。然而反渗透膜法会产生浓度为20％-30％的浓缩液，该浓缩液成为更难处理的污水。蒸发法在高盐污水处理方面有其独到的优势，蒸发法是将高盐污水加热使污水中的水分蒸发,再把蒸汽冷凝成淡水的过程，即污染物质被干化。蒸发法能够实现水处理工程的污水零排放目标。但我们知道，单位质量液体转变为同温度蒸汽时吸收的热量称为汽化潜热，简称汽化热。一般地，使水在其沸点蒸发所需要的热量五倍于把等量水从一摄氏度加热到一百摄氏度所需要的热量，可见，采用蒸发法处理污水，将会消耗非常多的热能，最终导致污水处理能耗高。

为了解决上述蒸发法中存在的问题，中国专利CN1207462所记载的污水处理方法中，将高盐污水以水雾的形式喷出，然后对水雾加热蒸发，由于水雾易于蒸发能够使得热被充分利用，进而降低蒸发过程中所需的热能，最终能够降低能耗。但是此过程中，仍然需要将热源专门预热(例如电加热)，通过持续不断地加热热源从而提供污水水雾蒸发所需要的热能。这种处理污水方式必须对空气提前预热，蒸发过程仍然需要消耗非常多的热能。因此这种污水处理方式的能耗并没有明显降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种污水处理系统，以解决背景技术中提供的污水处理方法在污水处理过程中耗能较高的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种污水处理系统，包括蒸发室、与所述蒸发室进口连通的进风室和与所述蒸发室出口连通的出风室；

所述蒸发室底部设有与污水源连通的污水槽，所述污水槽的上方设有可转动的转体蒸发器；所述转体蒸发器包括设有若干散气孔的骨架支撑和贴附于骨架支撑内壁的污水浸润层；所述污水浸润层的端面与污水槽中污水表面接触，所述污水浸润层吸附所述污水中的液态水并使所述液态水扩散分布；

所述进风室的入口处设有风机，进风室入口与蒸发室进口之间的风道中设有空气处理组件，空气通过风机被吸入进风室，并经进风室内的空气处理组件处理为高温干燥空气后进入蒸发室；

所述污水浸润层随转体蒸发器转动，吸附于污水浸润层中的液态水在高温干燥的空气作用下变为气态水后由所述骨架支撑上的散气孔流入出风室，残留于污水浸润层的污染物经旋转后再次与污水表面接触浸润，污染物溶入污水箱中的污水中并使污水浓度增加，在达到污染物的结晶浓度时污染物沉淀析出。

优选地，所述污水浸润层为亲水性高分子材料制成的织物层。

优选地，所述空气处理组件包括空气能源热水器、空气热交换器和加热器；

所述空气能源热水器的冷冻端作为第一冷凝器与空气热交换器、加热器依次设置于进风室入口与蒸发室进口之间的风道中；所述空气能源热水器的散热端为所述加热器的热源。

优选地，污水处理系统，包括至少一种如下特征：

第一冷凝器与空气来风垂直布置；

第一冷凝器的下部设有用于盛放冷凝水的集水盘；

所述空气热交换器为不锈钢列管，与进风室入口与蒸发室进口之间的风道垂直布置；

加热器为多层不锈钢回形管，与进风室入口与蒸发室进口之间的风道垂直布置。

进一步地，污水处理系统，还包括设置于所述出风室内的吸附器。

以及，第二冷凝器，设置于所述吸附器和所述出风室出口之间。

优选地，所述骨架支撑为圆柱形。

由以上技术方案可知，本实用新型利用转体蒸发器中的污水浸润层将污水中的液态水吸出，并通过高温和高干燥度的空气将污水浸润层吸出的液态水蒸发，使污水箱中污水的浓度不断增加，直至污水浓度达到污染物的结晶浓度时，污染物沉淀析出。与现有技术中需要采用专门的热源将高盐污水加热成水雾进行处理的处理方案相比，本实用新型实施例提供的污水处理系统能够降低污水处理过程的能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型中作为优选实施例的污水处理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1示出了本实用新型中作为优选实施例的污水处理系统的结构示意图。

如图1所示，本实用新型实施例中的污水处理系统包括蒸发室1、与蒸发室进口连通的进风室2和与蒸发室出口连通的出风室3。

蒸发室底部设有与污水源4连通的污水槽5。通常情况下污水槽的进水管道上设置有进水泵6以实现污水的输送。污水源可以是污水池，也可以为专门用于存储污水的污水罐，在工作过程中进水泵将污水从污水源抽出送入到蒸发室底部的污水槽中。

在污水槽的上方设有可转动的转体蒸发器7。优选地，本实施例中的转体蒸发器包括设有若干散气孔的骨架支撑，骨架支撑的内壁贴附有污水浸润层(图中未示出)，污水浸润层的端面与污水槽中污水表面接触。优选地，骨架支撑为圆柱形架体。每个散气孔沿径向方向延伸。骨架支撑通过联轴器16与电机减速器17连接，电机减速器驱动骨架支撑转动。污水浸润层呈圆环状贴附于圆周多孔的支撑骨架内壁。

在本实用新型中，污水浸润层的作用是吸收污水中的水分并能够使水分在其内部形成水膜，以便于增加水分子的蒸发。作为各实施例中的优选实施例，本实用新型中的污水浸润层采用现有市面上的亲水性高分子材料制成的织物层，所述织物层的厚度范围优选为40～50毫米。亲水性高分子材料制成的织物与污水槽中的污水浸润，污水中的水分在织物的纤维间迅速扩散并在纤维表面形成水膜，由于扩散面积被大大增加，织物中的水分极易被干燥的空气带走，进而实现水分的蒸发。

进风室的入口处设有风机8，进风室内进风室入口与蒸发室进口之间的风道中设有空气处理组件。在本实用新型中，风机用于将大气环境中的空气吸入进风室，进风室内的空气处理组件用于吸入进风室的空气进行热处理以提高空气的温度和干燥度。经升温和提高干燥度后的空气进入蒸发室。

下面对本实用新型实施例提供的污水处理系统的工作过程进行详细阐述：

经升温和提高干燥度后的空气进入蒸发室，转体蒸发器上的污水浸润层端面与污水槽中的污水接触浸润，污水中的液态水扩散于污水浸润层的内部纤维结构中。污水浸润层随转体蒸发器转动，浸润于污水浸润层内部的液态水在高温干燥的空气作用下变为气态水后由所述骨架支撑上的散气孔流入出风室，残留于污水浸润层的污染物经旋转后再次与污水表面接触浸润，污染物溶入污水箱中的污水中并使污水浓度增加，在达到污染物的结晶浓度时污染物沉淀析出。

通过上述工作过程可以得出，本实用新型实施例提供的污水处理系统在启动后的工作过程中，利用转体蒸发器中的污水浸润层将污水中的液态水吸出，并通过高温和高干燥度的空气将污水浸润层吸出的液态水蒸发，使污水箱中污水的浓度不断增加，直至污水浓度达到污染物的结晶浓度时，污染物沉淀析出。与背景技术中提供的自始至终需要采用专门的热源(例如电加热器等)将高盐污水加热成水雾进行处理的处理方案相比，很显然，本实用新型实施例提供的污水处理系统更加节能，能够降低污水处理过程的能耗。

针对存在有害化学物质的污水，在污水中的水分被蒸发的过程，污水中的污物析出，随之也可能会产生易挥发污染物质(例如氨气等)，如果不处理这些易挥发污染物质，则会污染环境。为了解决此问题，本实用新型实施例中提供的污水处理系统还包括设置在出风室内的吸附器10，用于吸附滤除由蒸发室排出的湿空气中携带的易挥发污染物质。优选地，本实施例的吸附器采用活性碳纤维吸附器。

进一步地，在活性碳纤维吸附器与出风室出口之间的风道中，本实用新型还设有第二冷凝器11。经活性碳纤维吸附器吸附滤除后的湿空气经第二冷凝器降温析出洁净水。经吸附器和第二冷凝器处理后的洁净空气即可向大气中直接排放。

利用普通电加热器对进风室内的空气加热和提高干燥度，需要消耗大量的能源。为了实现更好的节能，本实用新型中的空气处理组件采用空气能源热水器、空气热交换器和加热器。其中，空气能源热水器的冷冻端作为第一冷凝器12与空气热交换器13、加热器14依次设置于进风室入口与蒸发室进口之间的风道中。空气能源热水器的散热端为加热器的热源。

第一冷凝器对来自大气的空气进行降温，空气降温的过程是一个吸热除湿的过程，第一冷凝器吸收的能量传输给加热器中的循环水，而析出的冷凝水用水管导出。其中，第一冷凝器12与来风垂直布置，下部设用于盛放冷凝水的集水盘。

空气热交换器13对降温后的空气进行初步提升温度和干燥度，空气热交换器为不锈钢列管，与来风垂直布置，即与进风室入口与蒸发室进口之间的风道处置布置。列管上下开口与大气接通。

优选地，加热器14为多层不锈钢回形管，与来风垂直布置，即与进风室入口与蒸发室进口之间的风道处置布置，外部密封保温隔热，以减少热能损失。回形管内的循环热水由空气能源热水器提供。加热器实现对空气的进一步升温和提高干燥度。

若大气中的空气温度较高且比较干燥时，第一冷凝器可设置在出风室的出口，一是尽可能的获取洁净的冷凝水，二是有效回收蒸发形成的湿空气的中的热量以提高加热器的加热效率。

若大气中的空气温度较高且比较潮湿时，第一冷凝器处需要加设冷凝器，一是空气能产品的加热效率能保证，二是有效降除空气的湿度提升整个系统的蒸发处理效益。

本实用新型中的污水处理系统的进风室、蒸发室、出风室可为模块化设计，即上述三部分可独立生产制造，使用时将三者组装便可。优选地，本实用新型中的进风室、蒸发室、出风室安装于底架上，在本实施例中，底架15即起到支撑固定作用，又可作为快速安装进风室、蒸发室、出风室的导轨。

由以上方案可知，本实用新型利用转体蒸发器中的污水浸润层将污水中的液态水吸出，通过空气与水蒸发热交换的特性，使污水蒸发耗能大幅降低，且使结晶析出的干物质既方便运输也便于处理。同时，本实用新型在空气温度越高越干燥时，处理效率也越高。在全球气候变暖，气温逐年明显升高的情况下，本实用新型的应用会更加广泛。

以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种污水处理系统，其特征在于，包括蒸发室、与所述蒸发室进口连通的进风室和与所述蒸发室出口连通的出风室；

所述蒸发室底部设有与污水源连通的污水槽，所述污水槽的上方设有可转动的转体蒸发器；所述转体蒸发器包括设有若干散气孔的骨架支撑和贴附于骨架支撑内壁的污水浸润层；所述污水浸润层的端面与污水槽中污水表面接触，所述污水浸润层吸附所述污水中的液态水并使所述液态水扩散分布；

所述进风室的入口处设有风机，进风室入口与蒸发室进口之间的风道中设有空气处理组件，空气通过风机被吸入进风室，并经进风室内的空气处理组件处理为高温干燥空气后进入蒸发室；

所述污水浸润层随转体蒸发器转动，吸附于污水浸润层中的液态水在高温干燥的空气作用下变为气态水后由所述骨架支撑上的散气孔流入出风室，残留于污水浸润层的污染物经旋转后再次与污水表面接触浸润，污染物溶入污水箱中的污水中并使污水浓度增加，在达到污染物的结晶浓度时污染物沉淀析出。

2.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述污水浸润层为亲水性高分子材料制成的织物层。

3.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述空气处理组件包括空气能源热水器、空气热交换器和加热器；

所述空气能源热水器的冷冻端作为第一冷凝器与空气热交换器、加热器依次设置于进风室入口与蒸发室进口之间的风道中；所述空气能源热水器的散热端为所述加热器的热源。

4.根据权利要求3所述的污水处理系统，其特征在于，包括至少一种如下特征：

第一冷凝器与空气风垂直布置；

第一冷凝器的下部设有用于盛放冷凝水的集水盘；

所述空气热交换器为不锈钢列管，与进风室入口与蒸发室进口之间的风道垂直布置；

加热器为多层不锈钢回形管，与进风室入口与蒸发室进口之间的风道垂直布置。

5.根据权利要求1至4中任一所述的污水处理系统，其特征在于，还包括设置于所述出风室内的吸附器。

6.根据权利要求5所述的污水处理系统，其特征在于，还包括：

第二冷凝器，设置于所述吸附器和所述出风室出口之间。

7.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述骨架支撑为圆柱形。