CN205151821U - 一种低温冷冻污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及环保污水处理设备领域，具体地指一种低温冷冻污水处理装置。包括罐体；所述的罐体内设置有搅拌器，罐体下端开设有排放口；搅拌器通过安装在罐体上的减速机驱动，其特征在于：所述的罐体内壁与搅拌器之间设置有冷冻罐体内溶液的制冷装置和融化结晶冰体的制热装置。本实用新型结构简单，操作方便，能够快速有效的处理污水且不产生二次污染，不会破坏掉污水中的各组分物质，便于有效地回收污水中的有用成分，相较于现有技术，本实用新型处理的污水效果更好，杂质含量更低，完全可以达到排放标准，具有极大的推广价值。

Description

一种低温冷冻污水处理装置

技术领域

本实用新型涉及环保污水处理设备领域，具体地指一种低温冷冻污水处理装置。

背景技术

现实中，尤其在化工领域，存在很多组分复杂的污水、污泥或者称为乳化污水、悬浮污水，这种污水不同于一般河道的沉积物是由微生物群和其氧化的残留物质，其中不但包含重金属，还含有机物、不易降解的有机物和无机物，这类污水的处理方式一般是先对其进行脱水，降低水含量能够使污水中的污染物富集，集中处理能够最大程度的节省成本，也能够提高污水处理的效率。但是受污水中各组分的物理形态和化学成分复杂的影响、此类污水首先脱水的工艺难度和能耗就很高，传统的机械方式分离效率太低，且不易将污水中的污染物分离完全，对于污水中的溶解物完全不能去除。而热处理的方式需要消耗大量的能源，而且在处理过程中有极大的可能破坏组分，特别是一些加热容易发生反应的化学物质，另外，对于一些挥发性比较大的组分来说，热处理方式会破坏环境，造成二次污染，一些可回收的但受热易分解的组分也不能使用热处理方式进行脱水处理。

为解决传统脱水技术存在的问题，出现了一种新的污水脱离方式——冷冻脱水，通过将污水进行低温冷冻处理，使污水中的水冷凝成冰块，由于污水中的各组成的沸点不同，可以有效的将不同组分的物质分离开来，对此进行脱水浓缩处理，冷冻技术的优势在于能够不破坏组分的情况下将污水浓缩，而且冷冻技术不会对环境产生二次污染。

如专利号为“CN203079712U”的名为“悬浮污水处理用冻融设备”的一种中国实用新型专利，该专利介绍了一种处理悬浮污水的冻融设备，该冻融设备包括用来承放悬浮污水的原料槽，还包括冻融槽和融冰槽，原料槽通过进料泵与冻融槽相连通，冻融槽与融冰槽之间设有集冰带，集冰带一端浸入冻融槽，携带冰体通过输送机构向融冰槽方向输送，冻融槽内设有换热设备。

该装置的有益效果是利用冷冻法来分离污水组分，达到净化和浓缩的目的，不破坏原组分的化学结构，可以纯化分离出有用的成分，实现环境保护与资源回收兼顾。但是该装置还存在一些问题，主要是水在冷冻成冰体的过程中会包含很多其他的杂质进去，污水中的成分越复杂浓度越大，越有可能在冰体中包含大量的其他成分，水能冷冻成冰，本身也需要一个内核，因此，实际上该装置获得的结晶冰体中是含有大量的其他成分的，这样的结晶冰体是不能作为纯净的处理水直接排放的，这就需要进行二次处理，但是该装置并没有对应的设备进行处理。

发明内容

本实用新型的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种低温冷冻污水处理装置。

本实用新型的技术方案为：一种低温冷冻污水处理装置，包括罐体；所述的罐体内设置有搅拌器，罐体下端开设有排放口；所述的搅拌器通过安装在罐体上的减速机驱动，其特征在于：还包括设置于罐体上的用于冷冻罐体内溶液的制冷装置和用于融化罐体内结晶冰体的制热装置。

进一步的所述的罐体外包覆有一层由绝热材料制作而成的隔热层。

进一步的所述的制冷装置包括内部流动有冷源体的第一制冷管；所述的第一制冷管管体布置于罐体内部，其进口端和出口端位于罐体外。

进一步的所述的第一制冷管位于罐体内的管体由上至下盘绕在搅拌器与罐体内壁之间。

进一步的所述的制冷装置还包括内部流动有冷源体的第二制冷管；所述的第二制冷管位于罐体和隔热层之间。

进一步的所述的第二制冷管由上至下盘绕在罐体和隔热层之间。

进一步的所述的第二制冷管紧密贴合在罐体上。

进一步的所述的第二制冷管的进口端与第一制冷管的进口端连通，第二制冷管的出口端与第一制冷管的出口端连通。

进一步的所述的制热装置包括制热盘管；所述的制热盘管由上至下以螺旋盘绕的方式布置于罐体内壁与搅拌器之间，其进口端与出口端均位于罐体外。

进一步的所述的罐体上端安装有检测罐体内溶液温度的温度传感器和检测罐体内溶液液位高度的液位传感器。

本实用新型的优点有：1、本实用新型通过制冷管冷冻污水，能够有效对污水进行浓缩处理，有效的将污水中的有用成分进行富集便于后续的收集处理，通过制热盘管能够将结晶冰体融化，通过反复冷冻、融化，可以有效的将结晶冰体中的污染物去除，避免了结晶冰体的二次污染；

2、本实用新型设置两层制冷管道，能够最大限度的对罐体内的溶液进行冷冻，降低溶液的冷冻时间，提高污水处理的效率，制冷管道由上至下曲折盘绕，能够增加制冷管道与溶液的冷冻面积，提高了溶液冷冻的速度，使溶液冷冻更加均匀；

3、本实用新型通过将第一制冷管和第二制冷管进口端连通在一起，简化了制冷管道的布置结构，有利于更好的控制两条制冷管道内的冷源体，使罐体内的溶液冷冻更为均匀迅速；

4、本实用新型结构简单，操作方便，能够快速有效的处理污水且不产生二次污染，不会破坏掉污水中的各组分物质，便于有效地回收污水中的有用成分，相较于现有技术，本实用新型处理的污水效果更好，杂质含量更低，完全可以达到排放标准，具有极大的推广价值。

附图说明

图1：本实用新型的结构示意图；

其中：1—罐体；2—减速机；3—温度传感器；4—液位传感器；5—第一制冷管；6—第二制冷管；7—搅拌器；8—制热盘管；9—排放口；10—隔热层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1，本实施例的低温冷冻污水处理装置，包括罐体1，实际使用时为了防止罐体1与外部环境之间的热传导，罐体1的外侧包覆有一层绝热材料，如图1所示，绝热材料组成的隔热层10位于罐体1的外侧，防止罐体1与外部环境的热交换。罐体1上部开有污水处理的进口，下端开设有排放处理后的污水排放口9。

本实施例处理的污水范围比较广泛，包括一些乳液或者是不易分散或是易沉降的物质，为了保证罐体1内的溶液分散完全，罐体1内设置有搅拌器7，搅拌器7通过安装在罐体1上的减速机2驱动，搅拌器7转动使溶液更分散，有利于后续的冷冻处理，避免了一些杂质沉降在罐体1底部难以完全处理干净。

罐体1内的溶液冷冻需要对溶液进行降温处理，本实施例通过在罐体1内设置有第一制冷管5，第一制冷管5管内流动有连续的冷源体(冷源体可以是流动的冷气，也可以是流动的液体，只要温度低于罐体1内待处理的溶液即可)，通过冷源体的热传递作用，能够吸收罐体1内溶液的热量，使其包含的水分冷冻成冰体。

为了使冷冻更为均匀，本实施例的第一制冷管5由上至下曲折盘绕在搅拌器7与罐体1内壁之间，这样不会与罐体1内的部件产生干涉，但是能大幅度的增加溶液与管体接触面积，提高热传递的效率，快速降低溶液的温度。

另外，制冷装置还包括内部流动有冷源体的第二制冷管6，第二制冷管6位于罐体1与隔热层10之间，第二制冷管6能够降低整个罐体1的外部温度，与第一制冷管5配合能够快速的降低罐体1内溶液的温度，使其快速冷冻形成结晶冰体。

隔热层10能减少第二制冷管6吸收环境中的热，降低能源的消耗，提高冷冻的效率。

如图1所示，第二制冷管6由上至下盘绕在罐体1与隔热层10之间，第二制冷管6的进口端与第一制冷管5的进口端连通，第二制冷管6的出口端与第一制冷管5的出口端连通，第一制冷管5和第二制冷管6的进口端和出口端均位于罐体1的外部。这样的设置有利于更好的控制冷源的流动，简化了制冷管道的布置结构。

本实施例主要是通过反复冷冻、融化，使结晶冰体反复处理，提高结晶冰体的处理效果，使其达到排放效果。本实施例为了加快结晶冰体的排放，在罐体1内设置有制热盘管8，制热盘管8内部流动有热源体，这热源体可以使用工厂的蒸汽或者其他热源，也可以使用电热丝等装置对其进行加热。同样的冷源体也能使用工厂的可回收冷能，不用专门新建制热或制冷设备，节约能源，降低污水的处理成本。

如图1所示，制热盘管8由上至下以螺旋盘绕的方式布置于罐体1内壁与搅拌器7之间，其进口端与出口端均位于罐体1外。通过盘绕的方式增加放热面积，加快结晶冰体的融化。

实际使用时，制冷管和制热盘管位于罐体1外侧的管体应该包覆一层绝热材料防止热量的传递，减少能量的散逸，提高与罐体1内容也热量传递的效率。

本实施例为了提高污水处理的控制程度，在罐体1上端安装有检测罐体1内溶液的温度传感器3和检测罐体1内溶液液位高度的液位传感器4。通过两种传感器随时控制罐体1内的溶液变化情况，以此对出作出相应的调整。

使用时，罐体1充液至设计污水处理高度时停止充液，冷媒介质开始通入第一制冷盘管5和第二制冷盘管6，对罐体1进行低温冷冻作业，同时减速机2开启，驱动搅拌器7对溶液进行匀速搅动，罐体1内部的溶液与制冷管内的冷媒介质进行热交换而结晶，当罐体1内溶液结成冰晶至搅拌器7表面，使减速机2过载停止工作时，结束一次冷冻作业；

打开排放口9将一次冷冻作业未结成冰晶的溶液排出，再将热源通入制热盘管8，对一次冷冻冰晶进行融冰作业，当温度传感器4检测到冷冻反应罐体1内温度达到2～5℃时，关闭热源，结束一次融冰作业；

一次融冰作业结束后，再次通入冷媒介质至制冷管内，进行二次冷冻作业，作业过程与一次冷冻作业相同，当罐体1内溶液结成冰晶至搅拌器7表面，使减速机2过载停止工作时，结束二次冷冻作业；

打开排放口将二次冷冻作业未结成冰晶的溶液排出，再次将热源通入制热盘管内，进行二次融冰作业，作业过程与一次融冰作业相同，当温度传感器4检测到冷冻反应罐体1内温度达到2～5℃时，关闭热源，结束二次融冰作业；

以上作业过程完成后，罐体1内溶液已符合排放标准，此时开启排放口9，将达标溶液排出，完成污水的处理过程。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种低温冷冻污水处理装置，包括罐体(1)；所述的罐体(1)内设置有搅拌器(7)，罐体(1)下端开设有排放口(9)；所述的搅拌器(7)通过安装在罐体(1)上的减速机(2)驱动，其特征在于：还包括设置于罐体(1)上的用于冷冻罐体(1)内溶液的制冷装置和用于融化罐体(1)内结晶冰体的制热装置。

2.如权利要求1所述的一种低温冷冻污水处理装置，其特征在于：所述的罐体(1)外包覆有一层由绝热材料制作而成的隔热层(10)。

3.如权利要求1所述的一种低温冷冻污水处理装置，其特征在于：所述的制冷装置包括内部流动有冷源体的第一制冷管(5)；所述的第一制冷管(5)管体布置于罐体(1)内部，其进口端和出口端位于罐体(1)外。

4.如权利要求2所述的一种低温冷冻污水处理装置，其特征在于：所述的第一制冷管(5)位于罐体(1)内的管体由上至下盘绕在搅拌器(7)与罐体(1)内壁之间。

5.如权利要求3所述的一种低温冷冻污水处理装置，其特征在于：所述的制冷装置还包括内部流动有冷源体的第二制冷管(6)；所述的第二制冷管(6)位于罐体(1)和隔热层(10)之间。

6.如权利要求5所述的一种低温冷冻污水处理装置，其特征在于：所述的第二制冷管(6)由上至下盘绕在罐体(1)和隔热层(10)之间。

7.如权利要求6所述的一种低温冷冻污水处理装置，其特征在于：所述的第二制冷管(6)紧密贴合在罐体(1)上。

8.如权利要求7所述的一种低温冷冻污水处理装置，其特征在于：所述的第二制冷管(6)的进口端与第一制冷管(5)的进口端连通，第二制冷管(6)的出口端与第一制冷管(5)的出口端连通。

9.如权利要求1所述的一种低温冷冻污水处理装置，其特征在于：所述的制热装置包括制热盘管(8)；所述的制热盘管(8)由上至下以螺旋盘绕的方式布置于罐体(1)内壁与搅拌器(7)之间，其进口端与出口端均位于罐体(1)外。

10.如权利要求1所述的一种低温冷冻污水处理装置，其特征在于：所述的罐体(1)上端安装有检测罐体(1)内溶液温度的温度传感器(3)和检测罐体(1)内溶液液位高度的液位传感器(4)。