CN209872428U - 一种立式高盐废水蒸发浓缩器 - Google Patents
一种立式高盐废水蒸发浓缩器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型属于高盐工业废水蒸发浓缩处理技术领域,尤其涉及一种立式高盐废水蒸发浓缩器,该蒸发浓缩器通过在壳体中设置多层立式同心加热筒,立式同心加热筒底部设置支架将其固定在壳体上,壳体中心设置电机带动的旋转轴,竖向刮板跟随旋转轴一起沿同心加热筒旋转。高盐工业废水在通入蒸汽或导热油等导热介质的立式同心加热筒表面上不断蒸发,高盐工业废水沿自上而下多层同心加热筒不断逐级浓缩,换热盘面上粘附的物料结晶或结垢被竖向刮板刮下,设备底部出料液浓度高。本实用新型可在不采用除硬以及反渗透过滤等手段的前提下,实现高盐工业废水的高效蒸发浓缩,实现设备紧凑性与自清洁性的统一。
Description
技术领域
本实用新型属于高盐工业废水蒸发浓缩处理技术领域,尤其涉及一种立式高盐废水蒸发浓缩器。
背景技术
本实用新型背景技术公开的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
高盐工业废水所含盐类主要为Cl-、SO4 2-、NO3-、Na+、Ca2+、K+等,不同行业的工业废水所含无机盐离子有很大不同。含盐量一般以氯化钠计,其中总含盐质量分数至少为1%。高盐工业废水的来源主要有3个:
(1)在沿海缺水地区,海水淡化过程中产生的大量浓缩废水;
(2)工业生产过程中直接排放的高盐废水,尤其染料、农药等化工产品生产过程中产生的大量高COD、高盐有毒废水;
(3)工业生产过程中废水循环利用产生的盐水。废水处理过程中,水处理剂及酸、碱的加入带来的矿化,以及大部分“淡”水回收而产生的浓缩液,都会增加可溶性盐类的浓度,形成所谓的难于生化处理的“高盐度废水”。可见,这类含盐废水已经较普通废水对环境有更大的污染性。
我国高盐废水产生量占总废水量的5%,且每年仍以2%的速度增长。高盐废水若未经有效处理直接排放会破坏周边土壤、使水体含盐量升高,同时浪费矿物资源,造成严重的环境污染。因此,研究如何有效处理该类高含盐废水非常重要。目前,处理高盐废水通常是“预处理—蒸发浓缩结晶除盐”工艺,通过采用反渗透技术回收大部分“淡水”之后,产生的浓盐水再经过蒸发、或者其他脱盐技术处理,得到总溶解固体(TDS)的质量分数大于8%的难于生化处理的浓废液;或者是化工生产过程中直接产生的高COD含量、TDS的质量分数大于15%和无法生化处理的废水。为了彻底根治这类高盐废水的污染,不仅要降低其COD的含量,而且更为重要的是实现可溶解盐类物质从废水中的完全分离,这样才能真正地达到高盐废水的处理目标。
然而,本发明人认为:上述的“预处理—蒸发浓缩结晶除盐”工艺仍然存在以下几个问题:
A.超滤前要调pH为中性、去硬度、去SS净化等;
B.原水含盐量在5000mg/L以下,否则透过水量就太低了,脱盐率也降低;
C.当含盐原水水量大时投资会很高;
D.由于膜要经常水洗、酸洗、碱洗保护,膜的使用寿命也有限,运行成本也是比较高的;
F.现有污水浓缩蒸发器存在比较严重的结垢问题,不具备自清洁能力,运行一段时间后需要停机检修,严重影响高盐工业废水蒸发浓缩结晶的稳定运行。
实用新型内容
针对上述的问题,本实用新型提出一种立式高盐废水蒸发浓缩器;本实用新型提出的蒸发浓缩器可在不采用除硬以及反渗透过滤等手段的前提下,实现高盐工业废水的高效蒸发浓缩,实现设备紧凑性与自清洁性的统一。
为实现上述目的,本实用新型公开了下述技术方案:
一种立式高盐废水蒸发浓缩器,包括:壳体、上封头、底盘、电机、旋转轴、水平桨叶、加热圆筒、通道、支架、蒸汽进气管、凝结水输出管、竖向刮板、出料口、废水进料口和废水蒸汽出口。
所述壳体的顶部由上封头进行密封,壳体的底部设置有底盘。
所述上封头上设置有电机,电机与旋转轴的一端连接,旋转轴的另一端穿过上封头后进入壳体内并延伸到底盘处但不与底盘接触,所述水平桨叶设置在底盘上,且水平桨叶能够在旋转轴的带动下在底盘上进行圆周运动。
所述壳体中设置有若干组加热圆筒,这些加热圆筒以旋转轴为圆心同心分布;所述加热圆筒的侧壁为封闭的空心结构,相邻的加热圆筒之间间隙形成通道,所述加热圆筒通过支架固定在壳体的内壁上,所述通道供高盐废水通过。
所述蒸汽进气管与每一组加热圆筒均连通,所述凝结水输出管每一组加热圆筒均连通,且凝结水输出管与蒸汽进口接管对称分布,即对于任意一组加热圆筒,蒸汽从加热圆筒的一侧进入加热圆筒中,经过与高盐废水换热后的冷凝水以及其余蒸汽均从加热圆筒的另一侧输出。
所述竖向刮板设置在通道中且与通道的表面接触,且竖向刮板位于通道外部的一端固定在横杆上,横杆的一端与旋转轴固定连接,竖向刮板能够在旋转轴的作用下在通道中做圆周运动。
所述废水进料口设置在加热圆筒上方,所述废水蒸汽出口设置在废水进料口上方并与壳体外部连通。
作为进一步的技术方案,所述加热圆筒下方再设置有一层或多层加热圆筒,该层加热圆筒通过支架固定在壳体内壁上,且该层加热圆筒中也设置有竖向刮板,且位于通道外部的一端固定在横杆上,横杆的一端与旋转轴固定连接,竖向刮板能够在旋转轴的作用下在通道中做圆周运动;同时,该层加热圆筒的下部与蒸汽进气管、凝结水输出管连通,且该蒸汽进气管与每一组加热圆筒均连通,所述凝结水输出管与每一组加热圆筒均连通,且凝结水输出管与蒸汽进口接管分布在加热圆筒两侧。
作为进一步的技术方案,所述废水蒸汽出口设置在上封头上。
作为进一步的技术方案,所述底盘与壳体之间通过法兰或者焊接实现密封连接。
作为进一步的技术方案,所述蒸汽进气管、凝结水输出管均与加热圆筒的底部连通。
作为进一步的技术方案,所述废水蒸汽出口通过管道与压缩机连通。
作为进一步的技术方案,所述底盘的外表面上设置有支撑脚。
作为进一步的技术方案,所述蒸汽进气管和加热圆筒之间通过从蒸汽进气管上分出的支管连通。将蒸汽进气管中的高温蒸汽通过支管进入各组加热圆筒。
作为进一步的技术方案,所述凝结水输出管与加热圆筒之间通过从凝结水输出管上分出的支管连通。各组加热圆筒中的凝结水、多余的蒸汽通过该支管汇集到凝结水输出管中再排出壳体。
作为进一步的技术方案,所述高盐废水具有腐蚀性时,与废水直接接触的部件可采用耐腐蚀材质制备,如不锈钢等。
与现有技术相比,本实用新型取得了以下有益效果:
(1)本实用新型利用通入蒸汽的多层同心加热筒对高盐废水进行蒸发浓缩,单位体积换热面积大,换热效率高;
(2)本实用新型利用固定在旋转轴上的刮板清扫多层同心加热筒表面,可避免同心加热筒上出现附着的结晶或结垢的同时形成湍流,因此高盐废水在同心加热筒上蒸发浓缩效率高。
(3)本实用新型可实现高盐废水高效蒸发浓缩,而不需除硬、反渗透等工序,降低了废水处理成本。
(4)本实用新型相比传统蒸发浓缩设备,具有换热效率高,不怕结晶、结垢的显著的优点。
附图说明
构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。
图1为本实用新型实施例1中立式高盐废水蒸发浓缩器的主视图。
图2为本实用新型实施例1中立式高盐废水蒸发浓缩器内部结构示意图。
图3为本实用新型实施例1中立式高盐废水蒸发浓缩器的仰视图。
图4为本实用新型实施例7中立式高盐废水蒸发浓缩器的主视图。
图中标记分别代表:1-壳体、2-上封头、3-底盘、4-电机、5-旋转轴、6-水平桨叶、7-加热圆筒、8-通道、9-支架、10-蒸汽进气管、11-凝结水输出管、12-竖向刮板、13-出料口、14-废水进料口、15-废水蒸汽出口、16-支撑脚、17-支管。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如前文所述,现有的一些污水浓缩蒸发器存在比较严重的结垢等问题,不具备自清洁能力,运行一段时间后需要停机检修,严重影响高盐工业废水蒸发浓缩结晶的稳定运行。为此,本实用新型提出一种立式高盐废水蒸发浓缩器,为了便于本领域技术人员理解本实用新型的技术方案,现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步进行说明。
实施例1
一种立式高盐废水蒸发浓缩器,参考图1-3,所述蒸发浓缩器包括:壳体1、上封头2、底盘3、电机4、旋转轴5、水平桨叶6、加热圆筒7、通道8、支架9、蒸汽进气管10、凝结水输出管11、竖向刮板12、出料口13、废水进料口14和废水蒸汽出口15。
所述壳体1的顶部由上封头2进行密封,壳体1的底部设置有底盘3。
所述上封头2上设置有电机4,电机4与旋转轴5的一端连接,旋转轴5的另一端穿过上封头2后进入壳体1内并延伸到底盘3处但不与底盘3接触,所述水平桨叶6设置在底盘3上,且水平桨叶6能够在旋转轴5的带动下在底盘5上进行圆周运动;以便于搅拌从上方掉落在底盘5上的浓缩高浓高盐废水,避免底部出现结块结垢情况的发生。
所述壳体1中设置有若干组加热圆筒7,这些加热圆筒以旋转轴5为圆心同心分布;所述加热圆筒7的侧壁为封闭的空心结构,相邻的加热圆筒之间的间隙形成通道8,所述加热圆筒7通过支架9固定在壳体1的内壁上。所述通道8供高盐废水通过。
所述蒸汽进气管10与每一组加热圆筒7均连通,以便于向加热圆筒7中输入蒸汽,为通过通道8的高盐废水提供热源,使高盐废水中的水分蒸发,得到更高盐浓度的废水,这些废水掉落到下方的底盘5上被水平桨叶6扫至底盘5上的出料口13排出后进行收集。
所述凝结水输出管11与每一组加热圆筒7均连通,且凝结水输出管11与蒸汽进口接管10对称分布,即对于任意一组加热圆筒7,蒸汽从加热圆筒7的一侧进入加热圆筒7中,经过与高盐废水换热后的冷凝水以及其余蒸汽均从加热圆筒7的另一侧输出。
所述竖向刮板12设置在通道8中且与通道8的表面接触,且竖向刮板12位于通道8外部的一端固定在横杆13上,横杆的一端与旋转轴5固定连接,竖向刮板12能够在旋转轴5的作用下在通道8中做圆周运动,进而清除可能粘附在通道上的结晶物料或结垢,防止通道被堵塞。
所述废水进料口14设置在加热圆筒7上方,所述废水蒸汽出口15设置在废水进料口14上方并与壳体外部连通;使用时通过废水进料口14向通道8中输送高盐度废水,使废水以满流的状态通过通道8,然后与加热圆筒7中的高温蒸汽之间换热;废水中蒸发出形成的二次蒸气通过废水蒸汽出口15排出壳体。
实施例2
一种立式高盐废水蒸发浓缩器,同实施例1,区别在于:所述废水蒸汽出口15设置在上封头2上;所述底盘3与壳体1之间通过法兰实现密封连接。
实施例3
一种立式高盐废水蒸发浓缩器,同实施例1,区别在于:所述蒸汽进气管10、凝结水输出管11均与加热圆筒的底部连通,以便于高温蒸汽相对于通道8中的废水逆流而上,增加高温蒸汽与废水之间的换热效率,而凝结水输出管11设置在热圆筒的底部有助于凝结水和多余蒸汽的排出。
实施例4
一种立式高盐废水蒸发浓缩器,同实施例3,参考图2、3,区别在于:所述蒸汽进气管10和加热圆筒7之间通过从蒸汽进气管10上分出的支管17连通。将蒸汽进气管中的高温蒸汽通过支管17进入各组加热圆筒7。所述凝结水输出管11与加热圆筒之间通过从凝结水输出管11上分出的支管17连通。各组加热圆筒7中的凝结水、多余的蒸汽通过该支管汇集到凝结水输出管11中再排出壳体。
实施例5
一种立式高盐废水蒸发浓缩器,同实施例1,区别在于:所述废水蒸汽出口15通过管道与压缩机连通,这部分蒸汽抽出后可通过压缩机加压处理后作为后续高盐废水蒸发的热源,以便于提高能源的利用率。
实施例6
一种立式高盐废水蒸发浓缩器,同实施例1,区别在于:所述底盘的外表面上设置有支撑脚16,且以便于将整个立式高盐废水蒸发浓缩器支撑起来。
实施例7
一种立式高盐废水蒸发浓缩器,同实施例1,区别在于:参考图4,所述加热圆筒7下方再设置有一层加热圆筒7,该层加热圆筒7通过支架9固定在壳体内壁上,且该层加热圆筒7中也设置有竖向刮板12,且位于通道8外部的一端固定在横杆13上,横杆的一端与旋转轴5固定连接,竖向刮板12能够在旋转轴5的作用下在通道8中做圆周运动;同时,该层加热圆筒的下部与蒸汽进气管10、凝结水输出管11连通,且该蒸汽进气管10与每一组加热圆筒7均连通,所述凝结水输出管11与每一组加热圆筒7均连通,且凝结水输出管11与蒸汽进口接管10相对于加热圆筒对称分布。
本实用新型设计的蒸发浓缩器中,利用高温蒸汽对高盐废水进行蒸发浓缩,可达到高效蒸发浓缩的效果,立式同心加热筒本来就不易粘附物料,竖向刮板12的清扫可以将浓缩后的高盐废水彻底清理至下一层同心加热筒继续蒸发浓缩,保证了从出料口出来废水有较高的浓度。而一些传统的蒸发浓缩结晶物料容易粘附在换热管上后形成污垢,由于结晶物料导热系数很低,结晶物料的导热热阻在整个蒸发过程中的比重很大,蒸发干燥效率很低。而本实用新型设计的这种立式放置的同心加热筒不易粘附结晶物料,再配合竖向刮板12可以最大程度降低结晶物料粘附在换热面的可能性,实现高盐废水的高效蒸发浓缩。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种立式高盐废水蒸发浓缩器,其特征在于,包括:壳体、上封头、底盘、电机、旋转轴、水平桨叶、加热圆筒、通道、支架、蒸汽进气管、凝结水输出管、竖向刮板、出料口、废水进料口和废水蒸汽出口;
所述壳体的顶部由上封头进行密封,壳体的底部设置有底盘;
所述上封头上设置有电机,电机与旋转轴的一端连接,旋转轴的另一端穿过上封头后进入壳体内并延伸到底盘处但不与底盘接触,所述水平桨叶设置在底盘上,且水平桨叶能够在旋转轴的带动下在底盘上进行圆周运动;
所述壳体中设置有若干组加热圆筒,这些加热圆筒以旋转轴为圆心同心分布;所述加热圆筒的侧壁为封闭的空心结构,相邻的加热圆筒之间间隙形成通道,所述加热圆筒通过支架固定在壳体的内壁上;
所述蒸汽进气管与每一组加热圆筒均连通,所述凝结水输出管每一组加热圆筒均连通,且凝结水输出管与蒸汽进口接管相对于加热圆筒对称分布;
所述竖向刮板设置在通道中且与通道的表面接触,且竖向刮板位于通道外部的一端固定在横杆上,横杆的一端与旋转轴固定连接,竖向刮板能够在旋转轴的作用下在通道中做圆周运动;
所述废水进料口设置在加热圆筒上方,所述废水蒸汽出口设置在废水进料口上方并与壳体外部连通。
2.如权利要求1所述的立式高盐废水蒸发浓缩器,其特征在于,所述废水蒸汽出口设置在上封头上。
3.如权利要求1所述的立式高盐废水蒸发浓缩器,其特征在于,所述底盘与壳体之间通过法兰或者焊接实现密封连接。
4.如权利要求1所述的立式高盐废水蒸发浓缩器,其特征在于,所述蒸汽进气管、凝结水输出管均与加热圆筒的底部连通。
5.如权利要求4所述的立式高盐废水蒸发浓缩器,其特征在于,所述蒸汽进气管和加热圆筒之间通过从蒸汽进气管上分出的支管连通。
6.如权利要求1所述的立式高盐废水蒸发浓缩器,其特征在于,所述凝结水输出管与加热圆筒之间通过从凝结水输出管上分出的支管连通。
7.如权利要求1所述的立式高盐废水蒸发浓缩器,其特征在于,所述废水蒸汽出口通过管道与压缩机连通。
8.如权利要求1所述的立式高盐废水蒸发浓缩器,其特征在于,所述底盘的外表面上设置有支撑脚。
9.如权利要求1所述的立式高盐废水蒸发浓缩器,其特征在于,所述加热圆筒下方再设置有一层或多层加热圆筒,该层加热圆筒通过支架固定在壳体内壁上,且该层加热圆筒中也设置有竖向刮板,且位于通道外部的一端固定在横杆上,横杆的一端与旋转轴固定连接,竖向刮板能够在旋转轴的作用下在通道中做圆周运动;该层加热圆筒的下部与蒸汽进气管、凝结水输出管连通,且该蒸汽进气管与每一组加热圆筒均连通,所述凝结水输出管与每一组加热圆筒均连通,凝结水输出管与蒸汽进口接管分布在加热圆筒两侧。
10.如权利要求1所述的立式高盐废水蒸发浓缩器,其特征在于,与具有腐蚀性废水直接接触的部件采用耐腐蚀材质制备。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 250002 Science Park 0203, National University of Shandong University, 54 Ma'anshan Road, Shizhong District, Jinan City, Shandong Province Patentee after: Shandong Xianghuan Environmental Technology Co.,Ltd. Address before: 250002 Science Park 0203, National University of Shandong University, 54 Ma'anshan Road, Shizhong District, Jinan City, Shandong Province Patentee before: SHANDONG XIANGHENG ENVIRONMENTAL PROTECTION ENGINEERING Co.,Ltd. |
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