CN211255325U - 节能高效的养殖业污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种节能高效的养殖业污水处理系统，属于废水处理技术领域。包括依次连接的一级废水蒸发装置、节能冷热交换器、二级废水蒸发装置及真空泵，真空泵分别连接节能冷热交换器的热介质侧及二级废水蒸发装置的塔顶冷凝器的热介质侧的不凝气出料端，且设置第一真空调节阀与第二真空调节阀。通过调节第一真空调节阀与第二真空调节阀的阀开度，调节一级废水蒸发装置与二级废水蒸发装置的真空度，使得二级废水蒸发装置具有较一级废水蒸发装置更高的真空度，利用水的沸点随压力降低而显著降低的特性，使二级废水蒸发装置达到操作温度，同时使得一级废水蒸发装置塔顶气相的水蒸气凝结，从而有效地提高了能源的利用率，提高了废水的处理效率。

Description

节能高效的养殖业污水处理系统

技术领域

本实用新型属于废水处理技术领域，具体涉及一种节能高效的养殖业污水处理系统。

背景技术

有机生活垃圾如畜牧场粪尿、腐烂的菜叶等中含有大量的水分，如直接进行沤肥或填埋，会产生大量的沼液，产生的沼液中含有大量的有机物质，不仅存在渗漏污染土壤或水体的风险，且造成有机组分中有机物流失，导致沤肥肥力下降。同时，人类生产生活中会产生大量的生活污水，这部分生活污水一般并入市政管网，与工业污水一并处理，造成市政污水处理管网压力增大，污水处理成本上升。

通常主要利用生化处理降低污水COD、氨氮等指标，但是生化处理产生的池底污泥不能直接用作沤肥的肥料，如直接处理含大量有机生活垃圾的废水，则造成有机组分浪费，导致资源浪费。现有技术中提供的一种污水低温蒸馏处理系统，包括污水沉淀池、污泥压滤机、多级污水过滤单元、燃机发电机组、烟气/空气混合器、污水蒸馏单元、冷凝换热单元，并通过污水蒸馏单元的温度由低到高逐渐升温，实现对污水的处理。但是，该污水低温蒸馏处理系统逐级升温，逐级降温，在实际应用中存在能源利用率不高，公用工程浪费，污水处理成本显著增高的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供一种节能高效的养殖业污水处理系统，以解决现有技术中存在的养殖业含动物排泄物的污水处理效率低、能源利用率低及处理成本高的技术问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种节能高效的养殖业污水处理系统，包括：

一级废水蒸发装置，所述一级废水蒸发装置包括第一废水蒸馏塔、第一塔釜循环泵及塔釜再沸器，所述第一塔釜循环泵的进料端连通所述第一废水蒸馏塔的塔釜出料端，所述塔釜再沸器的进料端连通所述第一塔釜循环泵的出料端，所述塔釜再沸器的的出料端连通所述第一废水蒸馏塔的塔顶液相进料端；

节能冷热交换器，所述节能冷热交换器的热介质侧的进料端连通所述第一废水蒸馏塔的气相出料端，且所述节能冷热交换器的热介质侧的出料端设置有第一凝液出料口；

二级废水蒸发装置，所述二级废水蒸发装置包括第二废水蒸馏塔、第二塔釜循环泵及塔顶冷凝器，所述第二塔釜循环泵的进料端连通所述第二废水蒸馏塔的塔釜出料端，且所述第二塔釜循环泵的出料端连通所述节能冷热交换器的冷介质侧的进料端，所述第二废水蒸馏塔的塔顶液相进料端连通所述节能冷热交换器的冷介质侧的出料端，所述塔顶冷凝器的热介质侧连通所述第二废水蒸馏塔的气相出料端，且所述塔顶冷凝器的热介质侧的出料端设置有第二凝液出料口；以及

真空泵，所述真空泵分别连接所述节能冷热交换器的热介质侧的不凝气出料端及所述塔顶冷凝器的热介质侧的不凝气出料端，且连接管线上分别设置有第一真空调节阀与第二真空调节阀。

优选地，所述节能高效的养殖业污水处理系统还包括冷却水塔，所述冷却水塔的出料端设置冷却水循环泵，所述冷却水循环泵的出料端连通所述塔顶冷凝器的冷介质侧的进料端，所述塔顶冷凝器的冷介质侧的出料端连通所述冷却水塔。

优选地，所述第一凝液出料口与所述第二凝液出料口均连通所述冷却水塔。

优选地，所述节能冷热交换器多管程的管壳式换热器。

优选地，所述塔釜再沸器为电磁加热器。

优选地，所述真空泵为水环式真空泵。

优选地，所述节能高效的养殖业污水处理系统还包括废水进料预处理装置，所述废水进料预处理装置包括固体粉碎机、废水混配池及废水上料泵，所述固体粉碎机的出料端连通所述废水混配池，所述废水混配池的出料端连通所述废水上料泵的进料端，所述废水上料泵的出料端分别连通所述第一塔釜循环泵与所述第二塔釜循环泵的进料端。

优选地，所述第一废水蒸馏塔与所述第二废水蒸馏塔的塔顶液相进料端设置有废水进料分布器，所述废水进料分布器包括喷淋组件及分配盘，所述喷淋组件设置于所述分配盘上方，且连通所述塔釜再沸器的出料端或所述节能冷热交换器的冷介质侧的出料端。

优选地，所述分配盘为筛板式分配器或填料式分配器。

由上述技术方案可知，本实用新型提供了一种节能高效的养殖业污水处理系统，其有益效果是：设置两级废水蒸发装置，并设置所述真空泵，通过调节所述第一真空调节阀与第二真空调节阀的阀开度，调节所述一级废水蒸发装置与所述二级废水蒸发装置的真空度，使得二级废水蒸发装置具有较一级废水蒸发装置更高的真空度，利用水的沸点随压力降低而显著降低的特性，利用由所述第一废水蒸馏塔塔顶气相产生的高温水蒸气加热所述第二废水蒸馏塔的进料，使达到第二废水蒸馏塔的操作温度，同时使得第一废水蒸馏塔塔顶气相的水蒸气凝结，从而有效地提高了能源的利用率，两级废水蒸发装置同时蒸馏，提高了废水的处理效率。同时，由所述第一废水蒸馏塔和所述第二废水蒸馏塔的塔底排出的浓液含水量显著降低，有机物浓度显著升高，可作为优质的沤肥原料，进行沤肥处理。所述第一废水蒸馏塔和所述第二废水蒸馏塔的塔顶气相冷凝后产生的凝液能够作为可分流出纯净中水供生产、生活二次利用，提高含有机生活垃圾的废水的综合回用率。

附图说明

图1是节能高效的养殖业污水处理系统的管线流程示意图。

图中：节能高效的养殖业污水处理系统10、一级废水蒸发装置100、第一废水蒸馏塔110、第一塔釜循环泵120、塔釜再沸器130、节能冷热交换器200、第一凝液出料口201、二级废水蒸发装置300、第二凝液出料口301、第二废水蒸馏塔310、第二塔釜循环泵320、塔顶冷凝器330、真空泵400、第一真空调节阀401、第二真空调节阀402、冷却水塔500、冷却水循环泵510、废水进料预处理装置600、固体粉碎机610、废水混配池620、废水上料泵630、废水进料分布器700、喷淋组件710、分配盘720。

具体实施方式

以下结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案以及技术效果做进一步的详细阐述。

请参看图1，一具体实施方式中，一种节能高效的养殖业污水处理系统10，用于处理生活污水，包括含有如畜牧场粪尿、腐烂的菜叶等有机生活垃圾的废水。该节能高效的养殖业污水处理系统10包括：一级废水蒸发装置100、节能冷热交换器200、二级废水蒸发装置300及真空泵400。

所述一级废水蒸发装置100包括第一废水蒸馏塔110、第一塔釜循环泵120及塔釜再沸器130，所述第一塔釜循环泵120的进料端连通所述第一废水蒸馏塔110的塔釜出料端，所述塔釜再沸器130的进料端连通所述第一塔釜循环泵120的出料端，所述塔釜再沸器130的的出料端连通所述第一废水蒸馏塔110的塔顶液相进料端，所述第一废水蒸馏塔110内的废水经所述第一塔釜循环泵120强制循环，经过所述塔釜再沸器130加热，加热后的废水返回所述第一废水蒸馏塔110中，在所述第一废水蒸馏塔110中，废水蒸发浓缩，产生的纯净的水蒸气由所述第一废水蒸馏塔110的塔顶气相排出至所述节能冷热交换器200，浓水外排作为沤肥的原料。

所述塔釜再沸器130可以是管桥换热器或板式换热器，利用锅炉水或低压蒸汽提供热量，对废水进行加热，其中一个优选实施例中，所述塔釜再沸器130为电磁加热器，以更进一步的降低电耗，降低废水处理成本，同时电磁加热器具有使用寿命长、升温速率快、无需要维修等优点。

所述节能冷热交换器200的热介质侧的进料端连通所述第一废水蒸馏塔110的气相出料端，且所述节能冷热交换器200的热介质侧的出料端设置有第一凝液出料口201。所述第一废水蒸馏塔110的塔顶输出的纯净的水蒸气经所述节能冷热交换器200与所述二级废水蒸发装置300的进料进行换热，水蒸气降温冷凝，并由所述第一凝液出料口201排出。所述节能冷热交换器200可以是具有多管程的管壳式换热器，例如二管程、四管程或六管程的管壳式换热器，以增大换热面积，延长换热时间，一方面使得所述二级废水蒸发装置300的进料达到操作温度，另一方面使得所述第一废水蒸馏塔110的气相的纯净的水蒸气充分冷凝，提高水、热利用率。

所述二级废水蒸发装置300包括第二废水蒸馏塔310、第二塔釜循环泵320及塔顶冷凝器330，所述第二塔釜循环泵320的进料端连通所述第二废水蒸馏塔310的塔釜出料端，且所述第二塔釜循环泵320的出料端连通所述节能冷热交换器200的冷介质侧的进料端，所述第二废水蒸馏塔310的塔顶液相进料端连通所述节能冷热交换器200的冷介质侧的出料端，所述塔顶冷凝器330的热介质侧连通所述第二废水蒸馏塔310的气相出料端，且所述塔顶冷凝器330的热介质侧的出料端设置有第二凝液出料口301。所述第二废水蒸馏塔310中的废水经所述第二塔釜循环泵320强制循环，经由所述节能冷热交换器200的冷介质侧，与所述第一废水蒸馏塔110的塔顶气相的纯净的高温水蒸气发生热交换，实现废水升温。升温后的废水在所述第二废水蒸馏塔310中蒸发气化，产生的纯净的水蒸气由所述第二废水蒸馏塔310塔顶排出至所述塔顶冷凝器330，与冷介质发生热交换而冷凝，凝液由所述第二凝液出料口301排出。所述第二废水蒸馏塔310塔底产生的浓水外排作为沤肥的原料。

所述真空泵400连接所述节能冷热交换器200的热介质侧的不凝气出料端，且连接管线上设置有第一真空调节阀401，以通过调节所述第一真空调节阀401，的阀门开度，调节所述一级废水蒸发装置100的真空度。所述真空泵400连接所述塔顶冷凝器330的热介质侧的不凝气出料端，且连接管线上设置有第二真空调节阀402，通过调节所述第二真空调节阀402的阀门开度，调节所述二级废水蒸发装置300的真空度，并使得所述二级废水蒸发装置300的真空度高于所述一级废水蒸发装置100的真空度，即使得所述二级废水蒸发装置300的压力低于所述一级废水蒸发装置100的压力，从而实现所述第二废水蒸馏塔310的操作温度低于所述第一废水蒸馏塔110的操作温度，实现节能。所述真空泵为水环式真空泵或蒸汽喷射泵，一个优选地实施例中，所述真空泵为水环式真空泵，以利用在水环真空泵中，不凝气或未凝气与水接触，继续回收未凝气中的水，提高水的综合回收率。

一较佳实施例中，所述节能高效的养殖业污水处理系统10还包括冷却水塔500，所述冷却水塔500的出料端设置冷却水循环泵510，所述冷却水循环泵510的出料端连通所述塔顶冷凝器330的冷介质侧的进料端，所述塔顶冷凝器330的冷介质侧的出料端连通所述冷却水塔500，以利用所述冷却水塔500对冷凝水进行降温，并利用冷凝水与所述塔顶冷凝器330的纯净水蒸气进行降温，使所述第二废水蒸馏塔310塔顶气相冷凝。同时，所述冷却水循环泵510的出口还连接所述真空度400的热交换结构，以为真空泵400的运行提供有效保证。

进一步的，所述第一凝液出料口201与所述第二凝液出料口301均连通所述冷却水塔500，以回收并重复利用由废水中回收的水，提高水的利用率。

又一实施例中，所述节能高效的养殖业污水处理系统10还包括废水进料预处理装置600，所述废水进料预处理装置600包括固体粉碎机610、废水混配池620及废水上料泵630，所述固体粉碎机610的出料端连通所述废水混配池620，所述废水混配池620的出料端连通所述废水上料泵630的进料端，所述废水上料泵630的出料端分别连通所述第一塔釜循环泵120与所述第二塔釜循环泵320的进料端，所述固体粉碎机610将有机生活垃圾粉碎或压榨成浆状，在所述废水混配池620与生活污水混配后，由所述废水上料泵630输送至所述一级废水蒸发装置100及所述二级废水蒸发装置300进行蒸馏处置。

一具体实施例中，所述第一废水蒸馏塔110与所述第二废水蒸馏塔310的塔顶液相进料端设置有废水进料分布器700，所述废水进料分布器700包括喷淋组件710及分配盘720，所述喷淋组件710设置于所述分配盘720上方，且连通所述塔釜再沸器130的出料端或所述节能冷热交换器200的冷介质侧的出料端。具体地，所述分配盘720为筛板式分配器或填料式分配器，以防止在所述第一废水蒸馏塔110与所述第二废水蒸馏塔310中，废水爆沸，保证所述第一废水蒸馏塔110与所述第二废水蒸馏塔310正常运行。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种节能高效的养殖业污水处理系统，其特征在于，包括：

一级废水蒸发装置，所述一级废水蒸发装置包括第一废水蒸馏塔、第一塔釜循环泵及塔釜再沸器，所述第一塔釜循环泵的进料端连通所述第一废水蒸馏塔的塔釜出料端，所述塔釜再沸器的进料端连通所述第一塔釜循环泵的出料端，所述塔釜再沸器的出料端连通所述第一废水蒸馏塔的塔顶液相进料端；

节能冷热交换器，所述节能冷热交换器的热介质侧的进料端连通所述第一废水蒸馏塔的气相出料端，且所述节能冷热交换器的热介质侧的出料端设置有第一凝液出料口；

二级废水蒸发装置，所述二级废水蒸发装置包括第二废水蒸馏塔、第二塔釜循环泵及塔顶冷凝器，所述第二塔釜循环泵的进料端连通所述第二废水蒸馏塔的塔釜出料端，且所述第二塔釜循环泵的出料端连通所述节能冷热交换器的冷介质侧的进料端，所述第二废水蒸馏塔的塔顶液相进料端连通所述节能冷热交换器的冷介质侧的出料端，所述塔顶冷凝器的热介质侧连通所述第二废水蒸馏塔的气相出料端，且所述塔顶冷凝器的热介质侧的出料端设置有第二凝液出料口；以及

真空泵，所述真空泵分别连接所述节能冷热交换器的热介质侧的不凝气出料端及所述塔顶冷凝器的热介质侧的不凝气出料端，且连接管线上分别设置有第一真空调节阀与第二真空调节阀。

2.如权利要求1所述的节能高效的养殖业污水处理系统，其特征在于，还包括冷却水塔，所述冷却水塔的出料端设置冷却水循环泵，所述冷却水循环泵的出料端连通所述塔顶冷凝器的冷介质侧的进料端，所述塔顶冷凝器的冷介质侧的出料端连通所述冷却水塔。

3.如权利要求2所述的节能高效的养殖业污水处理系统，其特征在于，所述第一凝液出料口与所述第二凝液出料口均连通所述冷却水塔。

4.如权利要求1所述的节能高效的养殖业污水处理系统，其特征在于，所述节能冷热交换器为多管程的管壳式换热器。

5.如权利要求1所述的节能高效的养殖业污水处理系统，其特征在于，所述塔釜再沸器为电磁加热器。

6.如权利要求1所述的节能高效的养殖业污水处理系统，其特征在于，所述真空泵为水环式真空泵。

7.如权利要求1所述的节能高效的养殖业污水处理系统，其特征在于，还包括废水进料预处理装置，所述废水进料预处理装置包括固体粉碎机、废水混配池及废水上料泵，所述固体粉碎机的出料端连通所述废水混配池，所述废水混配池的出料端连通所述废水上料泵的进料端，所述废水上料泵的出料端分别连通所述第一塔釜循环泵与所述第二塔釜循环泵的进料端。

8.如权利要求1所述的节能高效的养殖业污水处理系统，其特征在于，所述第一废水蒸馏塔与所述第二废水蒸馏塔的塔顶液相进料端设置有废水进料分布器，所述废水进料分布器包括喷淋组件及分配盘，所述喷淋组件设置于所述分配盘上方，且连通所述塔釜再沸器的出料端或所述节能冷热交换器的冷介质侧的出料端。

9.如权利要求8所述的节能高效的养殖业污水处理系统，其特征在于，所述分配盘为筛板式分配器或填料式分配器。

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