CN212504086U - 一种用于处理实验室废水的太阳能蒸发装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉废水处理技术领域，公开了一种用于处理实验室废水的太阳能蒸发装置，包括冷凝装置、抽吸泵和蒸发箱，蒸发箱内设有多个太阳能吸热板；蒸发箱的上部与冷凝装置连通，冷凝装置的底部通过导流管与抽吸泵的进口端连通；抽吸泵的出口端设置有蒸馏水收集箱，蒸发箱的下腔室底部通过连通管连接有废水收集箱，连通管上设置有调节阀。本实用新型通过太阳能吸热板吸收太阳能转化为热量，使蒸发箱内的水形成水蒸气，然后利用冷凝装置对水蒸气冷凝后，通过抽吸泵将冷凝装置内的蒸馏水抽入蒸馏水收集箱，能耗低，且能实现对实验室废水中的水回收利用；且能实现废水中重金属离子的富集，有利于重金属离子的集中处理。

Description

一种用于处理实验室废水的太阳能蒸发装置

技术领域

本实用新型涉废水处理技术领域，具体涉及一种用于处理实验室废水的太阳能蒸发装置。

背景技术

在分析实验中，实验室废水是需要处理的重要部分。实验室污水主要来自各科研单位实验研究室和高等院校的科研和教学实验室。实验室废水有其自身的特殊性质，量少，间断性强，高危害，成分复杂多变。现在高等学校形成了工、农、理、医、药等全方位的教育体制，实验室废水排放总量较小，但随时间变化较大，且污染物成份复杂，主要包括各类废弃酸碱及有毒化合物、重金属、氰化物、病原微生物等。不同的实验废水污染物成分不同污染物组成不同，处理方法和程度也不相同。当前，国内外还未见报道有成熟的工艺和方法能将实验室污水综合处理到达标排放的标准。

当前，国内外还未见报道有成熟的工艺和方法能将实验室污水综合处理到达标排放的标准。如何在低能耗的条件下降低实验室废水中的重金属和物污染，回收实验室废水中可进行二次利用的溶剂等物质，都没有一个较好的解决方案。因此，亟需开发新的高效率、低能耗实验室废水处理设备。

实用新型内容

基于以上问题，本实用新型提供一种用于处理实验室废水的太阳能蒸发装置，通过太阳能吸热板吸收太阳能转化为热量，使蒸发箱内的水形成水蒸气，然后利用冷凝装置对水蒸气冷凝后，通过抽吸泵将冷凝装置内的蒸馏水抽入蒸馏水收集箱，能耗低，且能实现对实验室废水中的水回收利用；且能实现废水中重金属离子的富集，有利于重金属离子的集中处理。

为解决以上技术问题，本实用新型提供了以下技术方案：

一种用于处理实验室废水的太阳能蒸发装置，包括冷凝装置、抽吸泵以及用于蒸发实验室废水的蒸发箱，蒸发箱包括由底板、侧壁以及透明顶板合围成的密闭腔室；蒸发箱的中上部位置设置有将密闭腔室分割为上腔室和下腔室的隔离网，隔离网上铺设有多个太阳能吸热板，两个相邻太阳能隔热板之间留有间隙；蒸发箱的上腔室通过水汽导管与冷凝装置连通，冷凝装置的底部通过导流管与抽吸泵的进口端连通；抽吸泵的出口端设置有蒸馏水收集箱，蒸发箱的下腔室底部通过连通管连接有废水收集箱，连通管上设置有调节阀。

进一步地，冷凝装置包括带有水汽进口和液态水出口的箱体，箱体内安装有冷凝管。

进一步地，抽吸泵为蠕动泵，蠕动泵包括转盘、软管和弧形压块，转盘由伺服电机驱动旋转，转盘边缘环向均匀安装有多个突出转盘边缘的辊筒；弧形压块安装于转盘边缘，弧形压块上设置有与转盘圆心相同的弧形凹面，软管贴于弧形压块的弧形凹面内；辊筒可将软管压于弧形凹面，且辊筒可在转盘驱动下沿弧形凹面内壁所在的圆弧方向移动。

进一步地，伺服电机的电源输入端连接至太阳能电池。

进一步地，转盘安装于壳体内，壳体顶部开口，与弧形压块相对应的转盘边缘由壳体开口伸出壳体外，壳体开口边缘设置有可供软管伸出的卡槽，压块边缘与壳体边缘通过螺栓或螺钉固定连接。

进一步地，水汽导管与蒸发箱连接位置位于蒸发箱侧壁靠近透明顶板的位置；与所述水汽导管位置相对的蒸发箱侧壁位置设置有进风口，所述进风口处安装有可供外界空气进入蒸发箱上腔室内的单向阀。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过太阳能吸热板吸收太阳能转化为热量，使蒸发箱内的水形成水蒸气，然后利用冷凝装置对水蒸气冷凝后，通过抽吸泵将冷凝装置内的蒸馏水抽入蒸馏水收集箱，能耗低，且能实现对实验室废水中的水回收利用；且能实现废水中重金属离子的富集，有利于重金属离子的集中处理。

附图说明

图1为实施例1中用于处理实验室废水的太阳能蒸发装置的结构示意图；

图2为实施例2中用于处理实验室废水的太阳能蒸发装置的结构示意图；

图3为实施例2中蠕动泵的结构示意图；

其中：1、冷凝装置；2、抽吸泵；3、蒸发箱；4、透明顶板；5、上腔室；6、下腔室；7、隔离网；8、太阳能吸热板；9、水汽导管；10、导流管；11、蒸馏水收集箱；12、废水收集箱；13、冷凝管；14、转盘；15、软管；16、弧形压块；17、辊筒；18、壳体；19、进风口。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1：

参见图1，一种用于处理实验室废水的太阳能蒸发装置，包括冷凝装置1、抽吸泵2以及用于蒸发实验室废水的蒸发箱3，蒸发箱3包括由底板、侧壁以及透明顶板4合围成的密闭腔室；蒸发箱3的中上部位置设置有将密闭腔室分割为上腔室5和下腔室6的隔离网7，隔离网7上铺设有多个太阳能吸热板8，两个相邻太阳能隔热板之间留有间隙；蒸发箱3的上腔室5通过水汽导管9与冷凝装置1连通，冷凝装置1的底部通过导流管10与抽吸泵2的进口端连通；抽吸泵2的出口端设置有蒸馏水收集箱11，蒸发箱3的下腔室6底部通过连通管连接有废水收集箱12，连通管上设置有调节阀。

需要说明的是，抽吸泵2可以是水泵或是具有抽吸功能的其他驱动装置；本实施例以水泵为例。在本实施例中，实验室的废水倒入废水收集箱12后，控制调节阀使废水进入蒸发箱3内的下腔室6，为了保证蒸发效果较好，本实施例调整蒸发箱3内的液面与太阳能吸热板8接触或稍浸没太阳能吸热板8。太阳能吸热板8是靠它表面的黑色涂膜(即太阳能涂料)来吸收热能的，太阳光透过透明顶板4照射到太阳能吸热板8上后，太阳能吸热板8发热，并将热量传递至废水，废水吸收热量后，水分蒸发形成水蒸气；水蒸气从太阳能吸热板8之间的间隙逸出至上腔室5内。在抽吸泵2的抽吸过程中，水蒸气由上腔室5经过水汽导管9进入冷凝装置1，水蒸气在冷凝装置1中进行热交换冷凝成蒸馏水后贴付在冷凝装置1内并汇集至冷凝装置1底部，然后经导流管10进入抽吸泵2，最后由抽吸泵2排入蒸馏水收集箱11。本实用新型通过太阳能吸热板8吸收太阳能转化为热量，使蒸发箱3内的水形成水蒸气，然后利用冷凝装置1对水蒸气冷凝后，通过抽吸泵2将冷凝装置1内的蒸馏水抽入蒸馏水收集箱11，能耗低，且能实现对实验室废水中的水回收利用。对于含有重金属离子的废水，随着废水的不断加入与水分的不断蒸发，下腔室6内的废水中的重金属离子浓度会不断增加，实现了废水中重金属离子的富集，有利于重金属离子的集中处理。

实施例2

参见图2和图3，一种用于处理实验室废水的太阳能蒸发装置，包括冷凝装置1、抽吸泵2以及用于蒸发实验室废水的蒸发箱3，蒸发箱3包括由底板、侧壁以及透明顶板4合围成的密闭腔室；蒸发箱3的中上部位置设置有将密闭腔室分割为上腔室5和下腔室6的隔离网7，隔离网7上铺设有多个太阳能吸热板8，两个相邻太阳能隔热板之间留有间隙；蒸发箱3的上腔室5通过水汽导管9与冷凝装置1连通，冷凝装置1的底部通过导流管10与抽吸泵2的进口端连通；抽吸泵2的出口端设置有蒸馏水收集箱11，蒸发箱3的下腔室6底部通过连通管连接有废水收集箱12，连通管上设置有调节阀。

冷凝装置1包括带有水汽进口和液态水出口的箱体，箱体内安装有冷凝管13。冷凝管13内持续通入温度较低的冷却水或冷气，实现对冷凝装置1内的水蒸气进行持续冷凝。

本实施例中的抽吸泵2为蠕动泵，蠕动泵包括转盘14、软管15和弧形压块16，转盘14由伺服电机驱动旋转，转盘14边缘环向均匀安装有多个突出转盘14边缘的辊筒17；弧形压块16安装于转盘14边缘，弧形压块16上设置有与转盘14圆心相同的弧形凹面，软管15贴于弧形压块16的弧形凹面内；辊筒17可将软管15压于弧形凹面，且辊筒17可在转盘14驱动下沿弧形凹面内壁所在的圆弧方向移动。伺服电机通电旋转带动转盘14转动，转盘14带动辊筒17旋转，在弧形压块16的弧形凹面配合下，辊筒17对软管15内的蒸馏水进行挤压并使其在软管15内沿转盘14旋转方向流动，使得蒸馏水由冷凝装置1底部持续被抽入软管15内，并由软管15排出至蒸馏水收集箱11内。本实施例采用蠕动泵，可以使整个过程中蒸馏水只与软管15内壁接触，不与蠕动泵的其他部件(尤其是金属部件)接触，软管15的材质可以是硅胶材料或其他具有弹性的橡胶管，可以规避冷凝的蒸馏水再次与其他部件尤其是金属部件接触而造成二次污染的问题。另外，本实施例中的伺服电机可以调节旋转速度，从而控制蒸馏水抽出时的流量。

本实施例中的伺服电机的电源输入端连接至太阳能电池，可以有效地利用太阳能发电带动伺服电机对冷凝装置1内的蒸馏水进行冷却。

转盘14安装于壳体18内，壳体18顶部开口，与弧形压块16相对应的转盘14边缘由壳体18开口伸出壳体18外，壳体18开口边缘设置有可供软管15伸出的卡槽，压块边缘与壳体18边缘通过螺栓或螺钉固定连接。本实施中，在满足蠕动泵对蒸馏水的抽吸的同时，弧形压块16通过螺栓或螺钉与壳体18连接，便于更换软管15，需要更换软管15时可拆掉螺钉或者螺栓，软管15更换后重新通过螺钉或螺栓将弧形压块16与壳体18固定。

水汽导管9与蒸发箱3连接位置位于蒸发箱3侧壁靠近透明顶板4的位置；与所述水汽导管9位置相对的蒸发箱3侧壁位置设置有进风口19，所述进风口19处安装有可供外界空气进入蒸发箱3上腔室5内的单向阀。抽吸泵2抽吸蒸馏水的时候可以带动外界空气由进风口19进入蒸发箱3的上腔室5，驱动水蒸气进入冷凝装置1进行冷凝；同时也增加了上腔室5内的空气对流，有利于提高水分的蒸发速率，从而提高实验室废水的处理效率。进风口19设置一个单向阀，只允许外界空气进入，不允许水蒸气从进气口逸出。

本实施例中的其他部分与实施例1相同，这里就不再赘述。

如上即为本实用新型的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述实用新型验证过程，并非用以限制本实用新型的专利保护范围，本实用新型的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于处理实验室废水的太阳能蒸发装置，其特征在于：包括冷凝装置(1)、抽吸泵(2)以及用于蒸发实验室废水的蒸发箱(3)，所述蒸发箱(3)包括由底板、侧壁以及透明顶板(4)合围成的密闭腔室；所述蒸发箱(3)的中上部位置设置有将密闭腔室分割为上腔室(5)和下腔室(6)的隔离网(7)，所述隔离网(7)上铺设有多个太阳能吸热板(8)，两个相邻太阳能隔热板之间留有间隙；所述蒸发箱(3)的上腔室(5)通过水汽导管(9)与冷凝装置(1)连通，所述冷凝装置(1)的底部通过导流管(10)与抽吸泵(2)的进口端连通；所述抽吸泵(2)的出口端设置有蒸馏水收集箱(11)，所述蒸发箱(3)的下腔室(6)底部通过连通管连接有废水收集箱(12)，所述连通管上设置有调节阀。

2.根据权利要求1所述的用于处理实验室废水的太阳能蒸发装置，其特征在于：所述冷凝装置(1)包括带有水汽进口和液态水出口的箱体，所述箱体内安装有冷凝管(13)。

3.根据权利要求1所述的用于处理实验室废水的太阳能蒸发装置，其特征在于：所述抽吸泵(2)为蠕动泵，所述蠕动泵包括转盘(14)、软管(15)和弧形压块(16)，所述转盘(14)由伺服电机驱动旋转，所述转盘(14)边缘环向均匀安装有多个突出转盘(14)边缘的辊筒(17)；所述弧形压块(16)安装于转盘(14)边缘，所述弧形压块(16)上设置有与转盘(14)圆心相同的弧形凹面，所述软管(15)贴于弧形压块(16)的弧形凹面内；所述辊筒(17)可将软管(15)压于弧形凹面，且辊筒(17)可在转盘(14)驱动下沿弧形凹面内壁所在的圆弧方向移动。

4.根据权利要求3所述的用于处理实验室废水的太阳能蒸发装置，其特征在于：所述伺服电机的电源输入端连接至太阳能电池。

5.根据权利要求3所述的用于处理实验室废水的太阳能蒸发装置，其特征在于：所述转盘(14)安装于壳体(18)内，所述壳体(18)顶部开口，与所述弧形压块(16)相对应的转盘(14)边缘由壳体(18)开口伸出壳体(18)外，所述壳体(18)开口边缘设置有可供软管(15)伸出的卡槽，所述压块边缘与所述壳体(18)边缘通过螺栓或螺钉固定连接。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的用于处理实验室废水的太阳能蒸发装置，其特征在于：所述水汽导管(9)与蒸发箱(3)连接位置位于蒸发箱(3)侧壁靠近透明顶板(4)的位置；与所述水汽导管(9)位置相对的蒸发箱(3)侧壁位置设置有进风口(19)，所述进风口(19)处安装有可供外界空气进入蒸发箱(3)上腔室(5)内的单向阀。

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