CN214528615U - 一种具有热量回收功能的废水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种具有热量回收功能的废水处理系统，包括三效蒸发器以及与三效蒸发器连接的富盐残余物处理设备组、有机物处理设备组和蒸馏冷凝水处理设备组，还包括热量回收设备组，包括第一冷却水池、循环水箱和蒸汽锅炉，第一冷却水池与三效蒸发器的蒸馏冷凝水出口连通，第一冷却水池内设置有板式换热器，板式换热器内的换热流道与循环水箱连通形成换热流路，换热流路上设置有流体驱动装置，循环水箱还与蒸汽锅炉连接，蒸汽锅炉产生的蒸汽用于提供至富盐残余物处理设备组和蒸馏冷凝水处理设备组，第一冷却水池的出水口与蒸馏冷凝水处理设备组连通。本实用新型提供的具有热量回收功能的废水处理系统有利于热能的充分利用，提高蒸馏的效率。

Description

一种具有热量回收功能的废水处理系统

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种具有热量回收功能的废水处理系统。

背景技术

在化工工业生产过程中，尤其是精细化工产品生产过程中，往往会用到各种酸性、碱性和中性的化工原料，这些化工原料在化学合成反应生产产品经过多道工序处理后，往往会伴随着废水的产生，并且废水中往往含有非常高的盐分，这些盐分溶解在废水中形成高盐分的废水，并且废水水体中往往还残留着一定量的有机物残留，使得水体的COD含量高，同时在精细化工产品化学反应合成过程，往往放出大量的热量，使得产生的废水水体温度很高。这种高盐分、高温度、高COD精细化工废水的处理成为废水处理行业的难题，往往需要向废水中投加大量的化学试剂和药剂利用化学反应去除水体中的盐分，而这些处理过程往往造成大量的化学试剂和药剂的使用；同时采用冷却塔设备强制冷却废水水体温度，否则将会对后继生化处理过程中的生化菌产生严重影响，但强制冷却水体使得能耗大大增加；另外再加上需采用高负荷的厌氧、好氧等生化处理，甚至辅助强氧化剂来对造成水体中COD含量高的有机物残留进行降解分解处理，来降低水体中的COD含量，而这大大增加了废水处理的工序和投资成本，使得废水处理效率低下。这些措施使得这种高盐分、高温度、高COD含量的精细化工废水的处理成本非常高，并且处理效率很低。这些都严重制约了生产企业的发展，成为精细化工行业亟待解决的难题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种能耗小、效率高的具有热量回收功能的废水处理系统。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种具有热量回收功能的废水处理系统，用于处理高盐高温精细化工废水，所述具有热量回收功能的废水处理系统包括三效蒸发器以及与所述三效蒸发器连接的富盐残余物处理设备组、有机物处理设备组和蒸馏冷凝水处理设备组，还包括热量回收设备组，所述热量回收设备组包括第一冷却水池、循环水箱和蒸汽锅炉，所述第一冷却水池与所述三效蒸发器的蒸馏冷凝水出口连通，所述第一冷却水池内设置有换热器，所述换热器内的换热流道与所述循环水箱连通形成换热流路；所述循环水箱还与所述蒸汽锅炉连接，所述蒸汽锅炉产生的蒸汽用于提供至所述富盐残余物处理设备组和所述蒸馏冷凝水处理设备组，所述第一冷却水池的出水口与所述蒸馏冷凝水处理设备组连通。

优选地，所述换热器为板式换热器，所述换热流路上设置有流体驱动装置。

优选地，所述第一冷却水池内设置有多个折流板，所述折流板将所述第一冷却水池的空间分隔形成迂回的水流通道，在所述水流通道内间隔设置有多个所述板式换热器。

优选地，所述富盐残余物处理设备组包括浓缩釜、离心机、盘干机和活性炭罐，所述浓缩釜的残余有机物出口与所述有机物处理设备组连通，所述浓缩釜的残渣排出口与所述离心机的入口连通，所述离心机的液体出口与所述第一冷却水池连通，固体出口与所述盘干机的入口连通，所述盘干机的气体出口与所述活性炭罐连通。

优选地，所述蒸馏冷凝水处理设备组包括依次连接的冷却水塔、第二冷却水池、综合调节池、厌氧池、好氧池和沉降池，所述沉降池的清水区经中转池与砂滤池连通，所述沉降池的污泥斗与污泥浓缩池连通，所述冷却水塔与所述第一冷却水池的出水口连通，所述综合调节池用于对废水进行PH值、水温和化学需氧量的调节。

优选地，所述第二冷却水池内设置有SS值检测装置，所述第二冷却水池与所述综合调节池之间的连接管路上还连接有第一旁通管，所述第一旁通管经絮凝池连接至所述综合调节池。

优选地，所述厌氧池与所述好氧池之间的连接管路上还连接有第二旁通管，所述第二旁通管经兼氧池连接至所述好氧池。

优选地，所述沉降池的污泥斗与所述污泥浓缩池之间的连接管路上还连接有第三旁通管，所述第三旁通管连接至所述好氧池。

优选地，所述中转池内设置有水质检测装置，所述中转池与所述砂滤池之间的连接管路上还连接有第四旁通管，所述第四旁通管连接至所述好氧池。

优选地，所述第一冷却水池内设置有第一温度传感器，所述冷却水塔设置有多个，还包括第一切换管组，用于控制所述多个冷却水塔中的至少一部分并联或串联接入水路中。

优选地，所述厌氧池包括多个厌氧反应器和第二切换管组，所述第二切换管组用于控制所述多个厌氧反应器中的至少一部分并联或串联接入水路中。

本实用新型提供的具有热量回收功能的废水处理系统中，采用三效蒸发器进行真空减压蒸馏，有利于热能的充分利用，提高蒸馏的效率，同时降低蒸馏出的废水、有机物和残渣的温度，为后继生产回用有机物提供有力条件，避免回用的有机物因高温而氧化影响品质，同时也降低了产生废水的水温，减少了后继对水体强制冷却产生的负荷和能耗。具有热量回收功能的废水处理系统中还设置有热量回收设备组，对高温废水热能综合利用，并可回用于具有热量回收功能的废水处理系统的富盐残余物处理设备组和蒸馏冷凝水处理设备组，对余热进行回收处理的同时，也保证了废水处理各部分工序对处理温度的要求，提高了废水处理效率。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚。

图1示出本实用新型具体实施方式提供的具有热量回收功能的废水处理系统的结构示意图；

图2示出本实用新型具体实施方式提供的具有热量回收功能的废水处理系统中热量回收设备组的结构示意图；

图3示出本实用新型具体实施方式提供的多个冷却水塔的连接结构示意图；

图4示出本实用新型具体实施方式提供的具有热量回收功能的废水处理系统中沉淀池的污泥斗处的结构示意图。

图中：

1、三效蒸发器；21、浓缩釜；22、离心机；23、盘干机；24、活性炭罐；3、有机物处理设备组；41、冷却水塔；411、第一总出水管；412、第一分支出水管；413、第一总进水管；414、第一分支进水管；415、第一串联支路；42、第二冷却水池；421、絮凝池；43、综合调节池；44、厌氧池；441、兼氧池；45、好氧池；46、沉降池；461、驱动轴；47、中转池；48、砂滤池；49、污泥浓缩池；51、第一冷却水池；511、板式换热器；512、折流板；52、循环水箱；53、蒸汽锅炉；100、搅拌片；101、第一搅拌部；102、第二搅拌部；1021、上边沿部；1022、下边沿部。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

本申请提供了一种具有热量回收功能的废水处理系统，用于处理高盐高温精细化工废水，如图1所示，所述具有热量回收功能的废水处理系统包括三效蒸发器1以及与所述三效蒸发器1连接的富盐残余物处理设备组、有机物处理设备组3和蒸馏冷凝水处理设备组，高盐分、高温度、高COD含量的精细化工废水进入三效蒸发器1中进行真空减压蒸馏处理，真空度优选为-(0.01～0.05)MPa，处理后的残余有机物进入有机物处理设备组3进行处理，有机物处理设备组3例如为提纯回收车间，减压真空蒸馏出的有机物，可由泵返至生产车间进行提纯等相应回收处理，减少了废水水体中有机物含量，也降低了废水的COD含量，同时实现有机物的资源回收利用，提高了产品的产出率，富盐残余物进入富盐残余物处理设备组进行处理，蒸馏冷凝水进入蒸馏冷凝水处理设备组进行处理。

具有热量回收功能的废水处理系统还包括热量回收设备组，所述热量回收设备组包括第一冷却水池51、循环水箱52和蒸汽锅炉53，所述第一冷却水池51与所述三效蒸发器1的蒸馏冷凝水出口连通，所述第一冷却水池51内设置有板式换热器511，所述板式换热器511内的换热流道与所述循环水箱52连通形成换热流路，所述换热流路上设置有流体驱动装置，所述循环水箱52还与所述蒸汽锅炉53连接，所述蒸汽锅炉53产生的蒸汽用于提供至所述富盐残余物处理设备组和所述蒸馏冷凝水处理设备组，所述第一冷却水池51的出水口与所述蒸馏冷凝水处理设备组连通。蒸馏冷凝水进入第一冷却水池51，蒸馏冷凝水与第一冷却水池51内的板式换热器511进行换热，板式换热器511内的流体与蒸馏冷凝水换热后在流体驱动装置的驱动下进入蒸汽锅炉53以为增加蒸汽锅炉53的热量，蒸汽锅炉53产生的蒸汽应用于对富盐残余物处理设备组和蒸馏冷凝水处理设备组中需要热量的设备加热。

本实用新型提供的具有热量回收功能的废水处理系统中，采用三效蒸发器1进行真空减压蒸馏，有利于热能的充分利用，提高蒸馏的效率，同时降低蒸馏出的废水、有机物和残渣的温度，为后继生产回用有机物提供有力条件，避免回用的有机物因高温而氧化影响品质，同时也降低了产生废水的水温，减少了后继对水体强制冷却产生的负荷和能耗。具有热量回收功能的废水处理系统中还设置有热量回收设备组，对高温废水热能综合利用，并可回用于具有热量回收功能的废水处理系统的富盐残余物处理设备组和蒸馏冷凝水处理设备组，对余热进行回收处理的同时，也保证了废水处理各部分工序对处理温度的要求，提高了废水处理效率。

为了提高第一冷却水池51与板式换热器511的换热效率，在一个优选的实施例中，如图2所示，所述第一冷却水池51内设置有多个折流板512，所述折流板512将所述第一冷却水池51的空间分隔形成迂回的水流通道，第一冷却水池51的出水口设置在水流通道的末端，在所述水流通道内间隔设置有多个所述板式换热器511，多个板式换热器511内的流道串联后连接至循环水箱52，如此，使得水流能够沿着迂回的水流通道流动，从而能够与板式换热器511进行充分的换热。

进一步地，所述富盐残余物处理设备组包括浓缩釜21、离心机22、盘干机23和活性炭罐24，所述浓缩釜21的残余有机物出口与所述有机物处理设备组3连通，所述浓缩釜21的残渣排出口与所述离心机22的入口连通，所述离心机22的液体出口与所述第一冷却水池51连通，固体出口与所述盘干机23的入口连通，所述盘干机23的气体出口与所述活性炭罐24连通。减压真空蒸馏出的富含盐分的残余物泵至浓缩釜21进行进一步的真空浓缩处理，浓缩釜21真空度优选为-(0.001～0.01)MPa，浓缩釜21处理后的残余有机物返至有机物处理设备组3进行提纯等相应回收处理；浓缩釜21处理后的盐分残渣由浓缩釜21底部排出，再经干燥减量化处理，具体地，干燥分为两部分，包括先将盐分残渣在离心机22中进行固液分离，去除残渣中质量百分含量70％以上的水分，再将经离心机22固液分离后的盐分残渣在盘干机23中进行干燥处理形成干燥的固体废弃物，盘干机23干燥温度50～100℃，从而实现固体废弃物减量化处理。固液分离出的水分也进入第一冷却水池51，所形成的固废交由资质单位无害化处理，干燥减量化产生的烟气，经过活性炭罐24吸附处理后，环保排放，所述活性炭罐24吸附处理采用自主呼吸控制方式，无电能消耗也无需操作，便于稳定运行。

进一步地，所述蒸馏冷凝水处理设备组包括依次连接的冷却水塔41、第二冷却水池42、综合调节池43、厌氧池44、好氧池45和沉降池46，所述沉降池46的清水区经中转池47与砂滤池48连通，所述沉降池46的污泥斗与污泥浓缩池49连通，所述冷却水塔41与所述第一冷却水池51的出水口连通，所述综合调节池43用于对废水进行PH值、水温和化学需氧量的调节。

第一冷却水池51的水经过板式换热器511换热降温后，由其出水口流出后，通过离心泵再经冷却水塔41冷却后进入第二冷却水池42，其中优选地，所述第一冷却水池51内设置有第一温度传感器，所述冷却水塔41设置有多个，还包括第一切换管组，用于控制所述多个冷却水塔41中的至少一部分并联或串联接入水路中，如此，冷却水塔41的组成方式可按照相应管道的控制阀依据温控进行串并联调节切换，从而根据第一冷却水池51的水温情况，实时调整和切换冷却水塔41的组成方式，进而减少第一冷却水池51中的废水在冷却水塔41冷却环节的能耗，另外也提高了废水的冷却效率和处理效率，实现高温蒸馏冷凝水的换热降温处理和热能综合利用。

例如，在图3所示的实施例中，第一冷却水池51的出水口连接第一总出水管411，第一总出水管411与各个冷却水塔41之间均设置有第一分支出水管412，第二冷却水池42的入水口连接第一总进水管413，第一总进水管413与各个冷却水塔41之间设置有第一分支进水管414，相邻冷却水塔41中，左侧冷却水塔41的出口还经第一串联支路415连接右侧冷却水塔41的入口。如此，当水温较低时，可以将所有的冷却水塔41并联设置，而当水温升高时，可选择一个或者多个冷却水塔41串联。

第二冷却水池42的废水通过管道经由化工泵进入综合调节池43，在综合调节池43中对废水进行pH值、水温和进水COD进行调节处理，经综合调节池43调节处理后的废水进入厌氧池44进行厌氧反应。在一个优选的实施例中，所述第二冷却水池42内设置有SS值检测装置，所述第二冷却水池42与所述综合调节池43之间的连接管路上还连接有第一旁通管，所述第一旁通管经絮凝池421连接至所述综合调节池43。絮凝池421安装有废水絮凝沉淀装置和配套的加药装置，第一旁通管上设置有旁通控制阀，当第二冷却水池42的水经检测SS值偏高并超过设定值时，第二冷却水池42的废水通过旁通控制阀进入絮凝池421进行絮凝沉淀处理，以去除水体中的悬浮物，降低水体中SS值含量；当第二冷却水池42的水经检测SS低于设定值时，第二冷却水池42的废水则不需经过絮凝沉淀，直接进入综合调节池43进行处理，从而提高废水的处理效率。所述综合调节池43内设有蒸汽加热管、温度检测和控制装置。

废水在综合调节池43对pH值和进水COD进行调节处理后，进入厌氧池44进行厌氧处理，在厌氧菌的处理下，对水体中的有机物进行降解处理，降低水体中COD含量。所述厌氧池44包括多个厌氧反应器和第二切换管组，所述第二切换管组用于控制所述多个厌氧反应器中的至少一部分并联或串联接入水路中。

例如，综合调节池43的出水口连接第二总出水管，第二总出水管与各个厌氧反应器之间均设置有第二分支出水管，好氧池45的入水口连接第二总进水管，第二总进水管与各个厌氧反应器之间设置有第二分支进水管，相邻厌氧反应器中，左侧厌氧反应器的出口还经第二串联支路连接右侧厌氧反应器的入口。如此，根据废水水质和水量的变化，适应性的进行厌氧反应器的调节使用，确保厌氧处理效果和处理效率最大化。

厌氧反应器上设有加热盘管和保温层，厌氧反应器外壁上设有温度检测和控制装置，可对厌氧反应器进行加热和温度控制，确保厌氧反应器内的温度处于最佳厌氧处理温度。厌氧反应器顶部设有厌氧气体收集和处理装置，确保废水厌氧处理产生的气体环保处理后排放。

进一步优选地，所述厌氧池44与所述好氧池45之间的连接管路上还连接有第二旁通管，所述第二旁通管经兼氧池441连接至所述好氧池45。废水可由厌氧反应器处理后，通过第二旁通管进入兼氧池441处理，再经由兼氧池441自流入好氧池45中。当废水因水质波动造成总氮超标时，可以通过第二旁通管的操控，先由厌氧池44进入兼氧池441再进入好氧池45，有利于实现硝化与反硝化废水处理脱除总氮污染物的过程，当废水水质中总氮含量不高时，可以实现不经第二旁通管直接由厌氧池44进入好氧池45进行去除有机物(COD)以及去除氨氮等污染物的作用，从而实现根据废水总氮水质情况灵活的处理废水。

厌氧反应器处理后的废水经管道自流入好氧池45中，在好氧池45中好养菌的作用下，对废水进行好氧处理，进一步降低水体中COD含量。好氧池45底部设有曝气管，曝气管通过管道与风机房的罗茨风机相连，对好氧池45内的废水进行曝气处理。所述好氧池45池壁设有加热盘管和保温层，外壁上设有温度检测和控制装置，可对池内水体进行加热和温度控制。

好氧池45出水经管道自流入沉降池46，该池内部铺设有填料，可提高好氧出水沉降速度，提高沉降效果和效率。沉降池46优选采用斜管沉降池，斜管沉降池46上部清液出水自流入中转池47。中转池47通过管道与砂滤池48相连，并最终通过排放管经由在线监测设施监测后，达标排放。优选地，所述中转池47内设置有水质检测装置，所述中转池47与砂滤池48的连接管道上设有第四旁通管，第四旁通管通过管道泵与好氧池45进水口相连。当中转池47内的水经检测未达到处理工艺要求时，中转池47内的废水可经第四旁通管回流至好氧池45继续进行循环处理。优选地，所述沉降池46的污泥斗与所述污泥浓缩池49之间的连接管路上还连接有第三旁通管，所述第三旁通管连接至所述好氧池45，斜管沉降池46底部沉淀物可依据需要经第三旁通管泵至好氧池45补充好氧污泥流失，当不需补充时，泵至污泥浓缩池49，并再对其定期进行压滤减量化处理，产生的污泥固废交由有资质单位无害化处理。

进一步优选地，如图4所示，沉降池46的刮泥机构的驱动轴461在污泥斗中的部分上设置有搅拌片100，搅拌片100包括在水平面内呈角度设置的第一搅拌部101和第二搅拌部102，第二搅拌部102相对第一搅拌部101沿驱动轴的转动方向转动预定角度，第一搅拌部101和第二搅拌部102的交线由上至下向靠近驱动轴的方向倾斜，第一搅拌部101相较于第二搅拌部102靠近驱动轴设置，由上至下，第一搅拌部101和第二搅拌部102向驱动轴的转动方向的反方向倾斜。第二搅拌部102的外边沿包括上边沿部1021和下边沿部1022，上边沿部1021由上至下向远离驱动轴的方向倾斜，下边沿部1022由上至下向靠近驱动轴的方向倾斜，如此设置能够使得污泥斗内的污泥既能够上下翻动又能够转动，从而保证污泥斗内的污泥的翻动效果，避免污泥在污泥斗内发生堵塞而难以排出。

通过上述方法，能将高盐分、高温和高COD精细化工废水得到处理，处理后的出水达到城镇污水处理厂污染物排放一级A标准(GB18918-2002)，出水COD达到50mg/L以下，SS值10mg/L以下，氨氮值5mg/L以下，pH值6～9，并且具有废水处理化学试剂和药剂使用量小、成本低、能耗小、效率高以及废水中有机物及废水热能得到资源化利用的特点，具有极大的应用推广价值。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

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，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理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)

1.一种具有热量回收功能的废水处理系统，用于处理高盐高温精细化工废水，其特征在于，所述具有热量回收功能的废水处理系统包括三效蒸发器以及与所述三效蒸发器连接的富盐残余物处理设备组、有机物处理设备组和蒸馏冷凝水处理设备组，还包括热量回收设备组；

所述热量回收设备组包括第一冷却水池、循环水箱和蒸汽锅炉，所述第一冷却水池与所述三效蒸发器的蒸馏冷凝水出口连通，所述第一冷却水池内设置有换热器，所述换热器内的换热流道与所述循环水箱连通形成换热流路；

所述循环水箱还与所述蒸汽锅炉连接，所述蒸汽锅炉产生的蒸汽用于提供至所述富盐残余物处理设备组和所述蒸馏冷凝水处理设备组，所述第一冷却水池的出水口与所述蒸馏冷凝水处理设备组连通。

2.根据权利要求1所述的具有热量回收功能的废水处理系统，其特征在于，所述第一冷却水池内设置有多个折流板，所述折流板将所述第一冷却水池的空间分隔形成迂回的水流通道，在所述水流通道内间隔设置有多个板式换热器。

3.根据权利要求1所述的具有热量回收功能的废水处理系统，其特征在于，所述富盐残余物处理设备组包括浓缩釜、离心机、盘干机和活性炭罐，所述浓缩釜的残余有机物出口与所述有机物处理设备组连通，所述浓缩釜的残渣排出口与所述离心机的入口连通，所述离心机的液体出口与所述第一冷却水池连通，固体出口与所述盘干机的入口连通，所述盘干机的气体出口与所述活性炭罐连通。

4.根据权利要求1所述的具有热量回收功能的废水处理系统，其特征在于，所述蒸馏冷凝水处理设备组包括依次连接的冷却水塔、第二冷却水池、综合调节池、厌氧池、好氧池和沉降池，所述沉降池的清水区经中转池与砂滤池连通，所述沉降池的污泥斗与污泥浓缩池连通，所述冷却水塔与所述第一冷却水池的出水口连通，所述综合调节池用于对废水进行PH值、水温和化学需氧量的调节。

5.根据权利要求4所述的具有热量回收功能的废水处理系统，其特征在于，所述第二冷却水池内设置有SS值检测装置，所述第二冷却水池与所述综合调节池之间的连接管路上还连接有第一旁通管，所述第一旁通管经絮凝池连接至所述综合调节池。

6.根据权利要求4所述的具有热量回收功能的废水处理系统，其特征在于，所述厌氧池与所述好氧池之间的连接管路上还连接有第二旁通管，所述第二旁通管经兼氧池连接至所述好氧池。

7.根据权利要求4所述的具有热量回收功能的废水处理系统，其特征在于，所述沉降池的污泥斗与所述污泥浓缩池之间的连接管路上还连接有第三旁通管，所述第三旁通管连接至所述好氧池。

8.根据权利要求4所述的具有热量回收功能的废水处理系统，其特征在于，所述中转池内设置有水质检测装置，所述中转池与所述砂滤池之间的连接管路上还连接有第四旁通管，所述第四旁通管连接至所述好氧池。

9.根据权利要求4至8任一项所述的具有热量回收功能的废水处理系统，其特征在于，所述第一冷却水池内设置有第一温度传感器，所述冷却水塔设置有多个，还包括第一切换管组，用于控制所述多个冷却水塔中的至少一部分并联或串联接入水路中。

10.根据权利要求4至8任一项所述的具有热量回收功能的废水处理系统，其特征在于，所述厌氧池包括多个厌氧反应器和第二切换管组，所述第二切换管组用于控制所述多个厌氧反应器中的至少一部分并联或串联接入水路中。

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