CN216837212U - 一种高浓盐水处理装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种高浓盐水处理装置，涉及有机废水处理领域。本申请通过机械雾化蒸发器将废水破碎、雾化成小液滴，通过风机一将外面相对干燥的空气源源不断地送进密闭的风道内，同时带动水雾向风道内部扩散和蒸发，且在风道的尾部将该饱和湿气向外排放，从而在密闭的风道内形成一个稳定的“进干燥空气→排放湿气”的过程，达到类似敞口条件下快速雾化蒸发的效果，避免了因密闭空间内湿度达到饱和而抑制废水的蒸发。本申请利用蒸发法对有机废水进行处理，能够到达低碳环保的要求。

Description

一种高浓盐水处理装置

技术领域

本申请涉及有机废水处理领域，特别涉及到一种高浓盐水处理装置。

背景技术

蒸发是物质由液态转变成气态的相变过程，是水处理行业处理含盐、含有机物废水(包括高盐废水、脱硫废水、养殖废水等)的主要方法之一。传统的废水蒸发方案包括低温多效蒸馏、多级闪蒸、机械压缩式蒸发等，主要依靠燃烧煤炭、引入锅炉蒸汽等热源，在密闭的蒸发器内将废水加热至沸点，从而剧烈蒸发产生蒸汽。在此过程中，只有水和挥发性有机物等可以变为气态，而水中的盐分则会随着水的蒸发而不断浓缩，达到饱和溶解度则开始析出，结晶成固态。同时，蒸汽进入冷凝室内冷凝为液态，从而实现了对盐的分离。但是，以上方案的吨水能耗极高。根据行业内统计，每蒸发一吨高盐废水所需要的成本超过150元。另外，极高的蒸发温度也会引起废水中的水垢在蒸发器表面附着、积累，影响设备运行的稳定性和安全性，需要在进入蒸发器前添加阻垢剂，并定期停机除垢。

煤化工行业有应用蒸发塘(或暂存池、应急池等)存放高盐废水、利用水面自然蒸发进行减量的案例。但是存在以下问题：1)硕大体积的蒸发塘仅有水面接触空气、阳光进行蒸发，蒸发量低；2)对蒸发塘的防渗施工要求高，成本高，一旦出现渗漏将造成严重的环境污染；

3)原则上仅能用于存放不含挥发性有机物的废水。针对问题1，有在蒸发塘上安装喷雾雾化装置的应用案例，通过在一定范围内喷洒雾化的废水，增加蒸发面积来增加处理量，但是也存在雾化的废水液滴随风飘落到蒸发塘外、污染环境的风险，而且这套方案需要现场配有大面积的水池。

所以，目前市面上还没有能够利用蒸发法低碳、环保处理含盐、含有机物废水的方案。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种高浓盐水处理装置及处理方法，利用蒸发法对有机废水进行处理，能够到达低碳环保的要求。

为实现上述目的，本申请实施例采用以下技术方案：一种高浓盐水处理装置，包括：风道，所述风道为密闭结构，所述风道具有头部和尾部；机械雾化蒸发器，所述机械雾化蒸发器设置在所述风道头部的顶端，所述机械雾化蒸发器接收高浓盐水，将高浓盐水雾化成水雾后送入所述风道内，所述水雾在所述风道内蒸发分离成湿气及盐粒；风机一，所述风机一设置在风道的前方，所述风机一通过供风管与所述风道连通，用于将外部的干燥空气送入所述风道内，所述干燥空气将所述湿气吹至所述风道的尾部，并在所述尾部排出所述风道。

在上述技术方案中，本申请实施例通过机械雾化蒸发器将废水破碎、雾化成小液滴，通过风机一将外面相对干燥的空气源源不断地送进密闭的风道内，同时带动水雾向风道内部扩散和蒸发，且在风道的尾部将该饱和湿气向外排放，从而在密闭的风道内形成一个稳定的“进干燥空气→排放湿气”的过程，达到类似敞口条件下快速雾化蒸发的效果，避免了因密闭空间内湿度达到饱和而抑制废水的蒸发。本申请利用蒸发法对有机废水进行处理，能够到达低碳环保的要求。

进一步地，根据本申请实施例，其中，风道包括支架及铺设在所述支架上的透明板。

进一步地，根据本申请实施例，其中，风道底部铺设有防渗透膜。

进一步地，根据本申请实施例，其中，风道头部的底端设置有浓水槽。

进一步地，根据本申请实施例，其中，风道内部设置有若干盐粒收集装置。

进一步地，根据本申请实施例，其中，风道的尾部设置有安保过滤装置。

进一步地，根据本申请实施例，其中，供风管内设置有辅助供热设备。

进一步地，根据本申请实施例，其中，风道的尾部向上设置有排风口。

进一步地，根据本申请实施例，其中，风道的尾部设置有除雾器。

进一步地，根据本申请实施例，其中，风道的底部设置有支脚，所述支脚的高度从所述风道的头部向尾部依次增高。

为了实现上述目的，本申请实施例还公开了一种高浓盐水的处理方法，包括以下步骤：

雾化，高浓盐水被送进机械雾化蒸发器，经破碎、雾化成水雾；

送风，风机一将周围环境的干燥空气通过供风管向风道源源不断地吹送进去；

蒸发，水雾向风道的尾部扩散，水雾中的水分和有机物蒸发形成湿气，盐分则会因为水分的蒸发而达到饱和溶解度，不断结晶成盐粒；

分离，所述盐粒留在所述风道内，湿气被排出所述风道。

与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：本申请通过机械雾化蒸发器将废水破碎、雾化成小液滴，通过风机一将外面相对干燥的空气源源不断地送进密闭的风道内，同时带动水雾向风道内部扩散和蒸发，且在风道的尾部将该饱和湿气向外排放，从而在密闭的风道内形成一个稳定的“进干燥空气→排放湿气”的过程，达到类似敞口条件下快速雾化蒸发的效果，避免了因密闭空间内湿度达到饱和而抑制废水的蒸发。本申请利用蒸发法对有机废水进行处理，能够到达低碳环保的要求

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请进一步说明。

图1是本申请中一种高浓盐水处理装置的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是对截面A、B、C、D的说明图。

图4是图3中截面A的剖视图。

图5是图3中的截面B的剖视图。

图6是图3中的截面C的剖视图。

图7是图3中的截面C的俯视图。

图8是图3中的截面D的剖视图。

图9是长方体形支架的结构示意图。

附图中

1、机械雾化蒸发器 2、风道 3、供水管道

4、水箱 5、风机一 6、供风管

7、辅助供热设备 8、支架 9、透明板

10、黑色PE防渗膜 11、支脚 12、检修门

13、盐粒收集装置 14、不锈钢方管 15、轴管

16、浸塑网 17、黑色棉布 18、黑色毛毡

19、浓水槽 20、浓水管道 21、安保过滤装置

22、不锈钢槽钢 23、蜂窝状过滤材料 24、排风口

25、风机二 26、尾气除臭设备

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“中”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“一”、“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

出于简明和说明的目的，实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中，很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是，对于本领域普通技术人员，这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中，没有详细地描述公知方法和结构，以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外，所有实施例可以互相结合使用。

【实施例1】

图1显示了本申请中一种高浓盐水处理装置的具体结构，图2是图1的俯视图。如图1-2所示，所述的高浓盐水处理装置包括机械雾化蒸发器1、风道2和风机一5，可用于蒸发处理含盐、含有机物的废水(包括高盐废水、脱硫废水、养殖废水等)，将废水中的水蒸发，将盐和有机物有效收集。其中，风道2为密闭结构，其形状可以是长方体形，也可以是长方体结合半圆形或三角形顶棚等形式，只要长径比合适且整体密闭即可，并不限制本申请。风道2具有头部和尾部，机械雾化蒸发器1安装在风道2头部的顶端，且通过供水管道3连通至水箱4。风机一5具体采用变频大流量风机，设置在风道2的前方，且通过供风管6与风道2的头部连通。在风道2的尾端，向上设置有排风口24。

在上述技术方案中，本申请利用机械雾化蒸发器1将废水破碎、雾化成小液滴，通过风机一5将外面相对干燥的空气源源不断地送进密闭的风道2内，同时带动水雾向风道2内部扩散和蒸发，且在风道2的尾部将该饱和湿气向外排放，从而在密闭的风道2内形成一个稳定的“进干燥空气→排放湿气”的过程，达到类似敞口条件下快速雾化蒸发的效果，避免了因密闭空间内湿度达到饱和而抑制废水的蒸发。

进一步地，图3为对截面A、B、C、D的说明图，图4为截面A的剖视图，图5是截面B的剖视图，图6是截面C的剖视图，图7是截面C的俯视图，图9是支架8的结构示意图。如图3-9所示，风道2通过支架8及铺设在支架8上的透明板9组成，形成密闭的空间结构。支架8由不锈钢管焊接成长方体形状，也可以使用热镀锌材料、碳钢材料外涂防腐涂层等耐腐蚀材料，并不限制本申请。透明板9用螺丝固定在长方体形支架8上，具体可以采用PC材料，也可使用玻璃、PVC板、PE膜等材料替代，只要具备透光效果即可。在风道2的底面，铺设防渗膜10，该防渗透膜采用黑色的PE材料，两边夹在支架8和透明板9之间，从风道2的剖面看呈U型，从而固定。防渗透膜10能够有效避免了未完全蒸发的废水的渗漏。对此，透明板9可透过太阳光，而防渗膜10和盐粒收集装置13均是黑色，可有效吸收太阳能，利用光照产生的热量提升密闭风道内部的温度，加速蒸发。

此外，风道2的底部设置支脚11，支脚11的高度从风道2的头部向尾部依次增高，使整体呈千分之五的坡度。风道2的左右两边各设置有一定数量的检修门12。整体千分之五的坡度使得废水向密闭风道头部流淌、汇集，在流经毛毡时盐粒被阻拦，而废水则流进浓水槽内，重新进入水箱循环进行雾化蒸发。既避免了盐粒进入机械雾化蒸发器，破坏设备，又能持续蒸发、减量，处理废水。

其次，在风道2的头部，在防渗膜10上铺设一条黑色毛毡18。在风道2头部的底端设置有浓水槽19，浓水槽19通过浓水管道20连通至水箱4。黑色毛毡18的作用在于，若进水的含盐量较高，风道2内部每小时结晶产生的盐分较多，则应在风道2中部等位置增加铺设黑色毛毡18，防止盐粒随着浓盐水进入浓水槽19。

在风道2的内部，从中部向尾部设置了一定数量的盐粒收集装置13。盐粒收集装置13由不锈钢管14、轴管15、浸塑网16、黑色棉布17组成。不锈钢管14的左右两端安装在支架8上，轴管15的上下两端安装在不锈钢管14上，浸塑网16为长方形，一边固定在轴管15上，黑色棉布17为长方形布套，套在浸塑网16上。

风道2的尾部设置有安保过滤装置21，安保过滤装置21由不锈钢槽钢22和蜂窝状过滤材料23组成，不锈钢槽钢22的左右两端安装在长方体形支架8上，蜂窝状过滤材料23为长方体形，上下两端卡在不锈钢槽钢22内。

对此，风道2将废水的蒸发、盐的结晶固化限定在了一个密闭空间内，通过利用盐粒收集装置13和安保过滤装置21能够将盐粒层层捕捉、收集，从而避免了盐雾随意飘散、污染环境。对此，关于盐粒收集装置13和安保过滤装置21在实际工程应用中的配置数量，可根据实际进水的含盐量和在蒸发过程中盐粒是否发生泄漏决定，配置多于合理量会影响水雾的扩散距离，减少蒸发量，而少于合理量则会造成盐雾泄漏，污染环境。一般安保过滤装置21的数量≯2，盐粒收集装置13的数量≮3

供风管6内安装有辅助供热设备7，利用该辅助供热设备7能够提升风道内的温度，增大了水的饱和蒸气压，从而增加了废水的蒸发量。辅助供热设备7的热源可以是沼气、天然气、柴油燃烧，工厂生产余热等多种热源。

若环境湿度常年较高，可以在排风口24内设置有风机二25，该风机二25为负压抽湿风机，负压抽湿风机的作用是保证风道2内的湿度能够被快速排出，避免因内部湿度达到饱和而抑制水分的蒸发。

也可以在排风口24处设置尾气除臭装置26。风道2将废水中挥发性有机物的蒸发限定在了一个密闭空间内，利用尾气除臭设备26能够收集挥发性有机物，从而避免了废水中的有机物随着水分蒸发一同挥发，污染大气环境。尾气除臭设备26可以是一种基于活性炭、树脂的吸附式尾气处理装置。若进行蒸发处理的废水中不含挥发性有机物，则无需配置尾气除臭设备26。

【实施例2】

本实施例与实施例1的不同之处在于，在风道2的尾部使用除雾器代替排风口24。该除雾器具体为折流板除雾器，能进一步截留尾气中的大粒径水雾。

【实施例3】

基于上述高浓盐水处理设备，本申请还公开了一种高浓盐水处理方法，包括以下步骤：

雾化，高浓盐水通过供水管道3送进机械雾化蒸发器1，经破碎、雾化成水雾。

送风，风机一5将周围环境的空气通过供风管6向风道2源源不断地吹送进去，并通过辅助供热设备7增温。

蒸发，水雾向风道2的尾部扩散，水分和有机物蒸发形成湿气，盐份则会因为水分的蒸发而达到饱和溶解度，不断结晶成小盐粒，即在风道2内分散有水雾和盐粒，其中：

大部分的盐粒被盐粒收集装置13收集，附着在黑色棉布17少，一部分在风的吹动下达到密闭风道2的尾部，被安保过滤装置21收集，附着在蜂窝状过滤材料23上，少部分直接掉落在防渗膜10上；

大部分粒径较小的水雾会完全蒸发，成为气态的水蒸气、有机物和固态的盐粒，少部分粒径较大的水雾会保留液态，或者含盐粒的固液混合态，直接掉落在色防渗膜10上，或者被盐粒收集装置13和安保过滤装置21收集，这部分废水在浸润黑色棉布17和蜂窝状过滤材料23后，又会在重力的作用下向下流淌，并在密闭风道2内部风的吹动下继续蒸发。

最后，高浓度的盐水裹挟着部分盐粒经千分之五坡度的风道2向头部流淌，经过黑色毛毡18时，盐粒被截留，浓盐水则继续流淌，并在浓水槽19内汇集，通过浓水管道20回流进入水箱4，进入下一个循环继续蒸发。

风机二25连续运行，将风道2内的湿空气向外排放，而挥发性有机物则会被尾气除臭设备26收集，确保排放的空气符合环保标准。

当风道2的内部需要检修，或需要清理废水蒸发产生的盐时，可以通过检修门12进入密闭风道2的内部进行相关作业。

关于风道2的尺寸(长L，宽W，高H，单位：m)、机械雾化蒸发器的进水量(R，单位：t/h)、变频大流量风机送风量(Q，单位：m3/h)、外部空气的含湿量(D1，单位：g/m3、密闭风道内部湿度达到100％时候的含湿量(D2，单位：g/m3)之间的关系，具体可根据如下经验公式进行计算：

R＝(D2-D1)*Q，

虽然该计算公式和风道的尺寸无关，但是考虑到水分的蒸发需要时间，所以风道合理的尺寸应是：L＞10m，W＞2m，H＞2m。D1和D2可查询相关资料得到。根据外部湿度选择合理的进水量和送风量可以节约能耗。

尽管上面对本申请说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本申请，但是本申请不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本申请精神和范围内，一切利用本申请构思的申请创造均在保护之列。

Claims (10)

1.一种高浓盐水处理装置，其特征在于，包括：

风道，所述风道为密闭结构，所述风道具有头部和尾部；

机械雾化蒸发器，所述机械雾化蒸发器设置在所述风道头部的顶端，所述机械雾化蒸发器接收高浓盐水，将高浓盐水雾化成水雾后送入所述风道内，所述水雾在所述风道内蒸发分离成湿气及盐粒；

风机一，所述风机一设置在风道的前方，所述风机一通过供风管与所述风道连通，用于将外部的干燥空气送入所述风道内，所述干燥空气将所述湿气吹至所述风道的尾部，并在所述尾部排出所述风道。

2.如权利要求1所述的一种高浓盐水处理装置，其特征在于，所述风道包括支架及铺设在所述支架上的透明板。

3.如权利要求1所述的一种高浓盐水处理装置，其特征在于，所述风道底部铺设有防渗透膜。

4.如权利要求1所述的一种高浓盐水处理装置，其特征在于，所述风道头部的底端设置有浓水槽。

5.如权利要求1所述的一种高浓盐水处理装置，其特征在于，所述风道内部设置有若干盐粒收集装置。

6.如权利要求1所述的一种高浓盐水处理装置，其特征在于，所述风道的尾部设置有安保过滤装置。

7.如权利要求1所述的一种高浓盐水处理装置，其特征在于，所述供风管内设置有辅助供热设备。

8.如权利要求1所述的一种高浓盐水处理装置，其特征在于，所述风道的尾部向上设置有排风口。

9.如权利要求1所述的一种高浓盐水处理装置，其特征在于，所述风道的尾部设置有除雾器。

10.如权利要求1所述的一种高浓盐水处理装置，其特征在于，所述风道的底部设置有支脚，所述支脚的高度从所述风道的头部向尾部依次增高。

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