CN218988876U - 废水降温系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及废水处理技术领域，具体公开一种废水降温系统，包括：除气组件，具有进水端、出气端和出水端，除气组件用于过滤杂质和分离废气，出水端用于输出过滤后的废水，出气端用于输出分离出来的废气；负压闪蒸组件，具有进水口、出汽口和出水口，进水口连接于出水端，负压闪蒸组件用于降压蒸发废水；出汽口用于输出蒸汽，出水口用于输出降温后的废水；冷凝组件，具有换热连接的第一换热腔体和第二换热腔体，第一换热腔体连接出汽口，第二换热腔体用于通入冷却介质；废气处理组件，连接于出气端，废气处理组件用于净化废气。本申请的废水降温系统既能过滤废水并净化废气，还能降温废水和输出中水，可以提高废水的净化处理效率和降温效率。

Description

废水降温系统

技术领域

本申请涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种废水降温系统。

背景技术

目前国内对印染废水多以生物处理为主，废水在进行生物反应处理前，水温应控制在40℃以内，实际应用中多采用开式冷却塔循环降温或采用大面积水池通过长时间自然通风降温的方案。这两种方案中，都是废水均与大气直接接触，异味会随着废水的蒸发而进入空气中，形成空气污染。随着环保部门对环境保护标准的不断提高，开式冷却塔进行废水降温将被禁止；此外，基于“零排放”的理念，废水等有异味散发的池子需进行加盖处理。加盖后，随着池水表面对流换热强度的减弱，现有的降温时间将不能满足需求，需进行额外的降温处理。

在对废水进行降温处理时，由于印染废水中含有较多的植物长纤维等，容易造成换热器、水泵等设备堵塞，造成降温效率的下降。此外，有些行业的工业废水水质成分复杂，一般属于酸碱性饱和离子水，极容易产生结晶析出现象，同时含有大量杂质并具有严重的腐蚀性，难以回收利用水资源。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于：提供一种废水降温系统，其能够解决现有技术中废水降温效率低且容易堵塞换热器的问题。

为达上述目的，本申请采用以下技术方案：

一方面，提供一种废水降温系统，包括：

除气组件，具有进水端、出气端和出水端，所述进水端用于输入废水，所述除气组件用于过滤杂质和分离废气，所述出水端用于输出过滤后的废水，所述出气端用于输出分离出来的废气；

负压闪蒸组件，具有进水口、出汽口和出水口，所述进水口连接于所述出水端，所述负压闪蒸组件用于降压蒸发废水，以使所述负压闪蒸组件中的废水降温；所述出汽口用于输出蒸汽，所述出水口用于输出降温后的废水；

冷凝组件，具有换热连接的第一换热腔体和第二换热腔体，所述第一换热腔体连接所述出汽口，所述第二换热腔体用于通入冷却介质，以使所述第一换热腔体中的蒸汽与所述冷却介质换热而冷凝形成中水；所述第一换热腔体连通设置有输气口；

废气处理组件，连接于所述出气端和所述输气口，所述废气处理组件用于净化所述废气。

作为废水降温系统的一种优选方案，所述负压闪蒸组件包括闪蒸罐和真空泵，所述闪蒸罐具有腔体，所述腔体连通有所述进水口、所述出汽口和所述出水口，所述出汽口连接所述真空泵，所述真空泵用于抽吸所述腔体的空气，以使所述腔体中的废水降压蒸发而降温。

作为废水降温系统的一种优选方案，所述闪蒸罐具有多个腔体，所述负压闪蒸组件还包括集气管，所述集气管的一端连通每个所述腔体的所述出汽口，所述集气管的另一端连通所述第一换热腔体。

作为废水降温系统的一种优选方案，所述闪蒸罐上设置气压计和温度计，所述气压计和所述温度计分别用于显示所述腔体的气压和温度。

作为废水降温系统的一种优选方案，所述负压闪蒸组件还包括增压风机，所述增压风机设置于所述出汽口和所述第一换热腔体之间，所述真空泵设置于所述输气口与所述废气处理组件之间。

作为废水降温系统的一种优选方案，所述冷凝组件还包括冷却器，所述冷却器的介质进口和介质出口分别连通所述第二换热腔体的两端，所述冷却器用于散热所述冷却介质并驱使所述冷却介质在所述第二换热腔体中流动。

作为废水降温系统的一种优选方案，所述冷却器包括风冷器和冷却塔，所述风冷器用于驱使所述冷却介质与空气换热，所述冷却塔用于驱使所述冷却介质蒸发散热以及与空气换热。

作为废水降温系统的一种优选方案，所述冷凝组件还包括阀门，所述阀门分别设置于所述风冷器和所述冷却塔的介质进口和介质出口，以使所述冷却介质通过所述风冷器或所述冷却塔进行散热。

作为废水降温系统的一种优选方案，所述除气组件包括除气器和抽风机，所述除气器具有过滤器和所述进水端、所述出气端和所述出水端，所述过滤器用于过滤杂质，所述抽风机连接所述出气端，所述抽风机用于负压抽吸所述除气器，以分离废水中的废气。

作为废水降温系统的一种优选方案，所述除气器的数量为至少两个。

本申请的有益效果为：

通过设置除气组件、负压闪蒸组件、冷凝组件和废气处理组件来处理废水，从而对废水进行过滤和降温。其中，除气组件具有进水端、出气端和出水端，通过进水端来输入废水，并通过除气组件来过滤杂质和分离废气，可以利用出水端和出气端来分别输出过滤后的废水和分离出来的废气，起到初步净化废水的效果。

再通过具有进水口、出汽口和出水口的负压闪蒸组件来降压蒸发废水，可以对废水进行降温。由于水在不同气压条件的汽化温度不同，通过调节负压闪蒸组件中的气压，使得废水在达到蒸发相变所需的气压条件和温度条件时蒸发出蒸汽，通过蒸汽的汽化吸热来带走废水中的热量而达到降温的效果。同时通过出汽口来输出蒸汽，可以对蒸汽进行进一步的处理。还可以在第一换热腔体连通设置有输气口，将输气口连通废气处理组件，可以对蒸汽中无法冷凝的气体进行净化处理，进一步降低对大气环境的污染。

本申请通过具有换热连接的第一换热腔体和第二换热腔体的冷凝组件来处理蒸汽，可以利用第一换热腔体来通入出汽口的蒸汽，而第二换热腔体通入冷却介质，利用冷却介质来吸收蒸汽的热量，使得蒸汽能够冷凝形成中水，可以回收利用。同时，在除气组件的出气端连接废气处理组件，可以通过废气处理组件来净化废气和无法冷凝的气体，减少对大气环境的污染。

因此，本申请的废水降温系统既能够过滤废水的杂质并净化废水中的废气，还能够对废水进行降温和输出可再利用的中水，可以提高废水的净化处理效率和降温效率。

附图说明

下面根据附图和实施例对本申请作进一步详细说明。

图1为本申请一实施例提供的废水降温系统的结构示意图。

图2为本申请一实施例提供的负压闪蒸组件的结构示意图。

图3为本申请一实施例提供的冷凝组件的结构示意图。

图4为本申请另一实施例提供的冷凝组件的结构示意图。

图中：

1、除气组件；11、进水端；12、出气端；13、出水端；14、除气器；15、抽风机；

2、负压闪蒸组件；21、进水口；22、出汽口；23、出水口；24、闪蒸罐；25、真空泵；26、腔体；27、集气管；28、增压风机；

3、冷凝组件；31、第一换热腔体；32、第二换热腔体；33、输气口；34、冷却器；35、阀门；4、废气处理组件。

具体实施方式

为使本申请解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面对本申请实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

为了解决现有技术中废水降温效率低且容易堵塞换热器的问题，如图1所示，本实施例提供一种废水降温系统，包括：

除气组件1，具有进水端11、出气端12和出水端13，进水端11用于输入废水，除气组件1用于过滤杂质和分离废气，出水端13用于输出过滤后的废水，出气端12用于输出分离出来的废气；

负压闪蒸组件2，具有进水口21、出汽口22和出水口23，进水口21连接于出水端13，负压闪蒸组件2用于降压蒸发废水，以使负压闪蒸组件2中的废水降温；出汽口22用于输出蒸汽，出水口23用于输出降温后的废水；

冷凝组件3，具有换热连接的第一换热腔体31和第二换热腔体32，第一换热腔体31连接出汽口22，第二换热腔体32用于通入冷却介质，以使第一换热腔体31中的蒸汽与冷却介质换热而冷凝形成中水；

废气处理组件4，连接于出气端12，废气处理组件4用于净化废气。

本申请通过设置除气组件1、负压闪蒸组件2、冷凝组件3和废气处理组件4来处理废水，从而对废水进行过滤和降温。其中，除气组件1具有进水端11、出气端12和出水端13，通过进水端11来输入废水，并通过除气组件1来过滤杂质和分离废气，可以利用出水端13和出气端12来分别输出过滤后的废水和分离出来的废气，起到初步净化废水的效果。

再通过具有进水口21、出汽口22和出水口23的负压闪蒸组件2来降压蒸发废水，可以对废水进行降温。由于水在不同气压条件的汽化温度不同，通过调节负压闪蒸组件2中的气压，使得废水在达到蒸发相变所需的气压条件和温度条件时蒸发出蒸汽，通过蒸汽来带走废水中的热量而达到降温的效果。同时通过出汽口22来输出蒸汽，可以对蒸汽进行进一步的处理。

本申请通过具有换热连接的第一换热腔体31和第二换热腔体32的冷凝组件3来处理蒸汽，可以利用第一换热腔体31来通入出汽口22的蒸汽，而第二换热腔体32通入冷却介质，利用冷却介质来吸收蒸汽的热量，使得蒸汽能够冷凝形成中水，可以回收利用。同时，在除气组件1的出气端12连接废气处理组件4，可以通过废气处理组件4来净化废气，减少对大气环境的污染。

因此，本申请的废水降温系统既能够过滤废水的杂质并净化废水中的废气，还能够对废水进行降温和输出可再利用的中水，可以提高废水的净化处理效率和降温效率。

需要说明的是，废气处理组件4可以设置有吸附剂、氧化还原剂等，从而对废气进行异味吸附处理和物质的回收利用，直至废气达到排放标准，避免污染大气环境。

另外，参考图1，可以在第二换热腔体32的输出端设置有蓄水罐，通过蓄水罐来储存冷凝形成的中水。当蓄水罐中蓄满中水后，可以对中水进行转移，也可以直接排放中水，以便于回收利用水资源。优选地，继续参考图1，还可以在负压闪蒸组件2的出水口23和第二换热腔体32的端口设置循环水泵，通过控制循环水泵的功率来可以加快废水和中水的排放效率。

对于负压闪蒸组件2的优选结构，可选地，参考图1，负压闪蒸组件2包括闪蒸罐24和真空泵25，其中，闪蒸罐24具有腔体26，通过腔体26的腔壁连通设置有进水口21、出汽口22和出水口23，可以通过腔体26来容纳废水。再将出汽口22连接真空泵25，利用真空泵25的吸力来抽吸腔体26的空气，使得腔体26中的废水降压，当废水的大气环境和水温达到蒸发条件后，可以蒸发相变形成蒸汽，通过蒸汽带走废水中的热量而实现废水的降温。

优选地，参考图2，闪蒸罐24具有多个腔体26，相应地，每个腔体26都设置有进水口21、出汽口22和出水口23，可以通过多个腔体26来容纳废水并对每个腔体26进行真空降压，可以多级负压蒸发废水而进行多级降温，提高对废水的降温效果。

而且，负压闪蒸组件2还包括集气管27，将集气管27的一端连通每个腔体26的出汽口22，集气管27的另一端连通第一换热腔体31，可以通过集气管27来统一输出蒸汽，降低设置冷凝器的数量，节约成本。

另一个优选地，参考图3和图4，还可以在第一换热腔体31连通设置有输气口33，将输气口33连通废气处理组件4，可以对蒸汽中无法冷凝的气体进行净化处理，进一步降低对大气环境的污染。本实施例中，无法冷凝的气体可以是气态的有机杂质，也可能是对环境有害后易燃的气体，比如是氯气、氨气或沼气等，本实施例不做具体限定。

本实施例中，冷凝组件3可以为板式换热器(如图3所示)，也可以为管壳式换热器(如图4所示)，均可以实现蒸汽通过冷却介质冷却而冷凝形成中水的效果。

进一步地，参考图1，负压闪蒸组件2还包括增压风机28，将增压风机28设置于出汽口22和第一换热腔体31之间，真空泵25设置于输气口33与废气处理组件4之间。本实施例中，增压风机28可以是轴流风机，可以提高蒸汽的流动效率。

可选地，参考图1，还可以在闪蒸罐24上设置气压计和温度计，可以实时显示闪蒸罐24中腔体26的气压和温度，能够及时调节真空泵25的吸力，以便于提高废水的蒸发量，从而改变废水的温度。

优选地，参考图1，本申请的冷凝组件3还包括冷却器34，将冷却器34的介质进口和介质出口分别连通第二换热腔体32的两端，可以通过冷却器34来散发冷却介质的热量并驱使冷却介质在第二换热腔体32中流动，可以持续驱使冷却介质与蒸汽换热，保持蒸汽的冷凝效率。

更优选地，参考图1，冷却器34包括风冷器和冷却塔。本实施例的风冷器用于驱使冷却介质与空气换热，使得蒸汽的热量通过冷却介质传递到空气中，由于空气能够流动，使得蒸汽的散热能够持续进行。而冷却塔用于驱使冷却介质蒸发散热以及与空气换热，也可以提供冷却介质的冷却效率。

本实施例中，风冷器可以是翅片套管式表冷器，通过翅片结构与空气的热交换来散发冷却介质的热量，再设置风机可以加快空气流动速率来提高散热效率。当将风冷器设置在室内环境中，可以将冷却介质的热量传递到室内环境，使得风冷器产生的热风可以用来采暖，作为余热利用。另外，冷却塔通过存储冷却介质并保持冷却介质与空气的换热，可以降低冷却介质的温度，而将冷却塔中的冷却介质输入到第二换热腔体32，可以持续吸收第一换热腔体31中蒸汽的热量。

在冷却塔中，输入的冷却介质温度高，流过冷却塔内冷却介质表面的空气温度低，冷却介质将热量传给空气，由空气带走，散到大气中去。水向空气散热有三种形式：①接触散热；②蒸发散热；③辐射散热。本实施例的冷却塔主要靠前两种散热，辐射散热量很小，可勿略不计。

对于冷却介质的蒸发散热原理，以水为例，水的蒸发散热通过物质交换，即通过水分子不断扩散到空气中来完成。由于水分子有着不同的能量，平均能量由水温决定，在水表面附近一部分动能大的水分子克服邻近水分子的吸引力逃出水面而成为水蒸气，由于能量大的水分子逃离，水面附近的水体能量变小。因此，水温降低，这就是蒸发散热。一般认为蒸发的水分子首先在水表面形成一层薄的饱和空气层，其温度和水面温度相同，然后水蒸气从饱和层向大气中扩散的快慢取决于饱和层的水蒸气压力和大气的水蒸气压力差，即道尔顿(Dolton)定律。

特别地，参考图1，冷凝组件3还包括阀门35，将阀门35分别设置于风冷器和冷却塔的介质进口和介质出口，可以根据使用需求来打开或者关闭对应的阀门35，使得冷却介质只通过风冷器或冷却塔进行散热。或者，也可以将全部阀门35打开，可以同时通过风冷器和冷却塔对冷却介质进行散热，提高散热效率。

在另一个优选的实施例中，参考图1，除气组件1包括除气器14和抽风机15，本实施例的除气器14具有过滤器和进水端11、出气端12和出水端13，可以通过过滤器来过滤杂质。当明确知道废水中杂质的种类，还可以根据杂质的种类特性匹配对应的过滤器，比如是在过滤器中设置滤网、活性炭之类的过滤层。而抽风机15连接出气端12，利用抽风机15将除气器14内形成负压环境，在低压环境下，废水中的废气泡能够逸出废水表面而破裂，从而分离废水中的废气。

进一步地，参考图1，除气器14的数量为至少两个。本实施例中，每个除气器14的进水端11并联，每个除气器14的出气端12并联，每个除气器14的出水端13并联，在进水端11、出气端12和出水端13设置阀体，可以通过控制阀体来增加或减少除气器14的数量。优选地，可以每次只使用一个除气器14，其余除气器14暂停使用，当原使用的除气器14的出水端13的水流减慢，表示过滤器需要清理，此时切换到另一个除气器14，可以保持对废水的过滤效率，也便于清理除气器14的过滤器。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本申请的技术原理。这些描述只是为了解释本申请的原理，而不能以任何方式解释为对本申请保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本申请的其它具体实施方式，这些方式都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种废水降温系统，其特征在于，包括：

除气组件(1)，具有进水端(11)、出气端(12)和出水端(13)，所述进水端(11)用于输入废水，所述除气组件(1)用于过滤杂质和分离废气，所述出水端(13)用于输出过滤后的废水，所述出气端(12)用于输出分离出来的废气；

负压闪蒸组件(2)，具有进水口(21)、出汽口(22)和出水口(23)，所述进水口(21)连接于所述出水端(13)，所述负压闪蒸组件(2)用于降压蒸发废水，以使所述负压闪蒸组件(2)中的废水降温；所述出汽口(22)用于输出蒸汽，所述出水口(23)用于输出降温后的废水；

冷凝组件(3)，具有换热连接的第一换热腔体(31)和第二换热腔体(32)，所述第一换热腔体(31)连接所述出汽口(22)，所述第二换热腔体(32)用于通入冷却介质，以使所述第一换热腔体(31)中的蒸汽与所述冷却介质换热而冷凝形成中水；所述第一换热腔体(31)连通设置有输气口(33)；

废气处理组件(4)，连接于所述出气端(12)和所述输气口(33)，所述废气处理组件(4)用于净化所述废气。

2.根据权利要求1所述的废水降温系统，其特征在于，所述负压闪蒸组件(2)包括闪蒸罐(24)和真空泵(25)，所述闪蒸罐(24)具有腔体(26)，所述腔体(26)连通有所述进水口(21)、所述出汽口(22)和所述出水口(23)，所述出汽口(22)连接所述真空泵(25)，所述真空泵(25)用于抽吸所述腔体(26)的空气，以使所述腔体(26)中的废水降压蒸发而降温。

3.根据权利要求2所述的废水降温系统，其特征在于，所述闪蒸罐(24)具有多个腔体(26)，所述负压闪蒸组件(2)还包括集气管(27)，所述集气管(27)的一端连通每个所述腔体(26)的所述出汽口(22)，所述集气管(27)的另一端连通所述第一换热腔体(31)。

4.根据权利要求2所述的废水降温系统，其特征在于，所述闪蒸罐(24)上设置气压计和温度计，所述气压计和所述温度计分别用于显示所述腔体(26)的气压和温度。

5.根据权利要求2所述的废水降温系统，其特征在于，所述负压闪蒸组件(2)还包括增压风机(28)，所述增压风机(28)设置于所述出汽口(22)和所述第一换热腔体(31)之间，所述真空泵(25)设置于所述输气口(33)与所述废气处理组件(4)之间。

6.根据权利要求1所述的废水降温系统，其特征在于，所述冷凝组件(3)还包括冷却器(34)，所述冷却器(34)的介质进口和介质出口分别连通所述第二换热腔体(32)的两端，所述冷却器(34)用于散热所述冷却介质并驱使所述冷却介质在所述第二换热腔体(32)中流动。

7.根据权利要求6所述的废水降温系统，其特征在于，所述冷却器(34)包括风冷器和冷却塔，所述风冷器用于驱使所述冷却介质与空气换热，所述冷却塔用于驱使所述冷却介质蒸发散热以及与空气换热。

8.根据权利要求7所述的废水降温系统，其特征在于，所述冷凝组件(3)还包括阀门(35)，所述阀门(35)分别设置于所述风冷器和所述冷却塔的介质进口和介质出口，以使所述冷却介质通过所述风冷器或所述冷却塔进行散热。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的废水降温系统，其特征在于，所述除气组件(1)包括除气器(14)和抽风机(15)，所述除气器(14)具有过滤器和所述进水端(11)、所述出气端(12)和所述出水端(13)，所述过滤器用于过滤杂质，所述抽风机(15)连接所述出气端(12)，所述抽风机(15)用于负压抽吸所述除气器(14)，以分离废水中的废气。

10.根据权利要求9所述的废水降温系统，其特征在于，所述除气器(14)的数量为至少两个。

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