一种常压式节能的废水处理系统的制作方法

1.本实用新型属于废水处理领域，尤其是一种常压式节能的废水处理系统。

背景技术：

2.由于经济的高速发展，我国工业生产技术不断更新，由此产生的工业废水总量巨大，水中污染物种类增多、含盐量浓度较高、处理难度增大，排入环境后造成的危害和持久性增加。随着我国的环境保护制度日趋严格，一系列国家及地方标准，如《水污染防治行动计划》、《地表水环境质量标准》、《地下水质量标准》、《关于推进废水资源化利用的指导意见》等相继发布，对水体污染事故严厉打击，同时，提出工业废水零排放的目标。
3.目前常用的废水零排放技术方法是多效蒸发技术（multiple effect distillation，缩写为med）和蒸汽再压缩蒸发处理技术（mechanical vapor recompression，缩写为mvr），这两种蒸发技术对进水水质要求较高，需要废水在沸腾状态，温度较高，耗能量较大，同时较高温度的废水会加剧设备的腐蚀，装置内压力增大，设备投资加大。

技术实现要素：

4.针对现有多效蒸发技术和蒸汽再压缩蒸发处理技术，设备温度较高、能耗较大的不足，为使废水处理系统稳定运行的同时降低企业投资成本。本实用新型提供一种常压式节能的废水处理系统，实现高浓度、难处理的废水在低温常压条件下蒸发浓缩，达到废水零排放的同时，提高资源利用能源利用效率。
5.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种常压式节能的废水处理系统包括：废水进口、废水预热器、蒸发塔、冷凝塔、纯水泵、换热器、纯水冷却器、空气风机、引风机、废水循环泵、浓缩废水口、纯水口以及管线依次连接，所述废水进口通过管线经废水预热器连接蒸发塔顶部，被加热的废水在蒸发塔内蒸发水分；蒸发塔顶端连接冷凝塔底部，用于热气进入冷凝塔，并在此段管线上设置废气出口，使不凝气体从其排出至下道工序；蒸发塔底端设置管线通过废水循环泵后，分成两路，一路经换热器并联至废水预热器，将废水加热；另一路连接至浓缩废水口，较浓的废水从此处排出到下段工序；冷凝塔底端设置管线依次通过纯水泵和换热器后分两路，一路连接纯水口，用于冷凝的水从此处排出，另一路经过纯水冷却器再连接至冷凝塔顶部，进一步冷凝气中的水分；蒸发塔顶部与冷凝塔底部相连接，使较热的气体进入冷凝塔，将水分带入冷凝塔；蒸发塔底部与冷凝塔顶端用管线相连通，使蒸发塔利用冷凝塔中不凝气的余热控制蒸发塔的温度，同时在此管线上设置空气进口，空气进口设置用于提供蒸发介质的空气风机；所述蒸发塔、冷凝塔内部均设置若干段，蒸发塔若干段自上而下依次与冷凝塔若干段自下而上依次对应连通，通过引风机将不同温度的气体流通；所述换热器是将浓缩后的废水与冷凝后的纯水进行热交换，废水经过换热器重新进入蒸发塔进一步浓缩，纯水经过换热器进入冷凝塔顶部进一步降低塔内蒸汽温度。
6.如上所述的废水预热器管程出口温度与壳程进口温度连锁，控制进入蒸发塔内废水的温度。
7.如上所述的纯水换热器管程出口温度与壳程进口温度连锁，控制进入冷凝塔内纯水的温度。
8.如上所述的蒸发塔、冷凝塔若干段均分别设置温度计监测蒸汽温度。
9.如上所述的蒸发塔底部与冷凝塔顶端用管线相连通的管线上设置引风机，控制蒸汽循环流量。
10.如上所述的换热器与浓缩废水出口之间的管线上设置废水调解阀，用于控制浓缩废水的排出流量。
11.如上所述的换热器与纯水冷却器之间的管线上设置纯水调解阀用于控制纯水的出水流量。
12.如上所述的蒸发塔塔底设置液位计与废水调解阀连锁，用于控制蒸发塔内液位。
13.如上所述的冷凝塔的塔底设置液位计与纯水调解阀连锁，用于控制冷凝塔内液位。
14.如上所述的纯水泵与换热器之间的管线上还设置有单向阀，防止纯水回流至冷凝塔。
15.如上所述的废水循环泵与换热器之间的管线上还设置有单向阀防止浓缩废水或废水回流至蒸发塔。
16.如上所述的废水预热器利用工厂低品位余热作为热源，如不饱和蒸汽。
17.如上所述的系统当废水预热器出口废水温度未达到预期温度，所述废水温度联锁装置联锁废水预热器出口管道阀门，控制废水流量以保持出口废水温度稳定。
18.如上所述的蒸发塔塔顶设有气体出口，可以排出饱和蒸汽。
19.如上所述的系统，当蒸发塔塔底液位在工艺所设的一定区间时，所述液位计与废水调解阀连锁，通过控制废水的进水量来保持蒸发塔塔底液位稳定。
20.如上所述的系统，根据不同温度梯度的饱和蒸汽，所述蒸发塔上设置有若干个饱和蒸汽出口管线，饱和蒸汽出口管线按照饱和蒸汽温度从低到高的顺序依次连接在所述冷凝塔塔顶至塔底不同位置上。蒸发塔和冷凝塔内保持常压、中低温状态。
21.如上所述的系统，当纯水冷却器出口废水温度未达到预期温度，纯水冷却器温度联锁控制纯水冷却器壳程上的调节阀，控制纯水温度以保持系统运行的温度稳定。
22.与相关技术相比较，本实用新型的有点在于：
23.1本实用新型提供一种常压式节能的废水处理系统，在常压下对废水进行蒸发，在保证设备稳定运行的同时，可有效降低设备投资。
24.2蒸发塔上设置不同温度梯度的管线连接冷凝塔，用作饱和蒸汽出口，不仅可以减小空气上升过程中的阻力，还可保持蒸发塔内部处于常压状态；冷凝塔上设置用作不同温度饱和蒸汽进口管线，饱和蒸汽按照温度从低到高的顺序依次连接在冷凝塔塔顶到塔底不同位置上，将较低温度的纯水及来自蒸发塔中低温饱和蒸汽作为冷凝源，与高温饱和蒸汽进行热交换，对高温饱和蒸汽进行梯度降温，提高了水蒸气的冷凝效率，同时，按照温度由高到低的顺序连接在冷凝塔塔底到塔顶的位置上，实现了对饱和蒸汽汽化潜热的回收利用，降低系统能耗，实现系统节能运行的目的。
25.3设置用于热量回收用的换热器，出蒸发塔浓缩废水与出冷凝塔蒸馏水进行热量交换，实现蒸发塔进塔废水一级预热，冷凝塔进塔纯水一级冷却，降低后续废水预热及纯水冷却能耗，实现节能蒸发目的。
附图说明
26.图1为本实用新型一种常压式节能的废水处理系统示意图；
27.附图标号：1.废水进口、2.废水预热器、3.蒸发塔、4.冷凝塔、5.纯水泵、6.换热器、7.纯水冷却器、8.空气风机、9.废水循环泵、10.浓缩废水口、11.纯水口、12.温度计、13.纯水调节阀、14.废水调节阀、15.液位计、16.引风机、17.调节阀、18.单向阀、19.废气出口。
具体实施方式
28.为了便于理解本技术，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型作更全面、细致地描述、但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。除非另有定义，下文中所使用的所有专业属于与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语知识为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本实用新型的保护范围。
29.实施例：
30.参照说明书附图图1所示：一种常压式节能的废水处理系统由废水进口1、废水预热器2、蒸发塔3、冷凝塔4、纯水泵5、换热器6、纯水冷却器7、空气风机8、废水循环泵9、浓缩废水口10、纯水口11以及管线依次连接，所述废水进口1通过管线经废水预热器2连接蒸发塔3顶部，被加热的废水在蒸发塔3内自上而下与自下而上的空气接触，以饱和热蒸汽的形式将废水中的水分带走；蒸发塔3顶端连接冷凝塔4底部，用于饱和热蒸汽进入冷凝塔4，并在此段管线上设置废气出口19，使不凝气体从其排出至下道工序；蒸发塔3底端设置管线通过废水循环泵9后，分成两路，一路经换热器6与废水进口1并联至废水预热器2，将废水加热；另一路连接至浓缩废水口10，较浓的废水从此处排出到下段工序；冷凝塔4底端设置管线依次通过纯水泵5和换热器6后分两路，一路连接纯水口11，用于冷凝的水从此处排出，另一路经过纯水冷却器7再连接至冷凝塔4顶部，用于冷却进入塔内的饱和热蒸汽；蒸发塔3顶部与冷凝塔4底部相连接，利用引风机16将温度较高、含水量较高的饱和热蒸汽从冷凝塔4底部送入，充分利用冷凝塔4中冷却水冷凝作用，将饱和热蒸汽中的水分冷凝出来；蒸发塔3底部与冷凝塔4顶部用连接，利用引风机16将冷凝后的气体循环至蒸发塔，利用冷凝后的气体热量控制蒸发塔3的入口气体温度，同时在此管线上设置空气进口，空气进口设置用于提供蒸发介质的空气风机8；所述蒸发塔3、冷凝塔4内部均设置3段，蒸发塔3段自上而下依次与冷凝塔4的3段自下而上依次对应连通，充分回收利用凝结潜热。
31.废水预热器2的管程出口温度与壳程进口温度连锁，控制进入蒸发塔3内废水的温度。蒸发塔3、冷凝塔4的3段均分别设置温度计监测温度。换热器6与纯水冷却器7之间的管线上设置纯水调解阀13用于控制纯水的出水量。
32.换热器6与浓缩废水出口10之间的管线上设置废水调解阀14，用于控制浓缩废水的排出量。蒸发塔3塔底设置液位计15与废水调解阀14连锁，用于控制蒸发塔3内液位。冷凝塔4的塔底设置液位计15与纯水调解阀13连锁，用于控制冷凝塔4内液位。纯水泵5与换热器6之间的管线上还设置有单向阀18，防止纯水回流至冷凝塔。废水循环泵9与换热器6之间的
管线上还设置有单向阀18防止浓缩废水或废水回流至蒸发塔3。废水预热器2利用工厂低品位余热作为热源，如不饱和蒸汽。当废水预热器2出口废水温度未达到预期温度，废水温度联锁装置联锁废水预热器2出口管道阀门，控制废水流量以保持出口废水温度稳定。蒸发塔3塔顶设有废气出口19，可以排出饱和蒸汽，也可以按照爆破片或安全阀作为系统压力安全保护。
33.如上所述的一种常压式节能的废水处理系统，根据不同温度梯度的饱和蒸汽，在所述蒸发塔3上设置有3个饱和蒸汽出口管线，饱和蒸汽出口管线按照饱和蒸汽温度从低到高的顺序依次连接在所述冷凝塔4塔顶至塔底不同位置上，进行热交换，蒸发塔3和冷凝塔4内保持常压、中低温状态。当纯水冷却器7出口废水温度未达到预期温度，纯水冷却器7出口温度联锁控制纯水冷却器7连接壳程管线上的调节阀17，控制进入冷凝塔的纯水温度以保持系统运行的温度稳定。
34.以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变化和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种常压式节能的废水处理系统，其特征在于该系统包括：废水进口、废水预热器、蒸发塔、冷凝塔、纯水泵、换热器、纯水冷却器、空气风机、废水循环泵、浓缩废水口、纯水口以及管线依次连接，所述废水进口通过管线经废水预热器连接蒸发塔顶部，蒸发塔顶端连接冷凝塔底部，并在此段管线上设置废气出口，用于排出不凝气至下道工序；蒸发塔底端设置管线通过废水循环泵后，分成两路，一路经换热器并联至废水预热器，另一路连接至浓缩废水口；冷凝塔底端设置管线依次通过纯水泵和换热器后，分两路，一路连接纯水口，用于冷凝的水从此处排出，另一路经过纯水冷却器再连接至冷凝塔顶部；蒸发塔顶部与冷凝塔底部相连接；蒸发塔底部与冷凝塔顶端用管线相连通，同时在此管线上设置空气进口，空气进口设置空气风机；所述蒸发塔、冷凝塔内部均设置若干段，蒸发塔若干段自上而下依次与冷凝塔若干段自下而上依次对应连通。2.根据权利要求1所述的一种常压式节能的废水处理系统，其特征在于废水预热器管程出口温度与壳程进口温度连锁。3.根据权利要求1所述的一种常压式节能的废水处理系统，其特征在于纯水冷却器管程出口温度与壳程进口温度连锁。4.根据权利要求1所述的一种常压式节能的废水处理系统，其特征在于所述的蒸发塔底部与冷凝塔顶端用管线相连通的管线上设置引风机。5.根据权利要求1所述的一种常压式节能的废水处理系统，其特征在于换热器与纯水冷却器之间的管线上设置纯水调解阀。6.根据权利要求1所述的一种常压式节能的废水处理系统，其特征在于换热器与浓缩废水出口之间的管线上设置废水调解阀。7.根据权利要求1所述的一种常压式节能的废水处理系统，其特征在于所述蒸发塔塔底设置液位计与废水调解连锁。8.根据权利要求1所述的一种常压式节能的废水处理系统，其特征在于所述冷凝塔的塔底设置液位计与纯水调解阀连锁。9.根据权利要求1所述的一种常压式节能的废水处理系统，其特征在于纯水泵与换热器之间的管线上还设置有单向阀。10.根据权利要求1所述的一种常压式节能的废水处理系统，其特征在于废水循环泵与换热器之间的管线上还设置有单向阀。

技术总结

本实用新型公开了一种常压式节能的废水处理系统，包括：废水进口、废水预热器、蒸发塔、冷凝塔、纯水泵、换热器、纯水冷却器、空气风机、引风机、废水循环泵、浓缩废水口、纯水口以及管线依次连接；达到预期温度的废水，从蒸发塔塔顶进入与蒸发塔底进入的成热空气逆流接触，将不同温度下的饱和蒸汽进行多梯度蒸发，将不同梯度的饱和蒸汽按照温度由高到低的顺序依次连接在冷凝塔塔底到塔顶的位置上，浓缩后的废水与冷凝后的纯水经过换热器换热后，分别回到蒸发塔和冷凝塔，循环往复，直至废水达到预期浓缩浓度，本技术实现高浓度、难处理的废水在低温常压条件下蒸发浓缩，达到废水零排放的同时，提高资源利用能源利用效率。提高资源利用能源利用效率。提高资源利用能源利用效率。