一種高含鹽量廢水的蒸發處理系統的製作方法

2023-09-15 04:18:10 2

本實用新型涉及廢水處理技術領域，尤其涉及一種高含鹽量廢水的蒸發處理系統。

背景技術：

廢水是生活中排出的水及徑流雨水的總稱，其包括生活汙水、工業廢水及初雨徑流排入的其它無用水，其中，生活汙水和工業廢水佔據了絕大部分。目前，水資源缺乏，廢水經過一定處理後能夠再次應用於生活及生產中，因此，廢水的處理也就顯得尤為重要。

隨著工業化的發展，化工廠生產、石油和天然氣的採集加工過程中均會排出大量的工業廢水且還有其它途徑產生工業廢水，因而工業廢水的水量也逐年增加。高含鹽量高結垢率的廢水是工業廢水中的一種，其總含鹽量至少佔廢水質量的1％。高含鹽量高結垢率的廢水成分複雜，含有包含Cl-、SO42-、Na+、Ca2+等多種鹽類物質，有機物的種類及化學性質差異較大，固體懸浮物含量較高，水的硬度較大。

目前對於高含鹽量高結垢率的廢水的處理一般採用水分蒸發的方式進行。由於高含鹽量高結垢率的廢水含鹽量較高、固體懸浮物含量高、硬度大，現有的廢水處理裝置在進行高含鹽量高結垢率的廢水處理時，容易結垢，影響蒸發的正常進行。結垢後的廢水處理裝置再進行廢水處理時就會消耗大量的能量，且廢水處理裝置還需要定期進行結垢處理，工程浩大，浪費巨大的人力及物力資源。

技術實現要素：

為克服相關技術中存在的問題，本實用新型提供一種高含鹽量廢水的蒸發處理系統。

本實用新型提供的高含鹽量廢水的蒸發處理系統包括蒸汽產生裝置和蒸發裝置，其中，所述蒸發裝置的頂部分別連接排氣裝置和送水裝置；所述蒸發裝置的底部分別連接送氣裝置和排水裝置；所述排氣裝置和所述送氣裝置分別與所述蒸汽產生裝置相連通；所述蒸發裝置的頂部設置有噴淋部件，所述噴淋部件的下方設置有非金屬的導熱蒸發列管。

優選地，所述蒸汽產生裝置包括罐體和設置於所述罐體底部的電磁加熱器。

優選地，所述蒸發裝置的底部設置並行排列的收集器和水箱；所述蒸發裝置還包括回流管，所述回流管的兩端分別連通所述導熱蒸發列管和所述水箱。

優選地，所述非金屬的導熱蒸發列管和所述水箱為石墨聚丙烯材質的所述導熱蒸發列管和所述水箱。

優選地，所述排氣裝置包括壓力風機和排氣管，所述壓力風機分別連通所述蒸發裝置的頂部和所述排氣管的一端，且所述排氣管的另一端位於所述蒸汽產生裝置內部的底端。

優選地，所述送氣裝置包括風機和送氣管，所述風機分別連通所述蒸發裝置的底部和所述送氣管的一端，且所述送氣管的另一端與所述蒸汽產生裝置相連通。

優選地，所述送水裝置包括送水管和設置於所述送水管上的計量泵，所述送水管的兩端分別連接所述噴淋部件和廢水池。

優選地，所述排水裝置包括排水管和設置於所述排水管上的水泵，所述排水管的兩端分別連接所述蒸發裝置的水箱和清水池。

優選地，所述送水裝置還包括換熱器，所述送水管和所述排水管均通過所述換熱器，所述換熱器位於所述計量泵與所述噴淋部件之間，且換熱器位於所述水泵與所述清水池之間。

優選地，所述換熱器為板式換熱器。

本實用新型的實施例提供的技術方案可以包括以下有益效果：

本實用新型提供的高含鹽量廢水的蒸發處理系統包括蒸汽產生裝置和蒸發裝置，其中，所述蒸發裝置的頂部分別連接排氣裝置和送水裝置；所述蒸發裝置的底部分別連接送氣裝置和排水裝置；所述排氣裝置和所述送氣裝置分別與所述蒸汽產生裝置相連通；所述蒸發裝置的頂部設置有噴淋部件，所述噴淋部件的下方設置有非金屬的導熱蒸發列管。本實用新型提供的高含鹽量廢水的蒸發處理系統通過蒸汽產生裝置產生高溫蒸汽，所產生的高溫蒸汽通過送氣裝置由蒸發裝置的底部送入導熱蒸發列管中，高溫蒸汽在導熱蒸發列管中由下而上運行。由於導熱蒸發列管的內部有高溫蒸汽，因此，導熱蒸發列管具有很高的溫度。當送水裝置開啟後，高含鹽量廢水通過蒸發裝置頂部的噴淋部件噴淋至導熱蒸發列管上，高含鹽量廢水碰觸到高溫的導熱蒸發列管後進行蒸發。由於導熱蒸發列管為非金屬材質，因而高含鹽量廢水蒸發過程中所析出的鹽類等結晶物質不會在導熱蒸發列管的表面上結垢，而是在自身重力的作用下落入蒸發裝置的底部，進而說明在使用本實用新型提供的高含鹽量廢水的蒸發處理系統在進行高含鹽量廢水處理時不會影響高含鹽量廢水的正常處理。在蒸發過程中，高含鹽量廢水與高溫的導熱蒸發列管接觸後，由於熱交換，導熱蒸發列管內會有水形成，而蒸發裝置中會產生蒸汽，所形成的水通過排水裝置排出，所產生的蒸汽以及導熱蒸發列管中未形成水的高溫蒸汽則一起通過排氣裝置排入蒸汽產生裝置中，實現熱能的回收，進而實現熱能的合理利用，節約資 源。

應當理解的是，以上的一般描述和後文的細節描述僅是示例性和解釋性的，並不能限制本實用新型。

附圖說明

此處的附圖被併入說明書中並構成本說明書的一部分，示出了符合本實用新型的實施例，並與說明書一起用於解釋本實用新型的原理。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對於本領域普通技術人員而言，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的高含鹽量廢水的蒸發處理系統的結構圖；

圖2為本實用新型實施例提供的高含鹽量廢水的蒸發處理系統處理廢水的流程圖；

符號表示：1-蒸汽產生裝置，2-蒸發裝置，3-排氣裝置，4-送水裝置，5-送氣裝置，6-排水裝置，7-噴淋部件，8-導熱蒸發列管，9-罐體，10-電磁加熱器，11-收集器，12-水箱，13-回流管，14-壓力風機，15-排氣管，16-風機，17-送氣管，18-送水管，19-計量泵，20-廢水池，21-排水管，22-水泵，23-清水池，24-換熱器。

具體實施方式

這裡將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式並不代表與本實用新型相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權利要求書中所詳述的、本實用新型的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

請參考附圖1，附圖1示出了本實用新型實施例提供的高含鹽量廢水的蒸發處理系統的結構圖。

本實用新型實施例提供的高含鹽量廢水的蒸發處理系統包括蒸汽產生裝置1和蒸發裝置2，其中，所述蒸發裝置2的頂部分別連接排氣裝置3和送水裝置4；所述蒸發裝置2的底部分別連接送氣裝置5和排水裝置6；所述排氣裝置3和所述送氣裝置5分別與所述蒸汽產生裝置1相連通；所述蒸發裝置2的頂部設置有噴淋部件7，所述噴淋部件7的下方設置有非金屬的導熱蒸發列管8。

具體的，蒸汽產生裝置1為高溫蒸汽產生的裝置，蒸汽產生裝置1具體包括罐體9和設置於罐體9底部的電磁加熱器10。罐體9用於盛放產生高溫蒸汽的清水，作為加熱設備的電磁加熱器10設置於罐體9的底部，電磁加熱器10具有高達90％以上的機械效 率，能夠快速地為罐體9提供溫度。

蒸發裝置2為高含鹽量廢水蒸發的裝置。蒸發裝置2設置為多級共腔結構，使蒸發裝置2在豎直方向上分為多個腔室，進而完成高含鹽量廢水的蒸發處理。蒸發裝置2的頂部設置有噴淋部件7，噴淋部件7以噴淋的形式將高含鹽量廢水排入蒸發裝置2中，從而進行高含鹽量廢水的蒸發處理。在本實用新型實施例提供的高含鹽量廢水的蒸發處理系統中，噴淋部件7為噴淋管或噴淋頭，噴淋部件7的數量可以根據噴淋面積、噴淋部件7的噴淋能力等進行設計和排布。

進一步，蒸發裝置2的底部設置有並行排列的收集器11和水箱12，收集器11用於收集導熱蒸發列管8表面結晶的鹽類化合物，水箱12用於收集導熱蒸發列管8中高溫蒸汽冷凝後的高溫清水。當收集器11收集到一定量的鹽類化合物時，由刮板將收集器11送出蒸發裝置2，進而實現收集器11中鹽類化合物的清理。收集器11在設置時，為便於刮板的推送及鹽類化合物的清理，收集器11設置為漏鬥形。

蒸發裝置2還包括回流管13，回流管13的兩端分別連通導熱蒸發列管8和水箱12，回流管13與導熱蒸發列管8之間的接口可以導熱蒸發列管8的蒸發能力以及噴淋量設定在蒸發裝置2的其中一個腔室中，以實現該腔室之下的導熱蒸發列管8能夠將剩餘高含鹽量廢水完全蒸發，該腔室之上的導熱蒸發列管8中冷凝後的高溫清水通過回流管13回流至水箱12中。

蒸發裝置2的內部設置有非金屬的導熱蒸發列管8，且導熱蒸發列管8位於噴淋部件7的下方。導熱蒸發列管8為中空的部件，其內部填充有高溫蒸汽，廢水的蒸發處理便在導熱蒸發列管8上進行。導熱蒸發列管8在蒸發裝置2內可以呈豎直型、折板型或S型分布，導熱蒸發列管8的數量根據高含鹽量廢水的蒸發處理系統的廢水處理能力進行設定。導熱蒸發列管8呈S型分布時，導熱蒸發列管8整體向水箱12端傾斜5°，這是由於在高含鹽量廢水蒸發處理過程中，高溫蒸汽通過導熱蒸發列管8管壁會析出高溫的清水，導熱蒸發列管8的傾斜能夠使高溫清水順利排出蒸發裝置2。高溫清水排出蒸發裝置2時，位於回流管13與導熱蒸發列管8之間接口下部的導熱蒸發列管8所析出的高溫清水直接排入位於蒸發裝置2底部的水箱12中，位於回流管13與導熱蒸發列管8之間接口上部的導熱蒸發列管8所析出的高溫清水通過回流管13回流至水箱12中，最後匯集到水箱12中的高溫清水通過排水裝置6排出至清水池23。清水池23也可以通過連接管將高溫清水重新打入蒸汽產生裝置1中，由於高溫清水具有較高的溫度，因此電磁加熱器10在加熱清水時能夠有效減少電能的消耗，進而節約能源。

更進一步，由於高含鹽量廢水在導熱蒸發列管8上進行蒸發時，無機鹽、固體懸浮物等均會形成結晶類物質或其他形式的固體物質，因此，為防止固體物質在導熱蒸發列管8上結垢，在本實用新型實施例提供的高含鹽量廢水的蒸發處理系統中，導熱蒸發列 管8採用非金屬材質，優選地，導熱蒸發列管8採用導熱性能好、耐腐蝕、耐氧化且不易結垢的石墨聚丙烯材質，當然，也可以採用聚乙烯、聚四氟乙烯等非金屬材料，凡是採用非金屬材質的導熱蒸發列管8均在本實用新型的保護範圍之內。同時，為節省導熱蒸發列管8的用量，在本實用新型中，導熱蒸發列管8的壁厚為0.1-0.2mm。同樣的，水箱12經過長時間使用之後，水箱12的表面也會結垢無機鹽類物質，為延長水箱12的使用及防止水箱12結垢，水箱12也採用同導熱蒸發列管8相同材質的非金屬材料。

排氣裝置3為將蒸發裝置2內的多餘氣體排入蒸汽產生裝置1內的裝置。排氣裝置3包括壓力風機14和排氣管15，壓力風機14與蒸發裝置2的頂部相連通，壓力風機14在強壓作用下將導熱蒸發列管8中未冷凝的高溫蒸汽和高含鹽量廢水蒸發時所形成的蒸汽一同帶入蒸汽產生裝置1中，進而實現熱蒸汽的循環使用、能量的最大回收，其相當於多效蒸發的30效。壓力風機14還和排氣管15的一端相連通，排氣管15的另一端位於蒸汽產生裝置1內部的底端。優選地，排氣管15的排氣口高度要低於蒸汽產生裝置1的液面，這樣排氣管15排出的氣體在電磁加熱器10的加熱作用下達到較高的溫度，進而便於蒸發裝置2內高含鹽量廢水的蒸發。

送氣裝置5為將蒸汽產生裝置1產生的高溫蒸汽送入通蒸發裝置2的裝置。送氣裝置5包括風機16和送氣管17，風機16分別連通蒸發裝置2的底部和送氣管17的一端，且送氣管17的另一端與蒸汽產生裝置1相連通，優選地，送氣管17與蒸汽產生裝置1的上端相連通，進而能夠使蒸汽產生裝置1盛放更多的清水，不頻繁添加清水。風機16通過送氣管17將蒸汽產生裝置1加熱產生的高溫蒸汽送入導熱蒸發列管8中。在本實用新型實施例提供的高含鹽量廢水的蒸發處理系統中，風機16採用風機等其他氣體輸送設備。

送水裝置4為將高含鹽量廢水從廢水池20送入蒸發裝置2的裝置。送水裝置4包括送水管18和設置於送水管18上的計量泵19，送水管18的兩端分別連接噴淋部件7和廢水池20。送水管18用於輸送與其相連接的廢水池20中的高含鹽量廢水，計量泵19用於計算高含鹽量廢水的輸入量，以實現通過噴淋部件7噴入蒸發裝置2中的高含鹽量廢水能夠完全蒸發。

排水裝置6為將蒸發過程中導熱蒸發列管8冷凝之後的高溫清水從蒸發裝置2排入清水池23的裝置。排水裝置6包括排水管21和設置於排水管21上的水泵22，排水管21的兩端分別連接蒸發裝置2的水箱12和清水池23。排水管21用於輸送與其相連接的水箱12中的高溫清水，水泵22用於抽取水箱12中的高溫清水，並將高溫清水排入清水池23中。在設置排水管21和水箱12的連接時，排水管21可以直接與水箱12的最低端相連接，也可以設置在水箱12的一定高度處，以使水箱12具有一定的蓄水能力。

進一步，在本實用新型實施例提供的高含鹽量廢水的蒸發處理系統中，送水裝置4 還包括換熱器24，送水管18和排水管21在設置時均通過換熱器24，換熱器24在設置時，將換熱器24設置於計量泵19與噴淋部件7之間以及水泵22與清水池23之間，這樣的設置方式能夠使流過計量泵19的高含鹽量廢水與流過水泵22的高溫清水進行熱交換，從而對進入噴淋部件7之前的高含鹽量廢水進行預熱，將熱能回收至高含鹽量廢水的蒸發處理系統，這能夠減少蒸汽產生裝置1產生的蒸汽量以及增加高含鹽量廢水的輸入量，進而提高高含鹽量廢水的蒸發處理系統的處理能力，節約電能。更進一步，換熱器24採用不鏽鋼的板式換熱器，這是由於板式換熱器具有較大的傳熱面積，能夠加快冷熱水的交換。

根據本實用新型實施例提供的高含鹽量廢水的蒸發處理系統，該系統的處理方法請參考附圖2。本實用新型實施例提供的高含鹽量廢水的蒸發處理系統的處理方法包括：

S01：啟動蒸汽產生裝置的生產模式，產生高溫蒸汽；

S02：將所述蒸汽產生裝置的生產模式調整為工作模式；

S03：開啟風機，以使高溫蒸汽從蒸發裝置的底部進入導熱蒸發列管內；

S04：開啟排氣裝置，以使進入導熱蒸發列管內的高溫蒸汽從導熱蒸發列管的頂部排入蒸汽產生裝置中；

S05：所述高溫蒸汽循環流通後，開啟送水裝置，以使廢水通過噴淋部件噴出至導熱蒸發列管上進行蒸發；

S06：開啟排水裝置；

S07：蒸發過程中導熱蒸發列管內冷卻的清水通過排水裝置排入清水池中；

S08：蒸發過程中的結晶析出物落入蒸發裝置底部的收集器中；

S09：蒸發過程中廢水吸熱產生的蒸汽通過排氣裝置排入蒸汽產生裝置中。

具體的處理過程描述為：

S01：啟動蒸汽產生裝置1的生產模式，產生高溫蒸汽，其中，生產模式為將電磁加熱器10的功率開到最大，以使蒸汽產生裝置1在最短的時間內產生高溫蒸汽；

S02：當高溫蒸汽產生一定量時，將蒸汽產生裝置1的生產模式調整為工作模式，即將電磁加熱器10的功率調小，並對罐體10進行持續、穩定的加熱；

S03：當高溫蒸汽達到一定量時，開啟風機16，以使高溫蒸汽從罐體10中經過蒸發裝置2的底部進入導熱蒸發列管8內；

S04：開啟排氣裝置3中的壓力風機14，以使進入導熱蒸發列管8內的高溫蒸汽由下而上運行至導熱蒸發列管8的頂部，進而從蒸發裝置的頂部排入蒸汽產生裝置1的罐 體9中；

S05：高溫蒸汽循環流通幾分鐘後，開啟送水裝置4中的計量泵19以及換熱器24，以使高含鹽量廢水在計量泵19的控制下定量的輸送至噴淋部件7中，進而由噴淋部件7將高含鹽量廢水噴出至導熱蒸發列管8上進行熱交換，完成高含鹽量廢水的蒸發，實現高含鹽量廢水的蒸發處理；

S06：開啟排水裝置6中的水泵22；

S07：高含鹽量廢水蒸發過程中導熱蒸發列管8內冷凝的高溫清水通過排水裝置6排入清水池23中；

S08：高含鹽量廢水蒸發過程中所析出的結晶析出物落入蒸發裝置2底部的收集器11中，進而將結晶析出物排出蒸發裝置2，實現高含鹽量廢水的淨化；

S09：高含鹽量廢水蒸發過程中廢水吸熱所產生的蒸汽通過排氣裝置3排入蒸汽產生裝置1中，實現高溫氣體的回收，達到高溫氣體循環利用的目的；導熱蒸發列管8進行熱交換後冷凝所得的高溫清水通過水泵22排出，排出水泵22的高溫清水在換熱器24處與經過計量泵19的高含鹽量廢水進行熱交換，實現熱能的回收。

本領域技術人員在考慮說明書及實踐這裡實用新型的公開後，將容易想到本實用新型的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本實用新型的任何變型、用途或者適應性變化，這些變型、用途或者適應性變化遵循本實用新型的一般性原理並包括本實用新型未公開的本技術領域中的公知常識或慣用技術手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本實用新型的真正範圍和精神由權利要求指出。

應當理解的是，本實用新型並不局限於上面已經描述並在附圖中示出的精確結構，並且可以在不脫離其範圍進行各種修改和改變。本實用新型的範圍僅由所附的權利要求來限制。