一種汙水中揮發性有機物分離裝置製造方法

2023-09-24 12:17:45 1

一種汙水中揮發性有機物分離裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種汙水中揮發性有機物分離裝置，屬於水處理【技術領域】，包括汙水處理池和冷凝器，所述汙水處理池通過傳導隔離區分隔為水蒸氣發生腔和蒸汽混合腔，所述水蒸氣發生腔底部設有加熱器，所述蒸汽混合腔一側上部與冷凝器連通，水蒸氣發生腔位於蒸汽混合腔下方，並通過水蒸氣通道與蒸汽混合腔連通。本技術方案通過利用高溫蒸汽間接對待處理液進行加熱，將水蒸發成蒸汽的過程和揮發性有機物的分離過程結合，簡化了裝置結構，減少了水處理過程中的熱量損失和物質丟失；採用高溫水蒸氣帶動揮發性有機物實現可控溫揮發，並在待處理液上方形成飽和水蒸氣，抑制了待處理液中的水分蒸發，可有效保證揮發性有機物分離後處理液體的濃度。
【專利說明】一種汙水中揮發性有機物分離裝置
【技術領域】
[0001] 本發明屬於水處理【技術領域】，涉及一種汙水處理中的揮發性有機物分離技術，具體是涉及一種汙水中揮發性有機物分離裝置。
【背景技術】
[0002]揮發性有機物是指芳香烴(苯、甲苯、二甲苯)、酮類、醛類、胺類、滷代類、不飽和烴類等不同沸點的揮發性有機化合物的總稱。揮發性有機物對人體健康危害很大，人若長期處於含有揮發性有機物的環境中，在感官方面會造成視覺、聽覺、嗅覺受損，在感情方面會造成應激性、神經質、冷淡症或憂鬱症，在認識方面會造成長期或短期記憶混淆，在運動方面會造成體力變弱或不協調，可能引起機體免疫系統水平失調，影響中樞神經系統功能，出現頭暈、頭痛、嗜睡、無力、胸悶等自學症狀，還可影響消化系統，出現食欲不振、噁心等，嚴重時甚至可損傷肝臟和造血系統，出現變態反應等。
[0003]在汙/廢水中，需處理的有機物不是單純的揮發性和非揮發性的有機物，而是揮發性和非揮發性的有機物混合物，這樣的水體給進一步的生物處理帶來了極大的困難。因此，設法將汙/廢水中的揮發性和非揮發性的有機物有效分離，成為水處理技術中的重要環節。
[0004]在現有技術中，汙水處理過程中主要是採用吹脫法脫除汙/廢水中溶解的揮發性有機物。吹脫法的原理就是向廢水中吹入空氣，使廢水中溶解狀的揮發物質由液相轉入氣相，屬於一個傳質過程，其推動力為廢水中揮發物質的濃度與氣相中該物質的平衡濃度之差。在此濃度差的作用下，可溶性氣體由廢水向氣泡內擴散，並隨氣泡一起離開水體，實現與水體分離。
[0005]目前通常所採用的分離裝置多為較複雜的結構，如國內發明專利201110108409.1公開了一種地下水汙染吹脫氧化組合塔，通過吹脫塔裝置和氧化裝置，針對不同汙染場地類型和汙染程度的地下水的修復技術需求，較好的實現了吹脫功能。但其同時存在操作不便，佔用空間大，同時還要考慮不同的溫度條件和控溫環境等問題。另外，由於吹脫的發生是將氣體通入有機液體中，因此水分的蒸發也是一個極大的影響因數，水分蒸發將導致待處理液濃度增加，降低有機物的生物降解性。

【發明內容】

[0006]為了解決上述問題，本發明提供了一種汙水中揮發性有機物分離裝置，達到了將汙水中的揮發性有機物有效分離的效果。
[0007]本發明是通過如下技術方案予以實現的。
[0008]一種汙水中揮發性有機物分離裝置，包括汙水處理池和冷凝器，所述汙水處理池通過傳導隔離區分隔為水蒸氣發生腔和蒸汽混合腔，所述水蒸氣發生腔底部設有加熱器，所述蒸汽混合腔一側上部與冷凝器連通，水蒸氣發生腔位於蒸汽混合腔下方，並通過水蒸氣通道與蒸汽混合腔連通。[0009]所述水蒸氣發生腔中裝有淨水，水位上方的水蒸氣發生腔壁上設有淨水注水口，底部設有淨水排水口，淨水水位下設有淨水溫度傳感器；在所述蒸汽混合腔中裝待處理液，液位上方的蒸汽混合腔壁上設待處理液注入口，底部設有處理液排出口，待處理液液位下設有待處理液溫度傳感器。
[0010]所述水蒸氣通道上設有蒸汽調節口 ；所述傳導隔離區為中空結構，上端設有介質填充口，下端設填充介質出口。
[0011]本發明的有益效果是:
[0012]本發明所述的一種汙水中揮發性有機物分離裝置，通過對水蒸氣發生腔中的淨水進行加熱產生高溫蒸汽，利用高溫蒸汽間接對待處理液進行加熱，將水蒸發成蒸汽的過程和揮發性有機物的分離過程結合，進行封閉和一體化的結構設計，簡化了裝置結構，並可有效減少水處理過程中的熱量損失和物質丟失；
[0013]採用高溫水蒸氣帶動揮發性有機物實現可控溫揮發，並在待處理液上方形成飽和水蒸氣，根據濃度平衡的原理，使得在實現待處理液中的揮發性有機物分離的同時，抑制了待處理液中的水分蒸發，可有效保證揮發性有機物分離後處理液體的濃度；
[0014]傳導隔離區為中空結構，可通過針對各種不同的揮發性有機物填充不同的介質材料，實現對待處理液的加熱溫度和速度進行調整，以適應不同揮發性有機物的分離；
[0015]蒸汽調節口 結構的設計，可結合溫度傳感器讀數對多餘水蒸氣進行調節和控制，從而控制揮發性有機物分離所需的溫度，以保證待處理液的溫度穩定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發明的結構示意圖；
[0017]圖2為本發明的工作原理示意圖。
[0018]圖中:1_汙水處理池，2-加熱器，3-水蒸氣發生腔，31-淨水注水口，32-淨水排水口，33-淨水溫度傳感器，34-淨水，4-蒸汽混合腔，41-待處理液注入口，42-處理液排出口，43-待處理液溫度傳感器，44-待處理液，5-水蒸氣通道，51-蒸汽調節口，6-冷凝器，61-冷凝水入口，62-冷凝水出口，63-混合蒸汽入口，64-混合蒸汽出口，7-傳導隔離區，71-介質填充口，72-填充介質出口。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖進一步描述本發明的技術方案，但要求保護的範圍並不局限於所述。
[0020]如圖1、圖2所示，本發明所述的一種汙水中揮發性有機物分離裝置，包括汙水處理池I和冷凝器6，所述汙水處理池I通過傳導隔離區7分隔為水蒸氣發生腔3和蒸汽混合腔4，所述水蒸氣發生腔3底部設有加熱器2，用於加熱淨水34以產生高溫水蒸氣，所述蒸汽混合腔4 一側上部與冷凝器6連通，水蒸氣發生腔3位於蒸汽混合腔4下方，並通過水蒸氣通道5與蒸汽混合腔4連通。
[0021]所述水蒸氣發生腔3中裝有淨水34，水位上方的水蒸氣發生腔3壁上設有淨水注水口 31，底部設有淨水排水口 32，淨水3水位下設有淨水溫度傳感器33。
[0022]在所述蒸汽混合腔4中裝待處理液44，液位上方的蒸汽混合腔4壁上設待處理液注入口 41，底部設有處理液排出口 42，待處理液44液位下設有待處理液溫度傳感器43。
[0023]所述水蒸氣通道5上設有蒸汽調節口 51，可結合待處理液中的溫度傳感器讀數，對蒸汽調節口 51進行調節，有效控制揮發性有機物從待處理液44中分離所需要的溫度並保持溫度穩定性。
[0024]所述傳導隔離區7為中空結構，上端設有介質填充口 71，下端設填充介質出口 72，可根據需要向傳導隔離區7中填充或更換不同的傳導介質材料。
[0025]本裝置工作時，位於水蒸氣發生腔3底部的加熱器2工作，對腔中的淨水進行加熱，將淨水加熱到沸騰，產生大量高溫蒸汽；高溫蒸汽充滿水面到傳導隔離區7底部的空間，將熱量通過傳導隔離區7內的傳導介質傳遞到蒸汽混合腔4中，對待處理液44進行加熱；同時，部分水蒸汽通過水蒸氣通道5進入蒸汽混合腔4中，充滿待處理液44上方的空間，形成飽和的水蒸氣層，由於水蒸氣飽和，可有效抑制待處理液44中的水分蒸發，以保持處理後的液體中其他有機物濃度；隨著待處理液44的溫度增高，在一定的溫度下，待處理液44中的揮發性有機物得以分離從混合液體中分離出來，由於揮發性有機物在待處理液44與飽和水蒸氣中存在濃度差，揮發性有機物從待處理液44中分離出後隨即與上方的飽和水蒸氣混合，通過混合蒸汽入口 63進入冷凝器6中，冷凝器6的冷凝水入口 61不斷通入冷卻水，冷卻水從冷卻水出口 62流出，形成冷卻循環，通過冷凝器6冷凝管的混合蒸汽則在冷凝管中被液化，從冷凝器6的混合蒸汽出口 64流出，直到通過檢測，混合蒸汽出口 64流出的液體中不再含有需分離的揮發性有機物成分，完成揮發性有機物的分離過程。
[0026]傳導隔離區7中可通過填充不同的傳熱材料作為傳熱介質，由於不同介質的傳導性不同，即可通過更換傳熱材料來改變對待處理液44的加熱速度和溫度，從而使加熱過程與揮發性有機物與液體 分離的要求相匹配，以達到分離效果。
[0027]當待處理液溫度傳感器43的讀數達到所需溫度後，可通過調節蒸汽調節口 51來調整釋放出的高溫蒸汽量，以保持待處理液44的溫度穩定。
[0028]本技術方案適用於各種揮發性有機物的分離溫度低於水蒸氣溫度的待處理液分離處理過程。
【權利要求】
1.一種汙水中揮發性有機物分離裝置，包括汙水處理池(1)和冷凝器(6)，其特徵在於:所述汙水處理池(1)通過傳導隔離區(7)分隔為水蒸氣發生腔(3)和蒸汽混合腔(4)，所述水蒸氣發生腔(3)底部設有加熱器(2)，所述蒸汽混合腔(4) 一側上部與冷凝器(6)連通，水蒸氣發生腔(3)位於蒸汽混合腔(4)下方，並通過水蒸氣通道(5)與蒸汽混合腔(4)連通。
2.根據權利要求1所述的一種汙水中揮發性有機物分離裝置，其特徵在於:所述水蒸氣發生腔(3)中裝有淨水(34)，水位上方的水蒸氣發生腔(3)壁上設有淨水注水口(31 )，底部設有淨水排水口( 32 )，淨水(3 )水位下設有淨水溫度傳感器(33 )。
3.根據權利要求1所述的一種汙水中揮發性有機物分離裝置，其特徵在於:在所述蒸汽混合腔(4)中裝待處理液(44)，液位上方的蒸汽混合腔(4)壁上設待處理液注入口(41)，底部設有處理液排出口(42)，待處理液(44)液位下設有待處理液溫度傳感器(43)。
4.根據權利要求1所述的一種汙水中揮發性有機物分離裝置，其特徵在於:所述水蒸氣通道(5)上設有蒸汽調節口(51)。
5.根據權利要求1所述的一種汙水中揮發性有機物分離裝置，其特徵在於:所述傳導隔離區(7 )為中空結構，上端設有介質填充口( 71)，下端設填充介質出口( 72 )。
【文檔編號】C02F1/20GK103951003SQ201410152674
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月16日 優先權日:2014年4月16日
【發明者】林松 申請人:中國水電顧問集團貴陽勘測設計研究院有限公司