低溫蒸發(fā)高濃度污水的處理裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種低溫蒸發(fā)高濃度污水的處理裝置，包括污水預(yù)熱組件、空氣預(yù)熱組件、低溫板式蒸發(fā)裝置和回收組件，污水預(yù)熱組件、空氣預(yù)熱組件分別連通至低溫板式蒸發(fā)裝置的污水進(jìn)口端和熱空氣進(jìn)口端；低溫板式蒸發(fā)裝置主要由多層蒸發(fā)板層疊而成，通過流量控制部件使進(jìn)入低溫板式蒸發(fā)裝置中的污水在自上而下形成連續(xù)層流狀液膜，通過空氣預(yù)熱組件使進(jìn)入低溫板式蒸發(fā)裝置中的熱空氣自下而上形成連續(xù)上升氣流，連續(xù)上升氣流與連續(xù)層流狀液膜逆流接觸，低溫板式蒸發(fā)裝置頂部設(shè)有與回收組件連通的熱空氣出口，低溫板式蒸發(fā)裝置底部設(shè)有污水出口。本實(shí)用新型的處理裝置投入小、處理效果好、維護(hù)運(yùn)營方便、能耗低、綠色環(huán)保。
【專利說明】低溫蒸發(fā)高濃度污水的處理裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種水處理設(shè)備，尤其涉及一種可特別適用于城市生活垃圾滲濾液等高濃度污水的處理設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國生活垃圾滲濾液處理主流的技術(shù)路徑主要有兩種，即碟管式反滲透(DTRO)技術(shù)和“厭氧+好氧+ MBR + NF/R0”組合技術(shù)。這兩種技術(shù)的核心是膜處理，經(jīng)過膜處理后產(chǎn)生的濃縮液是一種高濃度污染物，其產(chǎn)量大約為處理滲濾液總量的30%。濃縮液的污染物不僅濃度很高，且成分復(fù)雜難以處置，目前還是一個(gè)世界級(jí)難題。如果回灌至垃圾填埋場(chǎng)循環(huán)處理，初期有一定的效果，但長期的積累會(huì)導(dǎo)致COD和鹽度的富集，使超濾膜的更換頻率快速上升，從而顯著增加處理成本；如果轉(zhuǎn)移至城市生活污水處理廠處理，只是一種轉(zhuǎn)移污染的做法，其實(shí)際是將高濃度污染物稀釋后排放。
[0003]垃圾滲濾液的處理難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出現(xiàn)有的技術(shù)能力，不達(dá)標(biāo)排放或者直排的現(xiàn)象不同程度地在各地存在。抽樣調(diào)查顯示，真正能按照(GB16889 - 2008)標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)不足20%，一些生活垃圾處理處置項(xiàng)目成為應(yīng)付上級(jí)環(huán)保部門檢查的“應(yīng)景”設(shè)施；滲濾液濃縮液已經(jīng)對(duì)地下水、土壤、河道造成嚴(yán)重污染，并直接威脅飲用水安全。
[0004]因此，尋找一種處理效果好、投資省、運(yùn)營方便、能耗低、運(yùn)行成本低的濃縮液處理裝置，對(duì)于解決垃圾處理技術(shù)瓶頸，保護(hù)環(huán)境、減少有害物質(zhì)排放，顯得尤為迫切。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝過程簡(jiǎn)單、投入小、處理效果好、維護(hù)運(yùn)營方便、能耗低、綠色環(huán)保、可實(shí)現(xiàn)污染物“零”排放的低溫蒸發(fā)高濃度污水的處理裝置。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案為一種低溫蒸發(fā)高濃度污水(可用于處理垃圾滲濾液濃縮液以及與其類似的高濃度工業(yè)廢水等，例如含有重金屬的礦山廢水和冶煉廠廢水)的處理裝置，所述處理裝置包括污水預(yù)熱組件、空氣預(yù)熱組件、低溫板式蒸發(fā)裝置和回收組件，所述污水預(yù)熱組件、空氣預(yù)熱組件分別連通至低溫板式蒸發(fā)裝置的污水進(jìn)口端和熱空氣進(jìn)口端；所述低溫板式蒸發(fā)裝置為多層板式結(jié)構(gòu)，且主要由多層蒸發(fā)板層疊而成，通過污水預(yù)熱組件中的流量控制部件使進(jìn)入低溫板式蒸發(fā)裝置中的污水在多層蒸發(fā)板上自上而下形成連續(xù)層流狀液膜，通過空氣預(yù)熱組件使進(jìn)入低溫板式蒸發(fā)裝置中的熱空氣在多層蒸發(fā)板間自下而上形成連續(xù)上升氣流，所述連續(xù)上升氣流與連續(xù)層流狀液膜逆流接觸，所述低溫板式蒸發(fā)裝置頂部設(shè)有與回收組件連通的熱空氣出口，所述低溫板式蒸發(fā)裝置底部設(shè)有污水出口。
[0007]上述的低溫蒸發(fā)高濃度污水的處理裝置中，優(yōu)選的，所述多層蒸發(fā)板設(shè)置成促使連續(xù)層流狀液膜以S形方式下行的導(dǎo)向布置方式；所述連續(xù)上升氣流則以S形方式上升與連續(xù)層流狀液膜逆流接觸。[0008]上述的低溫蒸發(fā)高濃度污水的處理裝置中，優(yōu)選的，所述多層蒸發(fā)板中每一層蒸發(fā)板的下表面設(shè)置成可促使連續(xù)上升氣流形成局部漩渦湍流的凹凸式齒狀或波浪狀結(jié)構(gòu)。
[0009]上述的低溫蒸發(fā)高濃度污水的處理裝置中，優(yōu)選的，所述多層蒸發(fā)板中每一層蒸發(fā)板的一端為固定端，另一端為溢流端，所述溢流端設(shè)有一溢流擋板，通過控制溢流擋板的高度或溢流擋板上開設(shè)的溢流孔的高度，使連續(xù)層流狀液膜在每一層蒸發(fā)板上的液膜厚度呈現(xiàn)自上往下逐級(jí)遞減的形式。
[0010]上述的低溫蒸發(fā)高濃度污水的處理裝置中，優(yōu)選的，所述多層蒸發(fā)板設(shè)置成抽屜式組合模塊結(jié)構(gòu)，每一個(gè)抽屜為一個(gè)可自由組裝拆卸的組合模塊，每一個(gè)抽屜由至少一層蒸發(fā)板組成，多個(gè)抽屜上下疊加構(gòu)成所述多層蒸發(fā)板的主體結(jié)構(gòu)。
[0011]上述的低溫蒸發(fā)高濃度污水的處理裝置中，優(yōu)選的，所述低溫板式蒸發(fā)裝置內(nèi)的容腔被分隔成蒸發(fā)腔和冷凝回收腔，且蒸發(fā)腔設(shè)于中部，冷凝回收腔設(shè)于蒸發(fā)腔的外圍，所述污水進(jìn)口端直接連通至蒸發(fā)腔的頂部；所述低溫板式蒸發(fā)裝置頂部設(shè)有將冷凝液導(dǎo)流至冷凝回收腔中的冷凝器。
[0012]上述的低溫蒸發(fā)高濃度污水的處理裝置中，優(yōu)選的，所述低溫板式蒸發(fā)裝置頂部的內(nèi)表面設(shè)置成圓錐狀，所述冷凝器為水冷式冷凝器，該水冷式冷凝器設(shè)于圓錐狀的內(nèi)表面與低溫板式蒸發(fā)裝置的外壁之間，冷凝回收腔的底部開設(shè)有冷凝液出口，冷凝液出口通過管道連通至一冷凝液儲(chǔ)液池。更優(yōu)選的，所述冷凝液儲(chǔ)液池主要由回水池和回水降溫后的出水池兩部分構(gòu)成，所述出水池通過管道連通至所述水冷式冷凝器的進(jìn)水口，水冷式冷凝器的出水口及冷凝液出口均通過管道連通至前述回水池。
[0013]上述的低溫蒸發(fā)高濃度污水的處理裝置中，優(yōu)選的，所述污水預(yù)熱組件和空氣預(yù)熱組件共用一套熱源供給系統(tǒng)，所述熱源供給系統(tǒng)包括加熱裝置和加熱管路，加熱管路中填充傳熱介質(zhì)；所述污水預(yù)熱組件包括污水預(yù)熱池，加熱管路延伸至污水預(yù)熱池中供熱，所述加熱管路還延伸至一加熱水池，所述空氣預(yù)熱組件包括鼓風(fēng)機(jī)、空氣輸送管路和空氣流量控制器，空氣輸送管路延伸至所述加熱水池中給空氣預(yù)熱。
[0014]上述的低溫蒸發(fā)高濃度污水的處理裝置中，優(yōu)選的，所述回收組件包括汽水分離罐、引風(fēng)機(jī)和尾氣凈化裝置(優(yōu)選光催化氧化除臭裝置)，且所述熱空氣出口通過管道串聯(lián)上汽水分離罐和引風(fēng)機(jī)后連通至尾氣凈化裝置，所述回收組件與低溫板式蒸發(fā)裝置連通形成循環(huán)。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0016]1.本實(shí)用新型的處理裝置中主要利用了低溫高效蒸發(fā)技術(shù)，其模擬“臺(tái)風(fēng)效應(yīng)”，利用飽和水蒸氣遇冷凝結(jié)放熱在低溫板式蒸發(fā)裝置上方局部區(qū)域形成負(fù)壓，進(jìn)而產(chǎn)生一種自然的拉力使低溫板式蒸發(fā)裝置底部的熱空氣源源不斷上升；再通過回收組件的連接，可使熱空氣在低溫板式蒸發(fā)裝置與回收組件之間形成閉環(huán)回路，循環(huán)往復(fù)，從而高效利用空氣余熱，實(shí)現(xiàn)低溫高效蒸發(fā)污水中的水分。
[0017]2.本實(shí)用新型的處理裝置節(jié)能環(huán)保，通過利用“海水曬鹽”原理，可以在低溫(40°C?60°C)狀態(tài)下蒸發(fā)污水，與傳統(tǒng)的高溫(100°C?120°C)蒸餾方法相比，不僅節(jié)能，而且環(huán)保，冷凝水中有害物質(zhì)的含量低，符合國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，不需再次處理即可排放。
[0018]3.本實(shí)用新型的處理裝置蒸發(fā)效率高，通過在優(yōu)選的技術(shù)方案中利用抽屜式蒸發(fā)板底部的凹凸式齒狀或波浪狀結(jié)構(gòu)，使上升氣流遇到阻力而形成局部漩渦式小循環(huán)，迫使上升氣流與液膜多次接觸，顯著提高低溫狀態(tài)下的蒸發(fā)效率。
[0019]4.本實(shí)用新型的處理裝置可設(shè)計(jì)成開放式組合結(jié)構(gòu)，通過采用模塊式設(shè)計(jì)，使污水預(yù)熱組件、空氣預(yù)熱組件、低溫板式蒸發(fā)裝置和回收組件等均設(shè)置開放式接口，不僅便于各個(gè)組件模塊之間的組裝連接，而且有利于各個(gè)組件模塊之間的單獨(dú)升級(jí)換代。
[0020]5.本實(shí)用新型處理裝置中的低溫板式蒸發(fā)裝置可進(jìn)一步設(shè)計(jì)成優(yōu)選的組合模塊結(jié)構(gòu)，即單個(gè)低溫板式蒸發(fā)裝置可根據(jù)污水處理量和工藝流程時(shí)間長短，以增加或減少抽屜式組合模塊的數(shù)量，另外還可將多個(gè)低溫板式蒸發(fā)裝置進(jìn)行并聯(lián)，同時(shí)分別獨(dú)立地進(jìn)行污水處理，多個(gè)低溫板式蒸發(fā)裝置并聯(lián)后可迅速增加處理量，提高效率，且當(dāng)其中一臺(tái)低溫板式蒸發(fā)裝置在進(jìn)行結(jié)晶物的清理時(shí)，另外的低溫板式蒸發(fā)裝置可同時(shí)運(yùn)行，以保證污水處理的連續(xù)性，即使單個(gè)模塊出現(xiàn)故障也不影響整個(gè)處理裝置的運(yùn)行。
[0021]6.本實(shí)用新型處理裝置中的污水預(yù)熱組件、空氣預(yù)熱組件等使用的熱源均可采用清潔能源，例如主要是利用生活垃圾填埋場(chǎng)自身產(chǎn)生的沼氣能，開發(fā)使用成本低，且能夠減少溫室氣體直接排放。如果本實(shí)用新型處理裝置用于工業(yè)廢水處理領(lǐng)域，則可以利用太陽能或者空氣能作為主要能源。沼氣能源或者太陽能、空氣能均屬于清潔能源領(lǐng)域，符合國家政策導(dǎo)向，且有利于環(huán)境保護(hù)。
[0022]7.本實(shí)用新型處理裝置的工藝處理過程簡(jiǎn)單、投資成本低，能耗低，維護(hù)運(yùn)營簡(jiǎn)單方便，經(jīng)濟(jì)效益較好，處理的污水最終產(chǎn)物是約97%的清水和約3%的結(jié)晶物，可實(shí)現(xiàn)污染物“零，，排放。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中低溫板式蒸發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖(省略了部分蒸發(fā)板)。
[0025]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中低溫板式蒸發(fā)裝置的氣流大循環(huán)原理圖。
[0026]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中低溫板式蒸發(fā)裝置的蒸發(fā)板局部放大圖(氣流小循環(huán)原理圖)。
[0027]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例中低溫板式蒸發(fā)裝置的溢流擋板的局部放大圖(側(cè)視)。
[0028]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例中處理裝置運(yùn)營時(shí)的工藝原理圖。
[0029]圖例說明:
[0030]1、低溫板式蒸發(fā)裝置；11、濃縮液進(jìn)口端；12、熱空氣進(jìn)口端；13、蒸發(fā)板；131、固定端；132、溢流端；133、溢流孔；134、溢流擋板；135、凹凸式齒狀；14、熱空氣出口 ；15、濃縮液出口 ；16、蒸發(fā)腔；17、冷凝回收腔；18、冷凝器；2、加熱裝置；21、加熱管路；3、濃縮液預(yù)熱池；31、濃縮液輸送泵；32、濃縮液輸送管道；33、流量控制部件；4、加熱水池；41、鼓風(fēng)機(jī)；42、空氣輸送管路；43、空氣流量控制器；44、空氣加熱導(dǎo)管；5、冷凝液儲(chǔ)液池；51、回水池；52、出水池；53、冷凝器補(bǔ)水管道；6、汽水分離罐；61、引風(fēng)機(jī)；62、光催化氧化除臭裝置；63、熱空氣分流閥。
【具體實(shí)施方式】
[0031]為了便于理解本實(shí)用新型，下文將結(jié)合說明書附圖和較佳的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作更全面、細(xì)致地描述，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不限于以下具體的實(shí)施例。
[0032]需要特別說明的是，當(dāng)某一元件被描述為“固定于或連接于”另一元件上時(shí)，它可以是直接固定或連接在另一元件上，也可以是通過其他中間連接件間接固定或連接在另一元件上。
[0033]除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術(shù)語與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中所使用的專業(yè)術(shù)語只是為了描述具體實(shí)施例的目的，并不是旨在限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0034]實(shí)施例:
[0035]一種如圖1所示本實(shí)用新型的低溫蒸發(fā)高濃度污水的處理裝置，該處理裝置包括濃縮液預(yù)熱組件、空氣預(yù)熱組件、低溫板式蒸發(fā)裝置I和回收組件，濃縮液預(yù)熱組件、空氣預(yù)熱組件分別連通至低溫板式蒸發(fā)裝置I的濃縮液進(jìn)口端11和熱空氣進(jìn)口端12，回收組件通過一熱空氣分流閥63及分流管道與低溫板式蒸發(fā)裝置I的底部連通形成循環(huán)。
[0036]如圖1所示，本實(shí)施例中的濃縮液預(yù)熱組件和空氣預(yù)熱組件共用一套熱源供給系統(tǒng)，本實(shí)施例的熱源供給系統(tǒng)包括加熱裝置2和加熱管路21，加熱管路21中填充傳熱介質(zhì)，傳熱介質(zhì)可采用清水或者導(dǎo)熱油等，加熱管路21 —般采用不銹鋼管道；本實(shí)施例中的加熱裝置2為一沼氣焚燒鍋爐，該沼氣焚燒鍋爐可直接收集生活垃圾填埋場(chǎng)的沼氣，如果本實(shí)用新型的處理裝置是用于處理高濃度工業(yè)廢水，則加熱裝置2可以采用太陽能加熱裝置或者空氣能加熱裝置。
[0037]本實(shí)施例中的濃縮液預(yù)熱組件包括濃縮液預(yù)熱池3，加熱管路21延伸至濃縮液預(yù)熱池3中供熱，濃縮液預(yù)熱池3經(jīng)濃縮液輸送泵31和濃縮液輸送管道32連通至低溫板式蒸發(fā)裝置I的濃縮液進(jìn)口端11，濃縮液輸送管道32上還設(shè)有流量控制部件33 (例如流量泵)。加熱管路21還延伸至一加熱水池4，空氣預(yù)熱組件包括鼓風(fēng)機(jī)41和空氣輸送管路42，空氣輸送管路42前段設(shè)有延伸至加熱水池4中給空氣預(yù)熱的空氣加熱導(dǎo)管44，空氣輸送管路42后段設(shè)有空氣流量控制器43，空氣輸送管路42最終連通至低溫板式蒸發(fā)裝置I的熱空氣進(jìn)口端12，熱空氣進(jìn)口端12處設(shè)有噴嘴。
[0038]如圖2?圖4所示，本實(shí)施例中的低溫板式蒸發(fā)裝置I為多層板式結(jié)構(gòu)，主體材料全部采用不銹鋼制作，且主要由多層蒸發(fā)板13層疊而成。通過濃縮液預(yù)熱組件中的流量控制部件33使進(jìn)入低溫板式蒸發(fā)裝置I中的濃縮液在多層蒸發(fā)板13上自上而下形成連續(xù)層流狀液膜，通過空氣預(yù)熱組件使進(jìn)入低溫板式蒸發(fā)裝置I中的熱空氣在多層蒸發(fā)板13間自下而上形成連續(xù)上升氣流,連續(xù)上升氣流與連續(xù)層流狀液膜逆流接觸以實(shí)現(xiàn)濃縮液中水分的低溫蒸發(fā)。
[0039]本實(shí)施例的低溫板式蒸發(fā)裝置I中，多層蒸發(fā)板13設(shè)置成抽屜式組合模塊結(jié)構(gòu)，每一個(gè)抽屜為一個(gè)可自由組裝拆卸的組合模塊，在本實(shí)施例中，每一個(gè)抽屜由一層蒸發(fā)板13組成，多個(gè)抽屜上下疊加構(gòu)成多層蒸發(fā)板13的主體結(jié)構(gòu)。如圖1所示，實(shí)現(xiàn)部分為實(shí)際設(shè)置的蒸發(fā)板13，虛線部分則表示可以通過抽屜式組合模塊結(jié)構(gòu)增加的蒸發(fā)板，如此一來，則可通過調(diào)節(jié)抽屜數(shù)量調(diào)節(jié)蒸發(fā)板13的數(shù)量，進(jìn)而調(diào)節(jié)連續(xù)層流狀液膜與連續(xù)上升氣流逆流接觸的時(shí)間。
[0040]如圖5所示，本實(shí)施例的低溫板式蒸發(fā)裝置I中，每一層蒸發(fā)板13的一端為固定端131，另一端為溢流端132，溢流端132設(shè)有一溢流擋板134，通過控制溢流擋板134的高度或溢流擋板134上開設(shè)的溢流孔133的高度，可調(diào)節(jié)相應(yīng)蒸發(fā)板13上方連續(xù)層流狀液膜的厚度，使連續(xù)層流狀液膜在每一層蒸發(fā)板13上的液膜厚度呈現(xiàn)自上往下逐級(jí)遞減的形式；至最底層的抽屜式蒸發(fā)板13上的液膜厚度則以能夠完全蒸發(fā)形成結(jié)晶體為限。
[0041]本實(shí)施例的低溫板式蒸發(fā)裝置I中，多層蒸發(fā)板13設(shè)置成促使連續(xù)層流狀液膜以S形方式下行的導(dǎo)向布置方式；即上下相鄰兩層蒸發(fā)板13的固定端131和溢流端132的位置交替變化，在此結(jié)構(gòu)設(shè)置下，連續(xù)上升氣流則以S形方式上升并與下行的連續(xù)層流狀液膜保持逆流接觸。
[0042]如圖4所示，本實(shí)施例的低溫板式蒸發(fā)裝置I中，多層蒸發(fā)板中每一層蒸發(fā)板13的下表面設(shè)置成可促使連續(xù)上升氣流形成局部漩渦湍流的凹凸式齒狀135 (或波浪狀結(jié)構(gòu))。
[0043]本實(shí)施例的低溫板式蒸發(fā)裝置I頂部設(shè)有與回收組件連通的熱空氣出口 14，低溫板式蒸發(fā)裝置I的底部設(shè)有濃縮液出口 15。低溫板式蒸發(fā)裝置I內(nèi)的容腔被分隔成蒸發(fā)腔16和冷凝回收腔17，且蒸發(fā)腔16設(shè)于低溫板式蒸發(fā)裝置I的中部，冷凝回收腔17設(shè)于蒸發(fā)腔16的外圍，濃縮液進(jìn)口端11直接連通至蒸發(fā)腔16的頂部。
[0044]本實(shí)施例的低溫板式蒸發(fā)裝置I的頂部設(shè)有將冷凝液導(dǎo)流至冷凝回收腔17中的冷凝器18。低溫板式蒸發(fā)裝置I頂部的內(nèi)表面設(shè)置成圓錐狀，冷凝器18為水冷式冷凝器，該水冷式冷凝器設(shè)于圓錐狀的內(nèi)表面與低溫板式蒸發(fā)裝置I的外壁之間，冷凝回收腔17的底部開設(shè)有冷凝液出口，冷凝液出口通過管道連通至一冷凝液儲(chǔ)液池5，冷凝液儲(chǔ)液池5包括回水池51和出水池52，冷凝液儲(chǔ)液池5的出水池52另通過冷凝器補(bǔ)水管道53連通至冷凝器18的進(jìn)水口。
[0045]本實(shí)施例的低溫蒸發(fā)垃圾滲濾液濃縮液的處理裝置中，回收組件包括汽水分離罐
6、引風(fēng)機(jī)61和光催化氧化除臭裝置62，且熱空氣出口 14通過管道串聯(lián)上汽水分離罐6和引風(fēng)機(jī)61后連通至光催化氧化除臭裝置62 (內(nèi)設(shè)紫外燈管和催化劑網(wǎng)板)。汽水分離罐6的底部設(shè)有冷凝水排放口。
[0046]本實(shí)施例的低溫蒸發(fā)垃圾滲濾液濃縮液的處理裝置中，設(shè)置有多個(gè)兼容接口，以便根據(jù)日處理規(guī)模來增減低溫板式蒸發(fā)裝置I數(shù)量；一種優(yōu)選的實(shí)施方式是設(shè)置兩組并聯(lián)的低溫板式蒸發(fā)裝置1，以便在其中一組低溫板式蒸發(fā)裝置I進(jìn)行檢修或清理結(jié)晶體時(shí)，另一組低溫板式蒸發(fā)裝置I可以繼續(xù)工作，以保證濃縮液的連續(xù)處理。
[0047]本實(shí)施例的低溫蒸發(fā)垃圾滲濾液濃縮液的處理裝置的工作原理及過程如圖6所示，主要包括以下步驟:
[0048](I)收集垃圾填埋場(chǎng)的沼氣，利用加熱裝置2 (即沼氣焚燒鍋爐)預(yù)熱傳熱介質(zhì)(如果本處理裝置用于高濃度工業(yè)廢水處理領(lǐng)域，其主要熱源可以采用太陽能或者空氣能)，以清水或者導(dǎo)熱油作為傳熱介質(zhì)；預(yù)熱后的傳熱介質(zhì)在加熱管路21內(nèi)循環(huán)，加熱管路21在濃縮液預(yù)熱池3中將熱量傳遞給滲濾液濃縮液，滲濾液濃縮液被加熱至50°C左右(優(yōu)選40°C?60°C)，被預(yù)熱后的濃縮液通過流量控制部件33送入低溫板式蒸發(fā)裝置I的濃縮液進(jìn)口端11。
[0049](2)空氣預(yù)熱組件同時(shí)開始運(yùn)作，空氣預(yù)熱組件的熱源同樣取自加熱裝置2預(yù)熱后的加熱水池2，外部的空氣先經(jīng)過鼓風(fēng)機(jī)41進(jìn)入空氣輸送管路42，空氣輸送管路42前段設(shè)有延伸至加熱水池4中給空氣預(yù)熱的空氣加熱導(dǎo)管44，經(jīng)空氣加熱導(dǎo)管44預(yù)熱后的熱空氣(30°C左右)再通過一引風(fēng)機(jī)被送入低溫板式蒸發(fā)裝置I的熱空氣進(jìn)口端12，熱空氣進(jìn)口端12設(shè)于低溫板式蒸發(fā)裝置I的底部區(qū)域(即圖1中的I區(qū))。
[0050](3)低溫板式蒸發(fā)裝置I為密閉的抽屜式多層板式結(jié)構(gòu)；其模擬“海水曬鹽”的原理蒸發(fā)濃縮液；通過流量控制部件33使?jié)饪s液在多層蒸發(fā)板13上自上而下形成連續(xù)層流狀液膜，由于本實(shí)施例處理裝置中多層蒸發(fā)板13的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得連續(xù)層流狀液膜以“S”形方式下行，且液膜的厚度由上往下逐級(jí)減小，至最底層的抽屜式蒸發(fā)板13的液膜厚度以剛好蒸發(fā)完畢為限；與此同時(shí)，從熱空氣進(jìn)口端12進(jìn)入的熱空氣在低溫板式蒸發(fā)裝置I內(nèi)自下而上徐徐吹拂各層蒸發(fā)板13里的層流狀液膜；由于蒸發(fā)板13下表面的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(凹凸式齒狀)，使得上升氣流在經(jīng)過各層蒸發(fā)板13時(shí)會(huì)遇到阻力而形成局部漩渦湍流(參見圖4)，迫使熱空氣與液膜反復(fù)多次地接觸，熱空氣在蒸發(fā)板13液膜上方會(huì)形成多個(gè)漩渦式小循環(huán)，連續(xù)上升氣流經(jīng)過多層蒸發(fā)板13后最終形成飽和水蒸汽汽流到達(dá)低溫板式蒸發(fā)裝置I的頂部區(qū)域(即圖1的II區(qū))。
[0051](4)低溫板式蒸發(fā)裝置I進(jìn)一步模擬“臺(tái)風(fēng)”效應(yīng)，在其頂部裝設(shè)有一冷凝器18，冷凝器18使到達(dá)裝置內(nèi)頂部區(qū)域(II區(qū))的飽和水蒸氣遇冷凝結(jié)，凝結(jié)的過程中釋放熱量，進(jìn)而在低溫板式蒸發(fā)裝置I頂部區(qū)域形成負(fù)壓，使該區(qū)域產(chǎn)生一種促使熱空氣向上升騰的拉力，以帶動(dòng)低溫板式蒸發(fā)裝置I底部的熱空氣不斷上升。在熱空氣的徐徐吹拂下，低溫板式蒸發(fā)裝置I內(nèi)濃縮液的水分不斷被蒸發(fā)；濃縮液的濃度越來越高，當(dāng)蒸發(fā)達(dá)到濃縮液中溶質(zhì)的飽和濃度后，無機(jī)鹽離子會(huì)以晶體的形式在蒸發(fā)板13上析出；連續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間，當(dāng)蒸發(fā)板13內(nèi)結(jié)晶物增加至預(yù)期厚度時(shí)，切斷低溫板式蒸發(fā)裝置I中濃縮液的進(jìn)水，繼續(xù)通入熱空氣進(jìn)行蒸發(fā)；待低溫板式蒸發(fā)裝置I內(nèi)的剩余水分被完全蒸發(fā)后，用卸板鏟除蒸發(fā)板內(nèi)的結(jié)晶粉末物質(zhì)，收集結(jié)晶粉末物質(zhì)進(jìn)行資源化利用，或者暫作固化處理后單獨(dú)分區(qū)防滲填埋，待以后開發(fā)利用。低溫板式蒸發(fā)裝置I的底部設(shè)置濃縮液出口 15作為導(dǎo)流孔，使未蒸發(fā)完畢的液體或者因?yàn)椴僮魇д`溢流的液體能夠回流至滲濾液調(diào)節(jié)池。
[0052](5)低溫板式蒸發(fā)裝置I的頂部設(shè)置熱空氣出口 14作為導(dǎo)氣孔，熱空氣出口 14通過管道串聯(lián)上汽水分離罐6和引風(fēng)機(jī)61后連通至光催化氧化除臭裝置62，同時(shí)還通過管道連通與低溫板式蒸發(fā)裝置I的底部形成一個(gè)熱空氣環(huán)流回路(大循環(huán))，帶有余熱的熱空氣通過汽水分離罐6的汽水分離處理后可以在低溫板式蒸發(fā)裝置I內(nèi)形成循環(huán)；實(shí)現(xiàn)汽水分離后的冷凝水可達(dá)標(biāo)排放；在實(shí)現(xiàn)低溫板式蒸發(fā)裝置I內(nèi)氣流的自然循環(huán)(大循環(huán))后，可以視情況減少或者停止鼓風(fēng)機(jī)41和引風(fēng)機(jī)61的工作，以降低能耗；通過空氣流量控制器43可平衡大循環(huán)管道內(nèi)的氣流量，多余的空氣通過光催化氧化除臭裝置62進(jìn)行凈化后達(dá)標(biāo)排放，光催化氧化裝置主要利用紫外線照射，在二氧化鈦催化作用下，將熱尾氣中的污染物催化氧化成無機(jī)物、二氧化碳，水處理后通過弓I風(fēng)機(jī)達(dá)標(biāo)排放。
[0053](6)低溫板式蒸發(fā)裝置I頂部設(shè)置的冷凝器18使飽和水蒸汽氣流遇冷后形成冷凝水，冷凝水將沿圓錐狀的頂部流至低溫板式蒸發(fā)裝置I的冷凝回收腔17中，再通過冷凝液出口，最后被收集到冷凝液儲(chǔ)液池5中，冷凝液儲(chǔ)液池5包括回水池51和出水池52，部分冷凝水作為冷凝器18循環(huán)用水由出水池52通過水泵推送流向冷凝器18的進(jìn)水口，再利用虹吸原理可將冷凝器18內(nèi)受熱后的水引流至回水池51，使之循環(huán)利用；冷凝液儲(chǔ)液池5中多余的冷凝水可達(dá)標(biāo)排放。
[0054]由于生活垃圾成分復(fù)雜，不同城市、不同季節(jié)、不同填埋年限、不同氣候條件下的垃圾滲濾液濃縮液的有害成分均存在差異，為確保冷凝水達(dá)標(biāo)排放，在實(shí)施過程中要?jiǎng)討B(tài)檢測(cè)濃縮液的成分，了解有害成分的最低揮發(fā)溫度，按照有害成分的最低揮發(fā)溫度來升高或者降低低溫板式蒸發(fā)裝置I內(nèi)的溫度。一般來說，經(jīng)過上述本實(shí)用新型處理裝置的處理后，垃圾滲濾液濃縮液最終變成約97%的清水和約3%的結(jié)晶粉末物質(zhì)。
[0055]在設(shè)計(jì)上述處理裝置中多層蒸發(fā)板的面積和整體層高時(shí)，我們是以日處理15噸濃縮液為標(biāo)準(zhǔn)；由于本實(shí)施例中的處理裝置設(shè)置有多個(gè)兼容接口，因此我們可以根據(jù)現(xiàn)實(shí)中日處理規(guī)模來增減低溫板式蒸發(fā)裝置I的數(shù)量；比如，在本實(shí)施例中按濃縮液的處理規(guī)模為30噸/日計(jì)算，則設(shè)置兩組并聯(lián)的低溫板式蒸發(fā)裝置I即可解決，同時(shí)還可保證濃縮液處理的連續(xù)性，即當(dāng)?shù)谝惶椎蜏匕迨秸舭l(fā)裝置連續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間后，切斷進(jìn)水，繼續(xù)鼓入熱空氣，將蒸發(fā)板槽內(nèi)的剩余液體完全蒸發(fā)后，卸板鏟除結(jié)晶物；在切斷第一套低溫板式蒸發(fā)裝置進(jìn)水的同時(shí)，保持第二套低溫板式蒸發(fā)裝置的進(jìn)水閥開啟，如此循環(huán)操作，可保持不間斷的運(yùn)行。
【權(quán)利要求】
1.一種低溫蒸發(fā)高濃度污水的處理裝置，其特征在于:所述處理裝置包括污水預(yù)熱組件、空氣預(yù)熱組件、低溫板式蒸發(fā)裝置和回收組件，所述污水預(yù)熱組件、空氣預(yù)熱組件分別連通至低溫板式蒸發(fā)裝置的污水進(jìn)口端和熱空氣進(jìn)口端；所述低溫板式蒸發(fā)裝置為多層板式結(jié)構(gòu)，且主要由多層蒸發(fā)板層疊而成，通過污水預(yù)熱組件中的流量控制部件使進(jìn)入低溫板式蒸發(fā)裝置中的污水在多層蒸發(fā)板上自上而下形成連續(xù)層流狀液膜，通過空氣預(yù)熱組件使進(jìn)入低溫板式蒸發(fā)裝置中的熱空氣在多層蒸發(fā)板間自下而上形成連續(xù)上升氣流，所述連續(xù)上升氣流與連續(xù)層流狀液膜逆流接觸，所述低溫板式蒸發(fā)裝置頂部設(shè)有與回收組件連通的熱空氣出口，所述低溫板式蒸發(fā)裝置底部設(shè)有污水出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫蒸發(fā)高濃度污水的處理裝置，其特征在于:所述多層蒸發(fā)板設(shè)置成促使連續(xù)層流狀液膜以S形方式下行的導(dǎo)向布置方式；所述連續(xù)上升氣流則以S形方式上升與連續(xù)層流狀液膜逆流接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低溫蒸發(fā)高濃度污水的處理裝置，其特征在于:所述多層蒸發(fā)板中每一層蒸發(fā)板的下表面設(shè)置成可促使連續(xù)上升氣流形成局部漩渦湍流的凹凸式齒狀或波浪狀結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的低溫蒸發(fā)高濃度污水的處理裝置，其特征在于:所述多層蒸發(fā)板中每一層蒸發(fā)板的一端為固定端，另一端為溢流端，所述溢流端設(shè)有一溢流擋板，通過控制溢流擋板的高度或溢流擋板上開設(shè)的溢流孔的高度，使連續(xù)層流狀液膜在每一層蒸發(fā)板上的液膜厚度呈現(xiàn)自上往下逐級(jí)遞減的形式。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低溫蒸發(fā)高濃度污水的處理裝置，其特征在于:所述多層蒸發(fā)板設(shè)置成抽屜式組合模塊結(jié)構(gòu)，每一個(gè)抽屜為一個(gè)可自由組裝拆卸的組合模塊，每一個(gè)抽屜由至少一層蒸發(fā)板組成,多個(gè)抽屜上下疊加構(gòu)成所述多層蒸發(fā)板的主體結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的低溫蒸發(fā)高濃度污水的處理裝置，其特征在于:所述低溫板式蒸發(fā)裝置內(nèi)的容腔被分隔成蒸發(fā)腔和冷凝回收腔，且蒸發(fā)腔設(shè)于中部，冷凝回收腔設(shè)于蒸發(fā)腔的外圍，所述污水進(jìn)口端直接連通至蒸發(fā)腔的頂部；所述低溫板式蒸發(fā)裝置頂部設(shè)有將冷凝液導(dǎo)流至冷凝回收腔中的冷凝器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低溫蒸發(fā)高濃度污水的處理裝置，其特征在于:所述低溫板式蒸發(fā)裝置頂部的內(nèi)表面設(shè)置成圓錐狀，所述冷凝器為水冷式冷凝器，該水冷式冷凝器設(shè)于圓錐狀的內(nèi)表面與低溫板式蒸發(fā)裝置的外壁之間，冷凝回收腔的底部開設(shè)有冷凝液出口，冷凝液出口通過管道連通至一冷凝液儲(chǔ)液池。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的低溫蒸發(fā)高濃度污水的處理裝置，其特征在于:所述冷凝液儲(chǔ)液池主要由回水池和回水降溫后的出水池兩部分構(gòu)成，所述出水池通過管道連通至所述水冷式冷凝器的進(jìn)水口，水冷式冷凝器的出水口及冷凝液出口均通過管道連通至前述回水池。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的低溫蒸發(fā)高濃度污水的處理裝置，其特征在于:所述污水預(yù)熱組件和空氣預(yù)熱組件共用一套熱源供給系統(tǒng)，所述熱源供給系統(tǒng)包括加熱裝置和加熱管路，加熱管路中填充傳熱介質(zhì)；所述污水預(yù)熱組件包括污水預(yù)熱池，加熱管路延伸至污水預(yù)熱池中供熱，所述加熱管路還延伸至一加熱水池，所述空氣預(yù)熱組件包括鼓風(fēng)機(jī)、空氣輸送管路和空氣流量控制器，空氣輸送管路延伸至所述加熱水池中給空氣預(yù)熱。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的低溫蒸發(fā)高濃度污水的處理裝置，其特征在于:所述回收組件包括汽水分離罐、引風(fēng)機(jī)和尾氣凈化裝置，且所述熱空氣出口通過管道串聯(lián)上汽水分離罐和引風(fēng)機(jī)后連通至尾氣凈化裝置，所述回收組件通過管道與低溫板式蒸發(fā)裝置的底部連通形成循 環(huán)。
【文檔編號(hào)】C02F1/04GK203820489SQ201420089957
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】高青松, 舒淼, 曾露, 劉陽, 彭勝 申請(qǐng)人:長沙威保特環(huán)保科技有限公司