公布日：2022.02.01

申請日：2021.10.30

分類號：C02F1/04(2006.01)I;C01B5/00(2006.01)I

摘要

本發(fā)明公開了一種低氘水廢水循環(huán)利用裝置及方法，包括低氘水制備裝置、冷卻塔和儲水池、低氘水制備裝置從下至上包括依次連接的蒸餾罐、氣液分離罐、收集室和冷凝室，蒸餾罐開設有廢水排出口，廢水排出口連接至儲水池，儲水池連接至冷凝室，冷凝室連接至冷卻塔，冷卻塔連接至儲水池，裝置各部件之間均通過管道相連，本發(fā)明結構簡單、操作方便，能夠對生產(chǎn)的低氘水中的廢水和冷凝水進行有效的收集和反復使用，實現(xiàn)生產(chǎn)過程中水的零排放，充分利用了水資源，節(jié)約用水，通過本技術方案單臺制水設備有效節(jié)約廢水排放每天576升以上、冷凝水排放每天24720升以上，均被有效的節(jié)約水資源和用水成本，完全實現(xiàn)廢水零排放。

權利要求書

1.一種低氘水廢水循環(huán)利用裝置，其特征在于，包括低氘水制備裝置、冷卻塔(9)和儲水池(8)、所述的低氘水制備裝置從下至上包括依次連接的蒸餾罐(1)、氣液分離罐(14)、收集器(13)和冷凝室(12)，所述的蒸餾罐(1)開設有廢水排出口(2)，所述的廢水排出口(2)連接至儲水池(8)，所述的儲水池(8)連接至冷凝室(12)，所述的冷凝室(12)連接至冷卻塔(9)，所述的冷卻塔(9)連接至儲水池(8)，所述的裝置各部件之間均通過管道相連。

2.根據(jù)權利要求1所述的低氘水廢水循環(huán)利用裝置，其特征在于，所述的廢水排出口(2)與儲水池(8)之間，靠近廢除排放口端的管道上設置有隔膜式真空泵(3)，位于隔膜式真空泵(3)與儲水池(8)之間，且靠近隔膜式真空泵(3)端的管道上設有溫度監(jiān)視點(26)，所述的冷凝室(12)上設置有溫度傳感器(4)，所述的溫度傳感器(4)信號連至總控制處理器。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的低氘水廢水循環(huán)利用裝置，其特征在于，所述的儲水池(8)輸出至冷凝室(12)之間的管路為冷凝水進水管路，所述的冷凝室(12)輸出至儲水池(8)之間的管路為冷凝室(12)出水管路，所述的冷凝水進水管路上靠近儲水池(8)段設有分支點(6)，所述的分支點(6)與儲水池(8)之間設有管道式離心泵(7)，所述的管道式離心泵(7)與儲水池(8)之間設有閥門(5)，所述的冷凝水進水管路通過分支點(6)分為管路一(15)、管路二(16)和管路三(17)，三條分支管路，所述的管路一(15)連接市政管網(wǎng)，所述的管路一(15)上設有閥門(5)。

4.根據(jù)權利要求3所述的低氘水廢水循環(huán)利用裝置，其特征在于，所述的冷凝水進水管路上靠近冷凝室(12)段設有匯聚點，所述的匯聚點為管路二(16)和管路三(17)的匯聚之處，所述的匯聚點上設置有T形球閥門(5)。

5.根據(jù)權利要求4所述的低氘水廢水循環(huán)利用裝置，其特征在于，所述的管路三(17)上設置有換熱器(18)，所述的換熱器(18)連接制冷壓縮機(19)，所述的制冷壓縮機(19)上設有溫度傳感器(4)，所述的冷凝水進水管路和冷凝出水管路上靠近冷凝室(12)段均設有溫度表(11)。

6.根據(jù)權利要求3所述的低氘水廢水循環(huán)利用裝置，其特征在于，所述的冷凝水出水管路上，位于溫度表(11)與儲水池(8)之間設有冷卻塔(9)，所述的冷卻塔(9)內(nèi)通過玻璃鋼散熱片和負壓風扇降溫，靠近冷卻塔(9)的出水口端設有溫度檢測點，所述的溫度檢測點上設置有連接wfi聯(lián)網(wǎng)模塊的控制繼電器。

7.一種如權利要求1或2或4或5或6所述的低氘水廢水循環(huán)利用裝置的低氘水廢水循環(huán)利用方法，其特征在于，包括如下步驟：1)低氘水在生產(chǎn)過程中，蒸餾罐(1)中產(chǎn)生的高氘水，通過隔膜式真空泵(3)，從廢水排出口(2)排出，流經(jīng)管道至儲水池(8)；2)打開管路一(15)的閥門(5)，市政用水經(jīng)過管路二(16)流至冷凝室(12)用作冷凝水后再通過冷凝水出水管路中的冷卻塔(9)降溫后輸送至儲水池(8)收集，直至儲水池(8)達到規(guī)定的水位后，關閉管路一(15)閥門(5)；3)開啟管道式離心泵(7)和距離儲水池(8)最近的閥門(5)，儲水池(8)內(nèi)的水通過管路二(16)給冷凝室(12)提供冷凝水；4)當冷凝水進水管路上，最靠近冷凝室(12)的溫度表(11)的溫度指標顯示超過限定值以后，通過操作T型換向球閥，改變冷凝室(12)的供水管路二(16)至管路三(17)，使儲水池(8)內(nèi)水通過管道式離心泵(7)加壓后經(jīng)過管路三(17)輸送至換熱器(18)，換熱器(18)通過制冷壓縮機(19)進行水溫換熱冷卻，使其水溫通過控制后再通過管道輸送到冷凝室(12)內(nèi)；5)從冷凝室(12)內(nèi)出來的高溫冷凝水通過冷凝室(12)出水管路上的冷卻塔(9)散熱降溫后，再重新回流入儲水池(8)，實現(xiàn)低氘水廢水的零排放和循環(huán)使用。

8.根據(jù)權利要求7所述的低氘水廢水循環(huán)利用裝置的低氘水廢水循環(huán)利用方法，其特征在于，所述的隔膜式真空泵(3)邊上的溫度監(jiān)視點(26)連接WiFi聯(lián)網(wǎng)模塊進行實時溫度傳輸和低溫報警，所述的低溫為低于25℃，所述的冷凝室(12)上的溫度傳感器(4)在溫度超過50℃后將強制停機已確保產(chǎn)出低氘水的氘值達到設定值。

9.根據(jù)權利要求7所述的低氘水廢水循環(huán)利用裝置的低氘水廢水循環(huán)利用方法，其特征在于，其特征在于，冷凝室(12)內(nèi)的水被冷凝消耗后產(chǎn)生的高溫水為35~42℃，通過所述的冷卻塔(9)散熱降溫后至35℃以下。

10.根據(jù)權利要求7所述的氘水廢水循環(huán)利用裝置的低氘水廢水循環(huán)利用方法，所述的步驟4)中，所述的限定值是當冷凝水進水溫度超過25℃或者出水溫度超過42℃時，開啟T形球閥閥門(5)改變水管水路；換熱器(18)通過制冷壓縮機(19)進行水溫換熱冷卻，控制在18~24℃。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種低氘水廢水循環(huán)利用裝置及方法，是一種低氘水在生產(chǎn)過程中廢水的自身循環(huán)使用和再次利用裝置。

本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明公開了一種低氘水廢水循環(huán)利用裝置，包括低氘水制備裝置、冷卻塔和儲水池、低氘水制備裝置從下至上包括依次連接的蒸餾罐、氣液分離罐、收集室和冷凝室，蒸餾罐開設有廢水排出口，廢水排出口連接至儲水池，儲水池連接至冷凝室，冷凝室連接至冷卻塔，冷卻塔連接至儲水池，裝置各部件之間均通過管道相連。

作為進一步地改進，本發(fā)明所述的廢水排出口與儲水池之間，靠近廢除排放口端的管道上設置有隔膜式真空泵，位于隔膜式真空泵與儲水池之間，且靠近隔膜式真空泵端的管道上設有溫度監(jiān)測點，冷凝室上設置有溫度傳感器，溫度傳感器信號連至總控制處理器。

作為進一步地改進，本發(fā)明所述的儲水池輸出至冷凝室之間的管路為冷凝水進水管路，冷凝室輸出至儲水池之間的管路為冷凝室出水管路，冷凝水進水管路上靠近儲水池段設有分支點，分支點與儲水池之間設有管道式離心泵，管道式離心泵與儲水池之間設有閥門，冷凝水進水管路通過分支點分為管路一、管路二和管路三，三條分支管路，管路一連接市政管網(wǎng)，管路一上設有閥門。

作為進一步地改進，本發(fā)明所述的冷凝水進水管路上靠近冷凝室段設有匯聚點，匯聚點為管路二和管路三的匯聚之處，匯聚點上設置有T形球閥門。

作為進一步地改進，本發(fā)明所述的管路三上設置有換熱器，換熱器連接制冷壓縮機，制冷壓縮機上設有溫度傳感器，冷凝水進水管路和冷凝出水管路上靠近冷凝室段均設有溫度表。

作為進一步地改進，本發(fā)明所述的冷凝水出水管路上，位于溫度表與儲水池之間設有冷卻塔，冷卻塔內(nèi)通過玻璃鋼散熱片和負壓風扇降溫，靠近冷卻塔的出水口端設有溫度檢測點，溫度檢測點上設置有連接wfi聯(lián)網(wǎng)模塊的控制繼電器。

本發(fā)明還公開了一種低氘水廢水循環(huán)利用裝置的低氘水廢水循環(huán)利用方法，包括如下步驟：

1)低氘水在生產(chǎn)過程中，蒸餾罐中產(chǎn)生的高氘水，通過隔膜式真空泵，從廢水排出口排出，流經(jīng)管道至儲水池；

2)打開管路一的閥門，市政用水經(jīng)過管路二流至冷凝室用作冷凝水后再通過冷凝水出水管路中的冷卻塔降溫后輸送至儲水池收集，直至儲水池達到規(guī)定的水位后，關閉管路一閥門；

3)開啟管道式離心泵和距離儲水池最近的閥門，儲水池內(nèi)的水通過管路二給冷凝室提供冷凝水；

4)當冷凝水進水管路上，最靠近冷凝室的溫度表的溫度指標顯示超過限定值以后，通過操作T型換向球閥，改變冷凝室的供水管路二至管路三，使儲水池內(nèi)水通過管道式離心泵加壓后經(jīng)過管路三輸送至換熱器，換熱器通過制冷壓縮機進行水溫換熱冷卻，使其水溫控制后再通過管道輸送到冷凝室內(nèi)；

5)從冷凝室內(nèi)出來的高溫冷凝水通過冷凝室出水管路上的冷卻塔散熱降溫后，再重新回流入儲水池，實現(xiàn)低氘水廢水的零排放和循環(huán)使用。

作為進一步地改進，本發(fā)明所述的隔膜式真空泵邊上的溫度監(jiān)測點連接WiFi聯(lián)網(wǎng)模塊進行實時溫度傳輸和低溫報警，低溫為低于25℃，冷凝室上的溫度傳感器在溫度超過50℃后將強制停機已確保產(chǎn)出低氘水的氘值達到設定值。

作為進一步地改進，本發(fā)明所述的冷凝室內(nèi)的水被冷凝消耗后產(chǎn)生的高溫水為35~42℃，通過冷卻塔散熱降溫后至35℃以下。

作為進一步地改進，本發(fā)明所述的步驟4)中，限定值是當冷凝水進水溫度超過28℃或者出水溫度超過42℃時，開啟T形球閥閥門改變水管水路；換熱器通過制冷壓縮機進行水溫換熱冷卻，通過溫度傳感器控制在18~24℃。

本發(fā)明的有益效果如下：

1、本發(fā)明提供了一種低氘水廢水循環(huán)利用裝置，該裝置在蒸餾罐上開設了廢水排出口，使得所產(chǎn)生的高氘水從廢水排出口中排出，同時設計了儲水池，高氘水排出后流入儲水池，經(jīng)過對儲水池的水溫進行調(diào)節(jié)和監(jiān)控后，通過管道式離心泵加壓后泵出至冷凝室作冷凝水使用，通過設置儲水池到冷凝室之間的冷凝水進水管路和冷凝室到儲水池之間的冷凝水出水管路，結構簡單、操作方便，能夠對生產(chǎn)的低氘水中的廢水和冷凝水進行有效的收集和反復使用，實現(xiàn)生產(chǎn)過程中水的零排放，充分利用了水資源，節(jié)約用水。

2、廢水排出口邊上的隔膜式真空泵，用于泵出蒸餾罐中的高氘水至儲水池。

3、靠近隔膜式真空泵端的管道上設有溫度監(jiān)視點，溫度監(jiān)視點上設置有控制繼電器，控制繼電器連接WiFi聯(lián)網(wǎng)模塊進行實時溫度傳輸和低溫報警，當溫度低于25℃，就會產(chǎn)生報警，控制繼電器是連接到技術員手機上的，是作為溫度遠程預警監(jiān)控，本來蒸餾罐是恒溫，30~40度左右，24小時排放，如果溫度太低了，說明里面的真空溫度或者加熱泵損壞了，或者隔膜泵排量水流量變小的，報警說明重水排放系統(tǒng)出現(xiàn)故障，不及時處理將影響低氘水的氘值的穩(wěn)定，低于設定值時需人工干預了。

4、靠近儲水池端的管道上的管道式離心泵，用于泵出儲水池中的水至冷凝室當冷凝水使用。

5、冷凝室上方安裝有18B20溫度傳感器，對溫度進行監(jiān)測，溫度超過50℃后將強制停機已確保產(chǎn)出低氘水的氘值達到設定值。冷凝室里面是真空溫度，蒸餾塔中是負壓的，溫度一高容易產(chǎn)生上面的沖頂，里面的水蒸氣往上冒，會導致管子壓力變大，對設備造成破壞和對氘值有影響。

6、管路一用于連通市政管網(wǎng)的水，用做為冷凝水經(jīng)冷凝室后直接排放的廢水通過管道輸送至冷卻塔物理降溫后輸送至儲水池進行收集，其后，市政管網(wǎng)用水作為儲水池補充用水使用，當儲水池水量到達規(guī)定水位以后，關閉市政管網(wǎng)供水閥門，開啟管道式離心泵及閥門，使用儲水池內(nèi)水源通過管路二給冷凝室供冷凝水，當冷凝室進水口的溫度表的高于25℃后，通過操作T型換向球閥，改變其供水管水路至管路三，使儲水池內(nèi)水通過管道式離心泵加壓后經(jīng)過管路三管道輸送至換熱器。換熱器通過制冷壓縮機進行水溫換熱冷卻，使其水溫控制在18~24℃左右后再通過管道輸送到低氘水冷凝室裝置內(nèi)做冷凝水使用從而實現(xiàn)低氘水廢水的零排放和循環(huán)使用。

7、通過對水溫進行調(diào)節(jié)和監(jiān)控，從而進一步改善了因環(huán)境溫度造成低氘水出水氘值不穩(wěn)定的現(xiàn)象，提高制氘設備的穩(wěn)定性。

8、冷凝水出水管路上，位于溫度表與儲水池之間設有冷卻塔，冷卻塔內(nèi)通過玻璃鋼散熱片和負壓風扇降溫，靠近冷卻塔的出水口端設有溫度監(jiān)視點，溫度監(jiān)視點上設置有連接wifi聯(lián)網(wǎng)模塊的控制繼電器。

9、使用后的高溫冷凝水再經(jīng)過冷卻塔散熱至35℃已下后重新回流入儲水池待用，從而實現(xiàn)低氘水廢水的零排放和循環(huán)使用。

10、通過本技術方案單臺制水設備有效節(jié)約廢水排放每天576升以上、冷凝水排放每天24720升以上，均被有效的節(jié)約水資源和用水成本，完全實現(xiàn)廢水零排放。

（發(fā)明人：陳國祥）