公布日：2022.04.26
申請(qǐng)日：2022.02.18
分類號(hào)：C02F9/10(2006.01)I;F25C1/12(2006.01)I;F25B39/04(2006.01)I;F25B41/40(2021.01)I;F25B41/31(2021.01)I
摘要
本發(fā)明提供一種冷凍蒸發(fā)聯(lián)合濃縮的污水處理系統(tǒng)，污水處理系統(tǒng)包括有污水冷凍處理單元、污水蒸發(fā)處理單元和冷媒回路單元，污水蒸發(fā)處理單元包括蒸發(fā)冷凝支路和蒸發(fā)冷卻回路，冷媒在所述冷媒回路單元內(nèi)循環(huán)使用，所述冷媒回路單元用于冷媒的冷熱源回收再利用，本發(fā)明采用污水冷凍處理單元疊加污水蒸發(fā)處理單元進(jìn)行的蒸發(fā)濃縮技術(shù)，濃縮比和濃縮效率有顯著提高，板冰制冰濃縮疊加蒸發(fā)濃縮技術(shù)，制冰濃縮污水原液與蒸發(fā)濃縮的污水原液的冷熱源冷媒熱量共用，既減少了熱泵的多重配置，又降低了蒸發(fā)能源消耗，顯著降低污水濃縮能耗。降低了設(shè)置多重?zé)嵩床僮麟y度，簡(jiǎn)化設(shè)備制造工藝，同時(shí)大量節(jié)約了操作和設(shè)備的成本。
權(quán)利要求書
1.冷凍蒸發(fā)聯(lián)合濃縮的污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述污水處理系統(tǒng)包括有污水冷凍處理單元、污水蒸發(fā)處理單元和冷媒回路單元，所述冷媒回路單元包括通過(guò)管道依次連接有板冰機(jī)、水冷冷凝器、風(fēng)冷冷凝器和板冰機(jī)；冷媒在所述冷媒回路單元的內(nèi)部循環(huán)使用，冷媒所形成的冷媒通道在板冰機(jī)內(nèi)依次經(jīng)過(guò)的部件包括有：膨脹閥，所述膨脹閥將從風(fēng)冷冷凝器的高溫高壓的液態(tài)冷媒節(jié)流為低溫低壓的液態(tài)冷媒；制冰器，所述制冰器的內(nèi)部冷媒通道將從膨脹閥流出的低溫低壓液態(tài)冷媒蒸發(fā)成低溫低壓氣態(tài)冷媒；壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)將從制冰器流出的低溫低壓氣態(tài)冷媒壓縮為高溫高壓氣態(tài)冷媒；高溫高壓氣態(tài)冷媒再依次進(jìn)入水冷冷凝器、風(fēng)冷冷凝器液化轉(zhuǎn)化成低溫低壓液態(tài)冷媒，低溫低壓液態(tài)冷媒通過(guò)膨脹閥再次返回到制冰器內(nèi)再進(jìn)行循環(huán)，所述冷媒回路單元用于冷媒的冷熱源回收再利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷凍蒸發(fā)聯(lián)合濃縮的污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述污水冷凍處理單元包括依次連接有板冰機(jī)、冰水槽、高壓泵、膜過(guò)濾器和凈化水槽；所述板冰機(jī)的內(nèi)部還包括有：循環(huán)槽，所述循環(huán)槽用于儲(chǔ)存制冰循環(huán)液；循環(huán)泵，所述循環(huán)泵用于從循環(huán)槽內(nèi)抽取制冰循環(huán)液，并通過(guò)管道將制冰循環(huán)液噴淋于制冰器的外表面，所述循環(huán)泵用于制冰時(shí)進(jìn)行污水循環(huán)；污水從所述制冰器的外表面淋水制冰，進(jìn)行污水制冰凈化；所述污水冷凍處理單元用于循環(huán)污水在制冰器內(nèi)進(jìn)行制冰，對(duì)未制成冰的制冰循環(huán)液與已結(jié)成冰的冰塊分離脫污，在冰水槽內(nèi)對(duì)已結(jié)成冰的冰塊進(jìn)行融化，通過(guò)高壓泵進(jìn)行加壓進(jìn)入膜過(guò)濾器過(guò)濾成凈化水，凈化水排入凈化水槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷凍蒸發(fā)聯(lián)合濃縮的污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述污水蒸發(fā)處理單元包括有蒸發(fā)加熱回路，所述蒸發(fā)加熱回路包括依次連接有水冷冷凝器、蒸發(fā)釜、蒸發(fā)循環(huán)泵和水冷冷凝器；所述蒸發(fā)加熱回路用于未制成冰的制冰廢液進(jìn)入水冷冷凝器、蒸發(fā)釜、蒸發(fā)循環(huán)泵和水冷冷凝器反復(fù)循環(huán)加熱后的蒸發(fā)分離凈化。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷凍蒸發(fā)聯(lián)合濃縮的污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述污水蒸發(fā)處理單元的所述蒸發(fā)釜還連接有排出濃縮液支路，所述排出濃縮液支路包括有蒸發(fā)釜、排液泵和濃縮液池；所述排出濃縮液支路用于將經(jīng)過(guò)蒸發(fā)加熱回路達(dá)到指定濃度后的高度濃縮液，通過(guò)排液泵排入濃縮液池。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷凍蒸發(fā)聯(lián)合濃縮的污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述污水蒸發(fā)處理單元還包括有蒸發(fā)冷凝支路，所述蒸發(fā)冷凝支路包括依次連接冷卻器、排水泵、凈化水槽；蒸發(fā)冷凝支路單元用于收集蒸發(fā)釜內(nèi)的蒸汽進(jìn)入冷卻器后冷凝成凈化水，通過(guò)排水泵排入凈化水槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷凍蒸發(fā)聯(lián)合濃縮的污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述污水蒸發(fā)處理單元還包括有蒸發(fā)冷卻回路，所述蒸發(fā)冷卻回路包括依次連接有冷卻器、冰水槽、冰水循環(huán)泵、冷卻器；所述蒸發(fā)冷卻回路用于循環(huán)污水在冷卻器中吸收冷凝支路中蒸汽的熱量和循環(huán)污水在冰水槽中水凝結(jié)成冰時(shí)放出熱量。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷凍蒸發(fā)聯(lián)合濃縮的污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述污水處理系統(tǒng)還包括有返液回路，所述返液回路包括依次連接有板冰機(jī)、冰水槽、高壓泵、膜過(guò)濾器和污水主管道；循環(huán)污水或者污水原液通過(guò)污水冷凍處理單元的膜過(guò)濾器的過(guò)濾后剩余少量較濃的殘液，通過(guò)返液回路返回至板冰機(jī)，從板冰機(jī)再次循環(huán)進(jìn)入污水冷凍處理單元或者污水蒸發(fā)處理單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷凍蒸發(fā)聯(lián)合濃縮的污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述污水蒸發(fā)處理單元還包括有真空泵，所述真空泵與蒸發(fā)釜耦合連接，所述真空泵用于從蒸發(fā)系統(tǒng)中向大氣環(huán)境排出氣體來(lái)保持蒸發(fā)系統(tǒng)的真空度。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷凍蒸發(fā)聯(lián)合濃縮的污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述污水蒸發(fā)處理單元還包括有壓力表，所述壓力表與所述蒸發(fā)釜固定連接，所述壓力表用于監(jiān)測(cè)蒸發(fā)釜內(nèi)的氣壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的冷凍蒸發(fā)聯(lián)合濃縮的污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述污水蒸發(fā)處理單元還包括有溫度表，所述溫度表與所述蒸發(fā)釜為固定連接，所述溫度表用于監(jiān)測(cè)蒸發(fā)釜內(nèi)的溫度。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種冷凍蒸發(fā)聯(lián)合濃縮的污水處理系統(tǒng)，采用板冰機(jī)制冰的污水冷凍處理單元濃縮技術(shù)疊加污水蒸發(fā)處理單元濃縮技術(shù)，濃縮效率高，濃縮比高，并且污水冷凍處理單元濃縮技術(shù)與蒸發(fā)處理濃縮的冷熱源共用，既減少熱泵配置，又減少蒸發(fā)能源消耗、顯著降低污水濃縮能耗。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種冷凍蒸發(fā)聯(lián)合濃縮的污水處理系統(tǒng)，所述污水處理系統(tǒng)包括有污水冷凍處理單元、污水蒸發(fā)處理單元和冷媒回路單元，所述冷媒回路單元包括通過(guò)管道依次連接有板冰機(jī)、水冷冷凝器、風(fēng)冷冷凝器和板冰機(jī)；冷媒在所述冷媒回路單元的內(nèi)部循環(huán)使用，冷媒所形成的冷媒通道在板冰機(jī)內(nèi)依次經(jīng)過(guò)的部件包括有膨脹閥，所述膨脹閥將從風(fēng)冷冷凝器的高溫高壓液態(tài)冷媒節(jié)流為低溫低壓液態(tài)冷媒，制冰器，所述制冰器的內(nèi)部冷媒通道將從膨脹閥流出的低溫低壓液態(tài)冷媒蒸發(fā)成低溫低壓氣態(tài)冷媒；壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)將從制冰器流出的低溫低壓氣態(tài)冷媒壓縮為高溫高壓溫氣態(tài)冷媒；高溫高壓氣態(tài)冷媒再依次進(jìn)入水冷冷凝器、風(fēng)冷冷凝器液化轉(zhuǎn)化成低溫低壓液態(tài)冷媒，低溫低壓液態(tài)冷媒通過(guò)膨脹閥再次返回流入制冰器內(nèi)循環(huán)使用，所述冷媒回路單元用于冷媒的冷熱源回收再利用。
進(jìn)一步地，所述污水冷凍處理單元包括依次連接有板冰機(jī)、冰水槽、高壓泵、膜過(guò)濾器和凈化水槽；所述板冰機(jī)的內(nèi)部還包括有循環(huán)槽，所述循環(huán)槽用于儲(chǔ)存制冰循環(huán)液；循環(huán)泵，從所述循環(huán)槽內(nèi)抽取制冰循環(huán)液，通過(guò)管道噴淋于制冰器的外表面，所述循環(huán)泵用于制冰時(shí)進(jìn)行污水循環(huán)；污水從所述制冰器的外表面淋水制冰，進(jìn)行污水制冰凈化；所述污水冷凍處理單元用于循環(huán)污水在制冰器內(nèi)進(jìn)行制冰，對(duì)未制成冰的制冰循環(huán)液與已結(jié)成冰的冰塊分離脫污，在冰水槽內(nèi)對(duì)已結(jié)成冰的冰塊進(jìn)行融化，通過(guò)高壓泵進(jìn)行加壓進(jìn)入膜過(guò)濾器過(guò)濾成凈化水，凈化水排入凈化水槽。
進(jìn)一步地，所述污水蒸發(fā)處理單元包括有蒸發(fā)加熱回路，所述蒸發(fā)加熱回路包括依次連接有水冷冷凝器、蒸發(fā)釜、蒸發(fā)循環(huán)泵和水冷冷凝器；所述蒸發(fā)加熱回路用于未制成冰的制冰廢液進(jìn)入水冷冷凝器、蒸發(fā)釜、蒸發(fā)循環(huán)泵和水冷冷凝器反復(fù)循環(huán)加熱后的蒸發(fā)分離凈化。
進(jìn)一步地，所述污水蒸發(fā)處理單元的所述蒸發(fā)釜還連接有排出濃縮液支路，所述排出濃縮液支路包括有蒸發(fā)釜、排液泵和濃縮液池；所述排出濃縮液支路用于將經(jīng)過(guò)所述蒸發(fā)加熱回路達(dá)到指定濃度后的高度濃縮液，通過(guò)排液泵排入濃縮液池。
進(jìn)一步地，所述污水蒸發(fā)處理單元還包括有蒸發(fā)冷凝支路，所述蒸發(fā)冷凝支路包括依次連接冷卻器、排水泵、凈化水槽；蒸發(fā)冷凝支路單元用于收集蒸發(fā)釜內(nèi)的蒸汽進(jìn)入冷卻器后冷凝成凈化水，通過(guò)排水泵排入凈化水槽。
進(jìn)一步地，所述污水蒸發(fā)處理單元還包括有蒸發(fā)冷卻回路，所述蒸發(fā)冷卻回路包括依次連接有冷卻器、冰水槽、冰水循環(huán)泵、冷卻器；所述蒸發(fā)冷卻回路用于循環(huán)污水在冷卻器中吸收冷凝支路中蒸汽的熱量和循環(huán)污水在冰水槽中水凝結(jié)成冰時(shí)放出熱量。
進(jìn)一步地，所述污水處理系統(tǒng)還包括有返液回路，所述返液回路包括依次連接有板冰機(jī)、冰水槽、高壓泵、膜過(guò)濾器和污水主管道；循環(huán)污水或者污水原液通過(guò)污水冷凍處理單元的膜過(guò)濾器的過(guò)濾后剩余少量較濃的殘液，通過(guò)返液回路返回至板冰機(jī)，從板冰機(jī)再次循環(huán)進(jìn)入污水冷凍處理單元或者污水蒸發(fā)處理單元。
進(jìn)一步地，所述污水蒸發(fā)處理單元還包括有真空泵，所述真空泵與所述蒸發(fā)釜耦合連接，所述真空泵用于從蒸發(fā)系統(tǒng)中向大氣環(huán)境排出氣體來(lái)保持蒸發(fā)系統(tǒng)的真空度。
進(jìn)一步地，所述污水蒸發(fā)處理單元還包括有壓力表，所述壓力表與所述蒸發(fā)釜為固定連接，所述壓力表用于監(jiān)測(cè)蒸發(fā)釜內(nèi)的氣壓。
進(jìn)一步地，所述污水蒸發(fā)處理單元還包括有溫度表，所述溫度表與所述蒸發(fā)釜為固定連接，所述溫度表用于監(jiān)測(cè)蒸發(fā)釜內(nèi)的溫度。
分析可知，本發(fā)明公開一種冷凍蒸發(fā)聯(lián)合濃縮的污水處理系統(tǒng)，有以下技術(shù)效果：
1.本發(fā)明公開的污水處理系統(tǒng)采用污水冷凍處理單元疊加污水蒸發(fā)處理單元進(jìn)行的蒸發(fā)濃縮技術(shù)，濃縮比和濃縮效率有顯著提高。
2.本發(fā)明公開的污水處理系統(tǒng)采用板冰制冰濃縮疊加蒸發(fā)濃縮技術(shù)，制冰濃縮污水原液與蒸發(fā)濃縮的污水原液的冷熱源冷媒熱量共用，既減少了熱泵的多重配置，又降低了蒸發(fā)能源消耗，顯著降低污水濃縮能耗。
3.本發(fā)明的公開的本發(fā)明公開的污水處理系統(tǒng)降低了設(shè)置多重?zé)嵩床僮麟y度，簡(jiǎn)化設(shè)備制造工藝，同時(shí)大量節(jié)約了操作和設(shè)備的成本。
（發(fā)明人：林豪情）
