公布日：2022.08.05

申請(qǐng)日：2022.05.19

分類(lèi)號(hào)：B01D24/10(2006.01)I;B01D24/46(2006.01)I;C02F1/28(2006.01)I;F28D21/00(2006.01)I

摘要

本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種帶余熱回收的高溫污水閉式降溫消白設(shè)備。為了解決對(duì)高溫工藝污水無(wú)組織排放時(shí)的廢氣污染，以及余熱回用沒(méi)有明確的降溫目標(biāo)和相應(yīng)的調(diào)節(jié)程序的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明提供了這樣一種帶余熱回收的高溫污水閉式降溫消白設(shè)備，包括有工藝高溫污水閉式排放集水器、鋼球過(guò)濾機(jī)組和換熱機(jī)組等。本發(fā)明設(shè)有多級(jí)降溫系統(tǒng)，并且每一級(jí)降溫系統(tǒng)都設(shè)有指定的降溫目標(biāo)和相應(yīng)的調(diào)節(jié)程序，在提高對(duì)高溫污水的降溫速度同時(shí)，提高對(duì)高溫污水余熱回收的效率，并且保證從源頭到排放全程密閉，不與大氣接觸，消除白色污染，當(dāng)溫度檢測(cè)到換熱溫度過(guò)�；虿蛔銜r(shí)，該水泵變頻調(diào)動(dòng)冷卻液體的流速，提高換熱效率。

權(quán)利要求書(shū)

1.一種帶余熱回收的高溫污水閉式降溫消白設(shè)備，包括有排水管、集水器和污水泵；其特征在于：還包括有鋼球過(guò)濾機(jī)組、一級(jí)換熱器、二級(jí)換熱器和排污井；排放高溫污水的排水管接通集水器，集水器通過(guò)污水泵接通鋼球過(guò)濾機(jī)組，鋼球過(guò)濾機(jī)組通過(guò)換熱管路接通一級(jí)換熱器，一級(jí)換熱器將100℃-150℃的高溫污水降溫為75℃的中溫污水，一級(jí)換熱器通過(guò)換熱管路接通二級(jí)換熱器，二級(jí)換熱器將75℃的中溫污水降溫為不高于35℃的低溫污水，二級(jí)換熱器通過(guò)換熱管路接通鋼球過(guò)濾機(jī)組的反沖洗管路，鋼球過(guò)濾機(jī)組反沖洗出口接通排污井。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶余熱回收的高溫污水閉式降溫消白設(shè)備，其特征在于，該余熱回收的高溫污水閉式降溫消白設(shè)備采用如下使用方法：S1：污水引入，排水管將100℃-150℃的高溫污水排入到集水器內(nèi)，污水泵將集水器中的高溫污水抽送至鋼球過(guò)濾機(jī)組內(nèi)過(guò)濾；S2：一級(jí)換熱，過(guò)濾后的污水經(jīng)換熱管路進(jìn)入一級(jí)換熱器一側(cè)進(jìn)行一級(jí)換熱工作，一級(jí)換熱器的兩端異側(cè)分別通入兩種10℃-30℃的冷卻水與高溫污水進(jìn)行第一級(jí)熱量置換，高溫污水降溫到75℃形成中溫污水排至二級(jí)換熱器；S3：二級(jí)換熱，中溫污水經(jīng)管路進(jìn)入二級(jí)換熱器一側(cè)進(jìn)行二級(jí)換熱工作，二級(jí)換熱器的異側(cè)通入10℃-25℃的自來(lái)水，用以與中溫污水進(jìn)行第二級(jí)熱量置換，中溫污水降溫到不高于35℃的低溫污水排出；S4：污水排出，最后完成換熱工作的低溫污水再次流經(jīng)鋼球過(guò)濾機(jī)組對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行交替反沖洗之后被排出至排污井中。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶余熱回收的高溫污水閉式降溫消白設(shè)備，其特征在于：一級(jí)換熱器的一端異側(cè)通入10℃-25℃的軟化水，另一端異側(cè)通入30℃左右的中水，均用以與高溫污水進(jìn)行第一級(jí)熱量置換。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶余熱回收的高溫污水閉式降溫消白設(shè)備，其特征在于：一級(jí)換熱工作中冷卻水使用變頻式水泵輸送，用以在換熱溫度過(guò)�；虿蛔銜r(shí)，通過(guò)水泵變頻，來(lái)調(diào)動(dòng)冷卻水流速，使得設(shè)備設(shè)定清水換熱溫度；二級(jí)換熱工作中自來(lái)水使用變頻式水泵輸送，用以在換熱溫度過(guò)�；虿蛔銜r(shí)，通過(guò)水泵變頻，來(lái)調(diào)動(dòng)自來(lái)水流速，使得設(shè)備設(shè)定污水出水溫度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶余熱回收的高溫污水閉式降溫消白設(shè)備，其特征在于：鋼球過(guò)濾機(jī)組包括有安裝支架(1)、過(guò)濾艙(2)、輸液管(3)、進(jìn)液管(4)、出液管(5)、環(huán)形管(51)、排污管(6)、濾筒(7)、過(guò)濾鋼球、中部隔離板(9)和錐形塞(10)；安裝支架(1)上固接有若干個(gè)過(guò)濾艙(2)；過(guò)濾艙(2)的進(jìn)液閥(21)之間連通有輸液管(3)；水泵連通輸液管(3)的進(jìn)液口；安裝支架(1)左側(cè)的上部安裝有引導(dǎo)污水進(jìn)入換熱工作的進(jìn)液管(4)；所有過(guò)濾艙(2)的左側(cè)均通過(guò)管道連通進(jìn)液管(4)，過(guò)濾艙(2)的左側(cè)出口安裝有濾網(wǎng)(24)；安裝支架(1)的右側(cè)安裝有收集完成換熱工作的污水的出液管(5)；安裝支架(1)左側(cè)的下部安裝有排污管(6)；出液管(5)與排污管(6)之間連通有若干個(gè)環(huán)形管(51)，環(huán)形管(51)各緊貼一個(gè)過(guò)濾艙(2)的下表面；環(huán)形管(51)的右側(cè)與過(guò)濾艙(2)之間接通有若干個(gè)沖入閥(511)；環(huán)形管(51)的左側(cè)與過(guò)濾艙(2)之間接通有若干個(gè)沖出閥(512)；過(guò)濾艙(2)的內(nèi)側(cè)各固接有一個(gè)濾筒(7)；濾筒(7)的內(nèi)部各裝填有若干個(gè)過(guò)濾鋼球；濾筒(7)的上側(cè)各開(kāi)設(shè)有若干個(gè)尺寸大于過(guò)濾鋼球的通槽結(jié)構(gòu)；濾筒(7)的下側(cè)各開(kāi)設(shè)有若干個(gè)僅供污水流出的通孔結(jié)構(gòu)；過(guò)濾艙(2)的內(nèi)側(cè)各固接有一個(gè)中部隔離板(9)，中部隔離板(9)位于濾筒(7)的下方；環(huán)繞中部隔離板(9)的外表面各開(kāi)設(shè)有若干個(gè)尺寸大于過(guò)濾鋼球的通槽結(jié)構(gòu)；濾筒(7)與中部隔離板(9)之間各連接有一組隔離單元；隔離單元連接安裝支架(1)；隔離單元連接過(guò)濾艙(2)；過(guò)濾艙(2)的底部分別通過(guò)一組緊急升降單元各連接有一個(gè)錐形塞(10)；緊急升降單元各連接一組隔離單元；過(guò)濾艙(2)的內(nèi)底部各連接有一組稱重單元；稱重單元各連接一個(gè)錐形塞(10)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種帶余熱回收的高溫污水閉式降溫消白設(shè)備，其特征在于：過(guò)濾鋼球各由一個(gè)鋼球殼體(81)和一組過(guò)濾料(82)組成，鋼球殼體(81)內(nèi)塞有吸附雜質(zhì)的過(guò)濾料(82)，過(guò)濾料(82)的密度遠(yuǎn)低于污水，鋼球殼體(81)為過(guò)濾料(82)密度提供支撐殼體防止過(guò)濾料(82)被沖散。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種帶余熱回收的高溫污水閉式降溫消白設(shè)備，其特征在于：每個(gè)過(guò)濾艙(2)的上側(cè)各安裝有一個(gè)進(jìn)料閥(22)；每個(gè)過(guò)濾艙(2)的下側(cè)各安裝有一個(gè)出料閥(23)。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種帶余熱回收的高溫污水閉式降溫消白設(shè)備，其特征在于：隔離單元包括有環(huán)形滑塊(101)、隔離擋板(102)、電機(jī)(103)、第一轉(zhuǎn)軸(104)、第一錐齒輪(105)和錐齒環(huán)(106)；濾筒(7)的下側(cè)各滑動(dòng)連接有一個(gè)環(huán)形滑塊(101)；環(huán)繞環(huán)形滑塊(101)的外表面各固接有若干個(gè)隔離擋板(102)；隔離擋板(102)底部的密封塞(1021)部件均緊貼中部隔離板(9)；安裝支架(1)右側(cè)的上部固接有電機(jī)(103)；過(guò)濾艙(2)的右側(cè)各轉(zhuǎn)動(dòng)連接有一個(gè)第一轉(zhuǎn)軸(104)；電機(jī)(103)的輸出軸各固接一個(gè)第一轉(zhuǎn)軸(104)；第一轉(zhuǎn)軸(104)的左端各固接有一個(gè)第一錐齒輪(105)；環(huán)形滑塊(101)的上側(cè)各固接有一個(gè)錐齒環(huán)(106)；第一錐齒輪(105)各與一個(gè)錐齒環(huán)(106)相嚙合；第一轉(zhuǎn)軸(104)各連接一組緊急升降單元。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種帶余熱回收的高溫污水閉式降溫設(shè)備，其特征在于：緊急升降單元包括有限位桿(201)、第一傳動(dòng)輪(202)、第二轉(zhuǎn)軸(203)、第二傳動(dòng)輪(204)、第二錐齒輪(205)、絲桿(206)和第三錐齒輪(207)；過(guò)濾艙(2)的底部各固接有一個(gè)限位桿(201)；限位桿(201)的上側(cè)各滑動(dòng)連接一個(gè)錐形塞(10)；過(guò)濾艙(2)的底部各轉(zhuǎn)動(dòng)連接有一個(gè)絲桿(206)；絲桿(206)的上端各連接一個(gè)錐形塞(10)；絲桿(206)的上側(cè)各固接有一個(gè)第三錐齒輪(207)；安裝支架(1)與過(guò)濾艙(2)的底部之間各轉(zhuǎn)動(dòng)連接有一個(gè)第二轉(zhuǎn)軸(203)；第一轉(zhuǎn)軸(104)的右端各固接有一個(gè)第一傳動(dòng)輪(202)；第二轉(zhuǎn)軸(203)的右端各固接有一個(gè)第二傳動(dòng)輪(204)；第一傳動(dòng)輪(202)分別通過(guò)傳動(dòng)皮帶傳動(dòng)連接一個(gè)第二傳動(dòng)輪(204)；第二轉(zhuǎn)軸(203)的左端各固接有一個(gè)第二錐齒輪(205)；第二錐齒輪(205)各與一個(gè)第三錐齒輪(207)相嚙合。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種帶余熱回收的高溫污水閉式降溫消白設(shè)備，其特征在于：稱重單元包括有壓敏傳感器(301)、彈簧伸縮桿(302)、支撐架(303)、外環(huán)板(304)和內(nèi)環(huán)板(305)；環(huán)繞過(guò)濾艙(2)的內(nèi)底部各安裝有若干個(gè)壓敏傳感器(301)；壓敏傳感器(301)的壓力部件各固接一個(gè)彈簧伸縮桿(302)；彈簧伸縮桿(302)的上端各固接有一個(gè)支撐架(303)；同一個(gè)過(guò)濾艙(2)內(nèi)部的所有支撐架(303)之間各固接有一個(gè)外環(huán)板(304)；錐形塞(10)的下側(cè)邊沿各固接有一個(gè)內(nèi)環(huán)板(305)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服單級(jí)降溫系統(tǒng)對(duì)高溫污水的降溫速度較慢，沒(méi)有明確的降溫目標(biāo)和相應(yīng)的調(diào)節(jié)程序，將導(dǎo)致單級(jí)降溫系統(tǒng)對(duì)高溫污水的熱量吸收有限，影響余熱回收的總體效果的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種帶余熱回收的高溫污水閉式降溫消白設(shè)備。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種帶余熱回收的高溫污水閉式降溫消白設(shè)備，包括有排水管、集水器、污水泵、鋼球過(guò)濾機(jī)組、一級(jí)換熱器、二級(jí)換熱器和排污井；排放污水的排水管接通集水器，集水器通過(guò)污水泵接通鋼球過(guò)濾機(jī)組，鋼球過(guò)濾機(jī)組通過(guò)換熱管路接通一級(jí)換熱工作的一級(jí)換熱器，一級(jí)換熱器用以將100℃-150℃的高溫污水降溫為75℃的中溫污水，一級(jí)換熱器通過(guò)換熱管路接通二級(jí)換熱工作的二級(jí)換熱器，二級(jí)換熱器用以將75℃的中溫污水降溫為不高于35℃的低溫污水，二級(jí)換熱器通過(guò)換熱管路接通鋼球過(guò)濾機(jī)組對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行交替反沖洗之后被排出至排污井。

更為優(yōu)選的是，該帶余熱回收的高溫污水閉式降溫消白設(shè)備采用如下使用方法：

S1：污水引入，工藝廢水排水管將100℃-150℃的高溫污水排入到集水器內(nèi)，污水泵將集水器中的高溫污水抽送至鋼球過(guò)濾機(jī)組內(nèi)過(guò)濾；

S2：一級(jí)換熱，過(guò)濾后的污水經(jīng)換熱管路進(jìn)入一級(jí)換熱器一側(cè)進(jìn)行一級(jí)換熱工作，一級(jí)換熱器的兩端異側(cè)分別通入兩種10℃-30℃的冷卻水與高溫污水進(jìn)行第一級(jí)熱量置換，高溫污水降溫到75℃形成中溫污水排出；

S3：二級(jí)換熱，中溫污水經(jīng)管路進(jìn)入二級(jí)換熱器一側(cè)進(jìn)行二級(jí)換熱工作，二級(jí)換熱器的異側(cè)通入10℃-25℃的自來(lái)水，用以與中溫污水進(jìn)行第二級(jí)熱量置換，中溫污水降溫到不高于35℃的低溫污水；

S4：污水排出，最后完成換熱工作的低溫污水再次流經(jīng)鋼球過(guò)濾機(jī)組用于鋼球過(guò)濾器的反沖洗并被排出至排污井中。

更為優(yōu)選的是，一級(jí)換熱器的一端異側(cè)通入10℃-25℃的軟化水，另一端異側(cè)通入30℃左右的中水，均用以與高溫污水進(jìn)行第一級(jí)熱量置換。

更為優(yōu)選的是，一級(jí)換熱工作中冷卻水使用變頻式水泵輸送，用以在換熱溫度過(guò)剩或不足時(shí)，通過(guò)水泵變頻，來(lái)調(diào)動(dòng)冷卻水流速，使得設(shè)備設(shè)定清水換熱溫度；二級(jí)換熱工作中自來(lái)水使用變頻式水泵輸送，用以在換熱溫度過(guò)�；虿蛔銜r(shí)，通過(guò)水泵變頻，來(lái)調(diào)動(dòng)自來(lái)水流速，使得設(shè)備設(shè)定污水排出溫度。

更為優(yōu)選的是，鋼球過(guò)濾機(jī)組包括有安裝支架、過(guò)濾艙、輸液管、進(jìn)液管、出液管、環(huán)形管、排污管、濾筒、過(guò)濾鋼球、中部隔離板和錐形塞；安裝支架上固接有若干個(gè)過(guò)濾艙；過(guò)濾艙的進(jìn)液閥之間連通有輸液管；水泵連通輸液管的進(jìn)液口；安裝支架左側(cè)的上部安裝有引導(dǎo)污水進(jìn)入換熱工作的進(jìn)液管；所有過(guò)濾艙的左側(cè)均通過(guò)管道連通進(jìn)液管，過(guò)濾艙的左側(cè)出口安裝有濾網(wǎng)；安裝支架的右側(cè)安裝有收集完成換熱工作的污水的出液管；安裝支架左側(cè)的下部安裝有排污管；出液管與排污管之間連通有若干個(gè)環(huán)形管，環(huán)形管各緊貼一個(gè)過(guò)濾艙的下表面；環(huán)形管的右側(cè)與過(guò)濾艙之間接通有若干個(gè)沖入閥；環(huán)形管的左側(cè)與過(guò)濾艙之間接通有若干個(gè)沖出閥；過(guò)濾艙的內(nèi)側(cè)各固接有一個(gè)濾筒；濾筒的內(nèi)部各裝填有若干個(gè)過(guò)濾鋼球；濾筒的上側(cè)各開(kāi)設(shè)有若干個(gè)尺寸大于過(guò)濾鋼球的通槽結(jié)構(gòu)；濾筒的下側(cè)各開(kāi)設(shè)有若干個(gè)僅供污水流出的通孔結(jié)構(gòu)；過(guò)濾艙的內(nèi)側(cè)各固接有一個(gè)中部隔離板，中部隔離板位于濾筒的下方；環(huán)繞中部隔離板的外表面各開(kāi)設(shè)有若干個(gè)尺寸大于過(guò)濾鋼球的通槽結(jié)構(gòu)；濾筒與中部隔離板之間各連接有一組隔離單元；隔離單元連接安裝支架；隔離單元連接過(guò)濾艙；過(guò)濾艙的底部分別通過(guò)一組緊急升降單元各連接有一個(gè)錐形塞；緊急升降單元各連接一組隔離單元；過(guò)濾艙的內(nèi)底部各連接有一組稱重單元；稱重單元各連接一個(gè)錐形塞。

更為優(yōu)選的是，過(guò)濾鋼球各由一個(gè)鋼球殼體和一組過(guò)濾料組成，鋼球殼體內(nèi)塞有吸附雜質(zhì)的過(guò)濾料，過(guò)濾料的密度遠(yuǎn)低于污水，鋼球殼體為過(guò)濾料密度提供支撐殼體防止過(guò)濾料被沖散。

更為優(yōu)選的是，每個(gè)過(guò)濾艙的上側(cè)各安裝有一個(gè)進(jìn)料閥；每個(gè)過(guò)濾艙的下側(cè)各安裝有一個(gè)出料閥。

更為優(yōu)選的是，隔離單元包括有環(huán)形滑塊、隔離擋板、電機(jī)、第一轉(zhuǎn)軸、第一錐齒輪和錐齒環(huán)；濾筒的下側(cè)各滑動(dòng)連接有一個(gè)環(huán)形滑塊；環(huán)繞環(huán)形滑塊的外表面各固接有若干個(gè)隔離擋板；隔離擋板底部的密封塞部件均緊貼中部隔離板；安裝支架右側(cè)的上部固接有電機(jī)；過(guò)濾艙的右側(cè)各轉(zhuǎn)動(dòng)連接有一個(gè)第一轉(zhuǎn)軸；電機(jī)的輸出軸各固接一個(gè)第一轉(zhuǎn)軸；第一轉(zhuǎn)軸的左端各固接有一個(gè)第一錐齒輪；環(huán)形滑塊的上側(cè)各固接有一個(gè)錐齒環(huán)；第一錐齒輪各與一個(gè)錐齒環(huán)相嚙合；第一轉(zhuǎn)軸各連接一組緊急升降單元。

更為優(yōu)選的是，緊急升降單元包括有限位桿、第一傳動(dòng)輪、第二轉(zhuǎn)軸、第二傳動(dòng)輪、第二錐齒輪、絲桿和第三錐齒輪；過(guò)濾艙的底部各固接有一個(gè)限位桿；限位桿的上側(cè)各滑動(dòng)連接一個(gè)錐形塞；過(guò)濾艙的底部各轉(zhuǎn)動(dòng)連接有一個(gè)絲桿；絲桿的上端各連接一個(gè)錐形塞；絲桿的上側(cè)各固接有一個(gè)第三錐齒輪；安裝支架與過(guò)濾艙的底部之間各轉(zhuǎn)動(dòng)連接有一個(gè)第二轉(zhuǎn)軸；第一轉(zhuǎn)軸的右端各固接有一個(gè)第一傳動(dòng)輪；第二轉(zhuǎn)軸的右端各固接有一個(gè)第二傳動(dòng)輪；第一傳動(dòng)輪分別通過(guò)傳動(dòng)皮帶傳動(dòng)連接一個(gè)第二傳動(dòng)輪；第二轉(zhuǎn)軸的左端各固接有一個(gè)第二錐齒輪；第二錐齒輪各與一個(gè)第三錐齒輪相嚙合。

更為優(yōu)選的是，稱重單元包括有壓敏傳感器、彈簧伸縮桿、支撐架、外環(huán)板和內(nèi)環(huán)板；環(huán)繞過(guò)濾艙的內(nèi)底部各安裝有若干個(gè)壓敏傳感器；壓敏傳感器的壓力部件各固接一個(gè)彈簧伸縮桿；彈簧伸縮桿的上端各固接有一個(gè)支撐架；同一個(gè)過(guò)濾艙內(nèi)部的所有支撐架之間各固接有一個(gè)外環(huán)板；錐形塞的下側(cè)邊沿各固接有一個(gè)內(nèi)環(huán)板。

有益效果：本發(fā)明提供的技術(shù)方案中，具有如下優(yōu)點(diǎn)，設(shè)有多級(jí)降溫系統(tǒng)，并且每一級(jí)降溫系統(tǒng)都設(shè)有指定的降溫目標(biāo)和相應(yīng)的調(diào)節(jié)程序，污水泵將100-150℃的高溫污水抽送至可回收式的鋼球過(guò)濾機(jī)組內(nèi)過(guò)濾后，污水經(jīng)管路進(jìn)入一級(jí)換熱器中進(jìn)行一級(jí)換熱工作，一級(jí)換熱器的兩端異側(cè)分別通入兩種溫度的冷卻水與高溫污水進(jìn)行第一級(jí)熱量置換，使高溫污水降溫到75℃形成中溫污水，接著經(jīng)管路進(jìn)入二級(jí)換熱器一側(cè)進(jìn)行二級(jí)換熱工作，二級(jí)換熱器的異側(cè)通入10℃-25℃的自來(lái)水與中溫污水進(jìn)行第二級(jí)熱量置換，使其降溫到35℃形成低溫污水排出，在提高對(duì)高溫污水的降溫速度同時(shí)，提高對(duì)高溫污水余熱回收的效率，并且保證從源頭到排放全程密閉，不與大氣接觸，消除白色污染；

另外一級(jí)換熱工作中和二級(jí)換熱工作中輸送冷卻液體的泵均為可變頻式水泵，當(dāng)溫度檢測(cè)到換熱溫度過(guò)剩或不足時(shí)，該水泵變頻調(diào)動(dòng)冷卻液體的流速，提高對(duì)高溫污水及中溫污水的換熱效率，使高溫污水及中溫污水在完成換熱工作后達(dá)到設(shè)備設(shè)定的換熱溫度；從而避免因僅設(shè)有單級(jí)降溫系統(tǒng)以及沒(méi)有明確的降溫目標(biāo)和相應(yīng)的調(diào)節(jié)程序，導(dǎo)致對(duì)高溫污水的降溫速度較慢，以及導(dǎo)致對(duì)高溫污水的熱量吸收有限，影響余熱回收的總體效果的問(wèn)題發(fā)生。

（發(fā)明人：姚洪謙;宋昊羲）