一种浓水净化设备及其净化方法与流程

1.本发明涉及净水技术领域。
2.具体地说，是涉及一种浓水净化设备及其净化方法。


背景技术：

3.高盐污水指含盐量等于或高于1％的废水，主要来自于化工厂、石油开采或印染等工业过程，高浓度的卤水或化学废水不能直接排放到环境中，必须经过特殊处理，当前主要采用“多效蒸发器”这类产品来完成净化，主要是将废水加热使内部的水蒸气蒸发，直至残留的其他物质与残留的水呈泥状，再对残留的高浓度溶液进行固液分离等工序处理，没有主要针对性产品。这类产品在用途、造价、性能方面的优缺点，分述如下：多效蒸发器，缺点：不是根据现有工艺设计产品，局限性很大，蒸发之后达不到结晶可称之为饱和浓度盐水，该盐水后期处理工序比较繁琐(排入污泥之中，污泥再进行处理)并价格昂贵，且设备容易结垢，运行过程消耗大量热量，整体运行成本高占地面积大，热重复利用率低


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服上述传统技术的不足之处，针对现有技术的不足，提供一种浓水净化设备及其净化方法。
5.本发明的目的是通过以下技术措施来达到的：一种浓水净化设备，其特征在于：包括壳体，壳体内设置有蒸发腔和冷凝腔，所述蒸发腔和冷凝腔的上部连通设置，下部通过第一隔板分隔开，所述蒸发腔内设置有湿帘，所述壳体上设置有进水管，所述进水管设置在所述湿帘上部并可朝向湿帘喷浓水，所述冷凝腔内设置有空气源热泵，所述空气源热泵包括压缩机和与所述压缩机连接的冷凝器和蒸发器，所述冷凝器设置在靠近第一隔板处，所述第一隔板上设置有从所述冷凝器朝向所述湿帘吹风的风机，所述蒸发器设置在冷凝腔的底部，所述蒸发器的下部设置有接水盘，所述接水盘连接有出水管。
6.作为上述技术方案的一种改进：所述湿帘包括一级湿帘和二级湿帘，所述风机包括与一级湿帘对应的一级风机和与二级湿帘对应的二级风机，所述进水管包括与一级湿帘对应的一级进水管和与二级湿帘对应的二级进水管。
7.作为上述技术方案的一种改进：所述一级湿帘沿蒸发腔长度方向设置，所述一级湿帘通过一级湿帘架可拆卸固定在蒸发腔内，所述一级湿帘沿蒸发腔长度方向整体倾斜设置，所述一级湿帘的宽度小于蒸发腔的宽度，所述一级湿帘设置在蒸发腔靠近第一隔板的一侧。
8.作为上述技术方案的一种改进：所述二级湿帘沿蒸发腔长度方向首尾连接弯折设置，所述二级湿帘通过二级湿帘架可拆卸固定在蒸发腔内部，所述二级湿帘的宽度与蒸发腔的宽度相等。
9.作为上述技术方案的一种改进：所述冷凝腔由上到下依次包括流通腔、分隔腔、换热腔和净水腔，所述流通腔靠近蒸发腔的一侧设置有一级冷凝器，所述流通腔远离蒸发腔
的一侧设置有连通分隔腔的通道，所述分隔腔靠近蒸发腔的一侧设置有一级风机，所述一级风机与一级冷凝器连通设置，所述一级风机与通道之间设置有第二隔板，所述第二隔板的上端与一级冷凝器靠近通道的一侧连接，下端与第一隔板连接，所述第二隔板将通道和一级风机分隔开。
10.作为上述技术方案的一种改进：所述分隔腔和换热腔之间设置有第三隔板，所述第三隔板沿水平方向将分隔腔和换热腔分隔开，所述换热腔内设置有换热器，所述换热器包括内部的竖直通道和水平通道，所述竖直通道的上端设置在第三隔板上且与分隔腔连通，另一端与净水腔连通。
11.作为上述技术方案的一种改进：所述净水腔的内设置有蒸发器，所述蒸发器设置在换热器的下端且所述蒸发器的一侧与换热器竖直通道的下端开口连通。
12.作为上述技术方案的一种改进：所述压缩机与蒸发器通过第四隔板分隔开，所述蒸发器远离第四隔板的一侧与换热器的横向通道连通设置，所述横向通道远离蒸发器的一端与二级冷凝器连通设置，所述二级冷凝器与二级风机连通设置。
13.作为上述技术方案的一种改进：所述压缩机还连接有余热挥发冷凝器，所述余热挥发冷凝器设置在流通腔内，所述余热挥发冷凝器连接有换热风机，所述换热风机设置在壳体的顶部与外界连通。
14.一种浓水净化方法，其特征在于：s1，将浓水通过进水管喷洒在湿帘上；s2，风机将冷凝器产生的热风吹到湿帘上，湿帘上的水蒸气蒸发向上运动；s3，水蒸气通过蒸发器冷凝成水滴落在接水盘上；s4，颗粒物及结晶体留在湿帘上，饱和之后将湿帘拆下处理。
15.由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明的优点是：通过将浓水喷洒在湿帘上，用空气源热泵对湿帘加热，使水蒸气蒸发，颗粒物及饱和的结晶体留在湿帘上，直接实现水和其他物质的分离，可以获得直接排放的纯水，固体物质和湿帘一起焚烧处理即可，仅用一台设备就能实现浓水的处理，且仅对空气源热泵提供电力即可，占地面积小，不会形成垢损坏设备，通过冷凝器和蒸发器实现对能量的综合利用，可以实现充分的节能，没有任何环境污染的排放，对环境保护起到一定的作用，制冷制热结合效率高，节省了用户的初期投资成本，靠电力驱动，吸收空气中的热量，使用更可靠，处理效率高，有效降低成本。
16.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
17.图1是本发明一种浓水净化设备的整体结构示意图。
18.图2是本发明一种浓水净化设备的整体背面结构示意图。
19.图3是本发明一种浓水净化设备的结构侧面示意图。
20.图4是本发明一种浓水净化设备的原理示意图。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
23.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
24.实施例1：如图1-4所示，一种浓水净化设备，包括壳体1，本实施例中，壳体1整体呈长方体，整个壳体1为封闭设置，内部设置有空腔，壳体1内设置有一侧的蒸发腔2和另一侧的冷凝腔3，蒸发腔2和冷凝腔3均沿壳体1长度方向并排设置，蒸发腔2和冷凝腔3上部连通设置，下部通过第一隔板4分隔开。壳体1上设置有进水管，进水管的一端设置有进水口，浓水由进水口流入，进水管的另一端位于蒸发腔2内。
25.如图1和图3所示，本实施例中，蒸发腔2内部设置有两级湿帘，分别为一级湿帘7和二级湿帘9，一级湿帘7和二级湿帘9对应的蒸发腔2处和冷凝腔3通过第一隔板4隔开，第一隔板4沿竖直方向设置。相应的进水管也设置有两级，分别为一级进水管5和二级进水管6，一级进水管5与一级湿帘7相对应。一级进水管5沿一级湿帘7的长度方向设置，一级湿帘7通过一级湿帘架8固定在蒸发腔2内，一级湿帘7与一级湿帘架8为可拆卸连接，可以在一级湿帘架8上设置安装槽直接装上或取下一级湿帘7，或是通过螺栓可拆卸固定连接，或是其他方式可拆卸连接，方便后期更换。一级进水管5也沿蒸发腔2长度方向设置。本实施例中，一级进水管5设置在一级湿帘7上部，一级进水管5上设置有多个一级喷头，可将浓水均匀喷洒到一级湿帘7上。本实施例中，一级湿帘7沿蒸发腔2长度方向倾斜设置，与竖直面的倾斜角度为25
°
，可最大化增大一级湿帘7的面积。本实施例中，一级湿帘7设置有两块，也可根据具体情况设置其他数量。一级湿帘7设置在蒸发腔2靠近第一隔板4的一侧，留有二级湿帘9的水蒸气向上运动的空间。
26.如图1和图3所示，二级湿帘9通过二级湿帘架10固定在蒸发腔2内部，二级湿帘9与二级湿帘架10为可拆卸连接，连接方式不限定，方便后期更换。二级湿帘9沿蒸发腔2长度方向首尾连接弯折设置，可以有效增大二级湿帘9的数量，且二级湿帘9的宽度与蒸发腔2宽度相等，从而提高处理浓水的效率。本实施例中，二级湿帘9设置有四个，依次首尾连接排列在一级湿帘7下方，二级进水管6设置在二级湿帘9上方，沿蒸发腔2长度方向排列，二级进水管6上设置有多个二级喷头，将浓水均匀喷洒到二级湿帘9上。也可以根据具体情况设置二级湿帘9的数量。二级湿帘9宽度与蒸发腔2宽度相等。从二级湿帘9上蒸发的水蒸气经过一级湿帘7的侧部与一级湿帘7上蒸发出的水蒸气一起从蒸发腔2上部流入冷凝腔3内。如图1所示，二级湿帘9下部设置有浓水接水盘28，蒸发量比喷入量小时，就会有部分来不及蒸发的浓水流入浓水接水盘28内，通过浓水出口29流出。
27.如图2-3所示，冷凝腔3内设置有空气源热泵，空气源热泵包括压缩机11、冷凝器和蒸发器23，压缩机11与冷凝器和蒸发器23之间的连接及原理为现有技术，不赘述。压缩机11设置在冷凝腔3的中部下方，冷凝器设置在靠近第一隔板4处，本实施例中，冷凝器包括一级
冷凝器12和二级冷凝器13，一级冷凝器12和一级湿帘7相对应，一级冷凝器12设置在一级湿帘7后方，通过第一隔板4隔开，第一隔板4上设置有一级风机14。一级冷凝器12为长方形，沿壳体1长度方向设置，一级冷凝器12散发的热量将周围的空气加热，一级风机14将热空气吹到一级湿帘7上，使一级湿帘7上的浓水蒸发成水蒸气，留下固体，实现固液的完全分离。
28.二级冷凝器13与二级湿帘9对应设置，设置在二级湿帘9后方，与二级湿帘9通过第一隔板4隔开，第一隔板4上设置有二级风机15，本实施例中，二级风机15设置有两个，两个二级风机15分别设置在两组首尾相连的二级湿帘9的下方，二级冷凝器13散发的热量将周围的空气加热，二级风机15将热空气吹到二级湿帘9上。
29.浓水经进水口流入一级进水管5和二级进水管6内，通过一级喷头和二级喷头均匀的喷洒在一级湿帘7和二级湿帘9上，一级风机14和二级风机15将热风分别吹向一级湿帘7和二级湿帘9，使一级湿帘7和二级湿帘9上的水蒸发形成水蒸气，水蒸气沿第一隔板4上部由蒸发腔2进入冷凝腔3，蒸发出的都是纯水的水蒸气，颗粒物及结晶体留在一级湿帘7和二级湿帘9上，结晶饱和之后将一级湿帘7和二级湿帘9拆除更换即可。
30.如图2-3所示，冷凝腔3内由上到下依次为流通腔16、分隔腔17、换热腔18和净水腔19。流通腔16位于冷凝腔3最上方，与蒸发腔2连通设置，流通腔16靠近蒸发腔2的一侧设置有一级冷凝器12，一级冷凝器12沿水平方向设置，长度与冷凝腔3长度相等，流通腔16远离蒸发腔2的一侧设置有连通分隔腔17的通道，分隔腔17靠近蒸发腔2的一侧设置有一级风机14，一级风机14与一级冷凝器12连通设置，一级风机14与通道之间设置有第二隔板20，第二隔板20的上端与一级冷凝器12靠近通道的一侧连接，下端与第一隔板4连接，第二隔板20将通道和一级风机14分隔开，使一级风机14吹向一级湿帘7的热风均经过一级冷凝器12的加热。由蒸发腔2流向冷凝腔3的混合气体中包括大部分的水蒸气和小部分的热空气，一级风机14工作时，这部分的热空气经一级冷凝器12再由一级风机14吹到一级湿帘7上，从而可以有效节约热能。
31.如图2-3所示，分隔腔17和换热腔18之间设置有第三隔板21，第三隔板21沿水平方向将分隔腔17和换热腔18分隔开，换热腔18内设置有换热器22，换热器22包括内部的竖直通道和水平通道，竖直通道的上端设置在第三隔板21上且与分隔腔17连通，另一端与净水腔19连通。本实施例中，如图2所示，换热器22设置有两个，分别设置在换热腔18的两端。
32.如图2所示，净水腔19的两端均设置有蒸发器23，两个蒸发器23分别设置在两个换热器22的下端且蒸发器23的一侧与换热器22竖直通道的下端开口连通，蒸发器23下部设置有接水盘24，接水盘24连接有出水管25，水蒸气经蒸发器23冷凝成液态的水，接水盘24接住后通过出水管25流出。
33.如图2所示，压缩机11设置在两个蒸发器23之间的中间位置，压缩机11与蒸发器23通过第四隔板分隔开，压缩机11存在于单独的密闭空间内工作。
34.如图1-2所示，二级风机15设置在净水腔19对应的第一隔板4上，第二冷凝器设置在两个换热器22相对的一侧，本实施例中，第二冷凝器设置有两个，分别设置在换热器22横向通道的开口处，两个换热器22之间的部分与净水腔19内安装二级风机15的部分连通设置。本实施例中，如图2所示，蒸发器23远离第四隔板的一侧与换热器22的横向通道连通设置，水蒸气由蒸发器23靠近第四隔板的一侧进入进行冷凝成水滴落下，之后剩下的冷空气通过换热器22的横向通道进入换热器22内初步加热，再经过二级冷凝器13的加热，变为热
空气，由二级风机15吹到二级湿帘9上对浓水进行处理，这样，换热器22竖直通道可对水平通道内空气进行初步预热，可有效减轻二级冷凝器13的负担，提高热效率。
35.如图2-3所示，本实施例中，流通腔16内还设置有余热挥发冷凝器26，余热挥发冷凝器26连接有换热风机27，换热风机27设置在壳体1的顶部与外界连通，余热挥发冷凝器26与压缩机11连接，将压缩机11产生的剩余热量通过换热风机27排出，实现壳体1内各部分温度的恒定，防止出现过热故障，有效保证使用寿命。
36.图4为原理图，仅表示整个机器工作的原理，压缩机11启动，一级冷凝器12和二级冷凝器13开始散热，而蒸发器23开始散冷，同时浓水由进水管喷淋到一级湿帘7和二级湿帘9上，一级风机14和二级风机15分别将热风吹到一级湿帘7和二级湿帘9上，一级湿帘7和二级湿帘9上的水分蒸发为水蒸气向上运动，经过流通腔16和分隔腔17时水蒸气中的热空气流经一级冷凝器12经一级风机14吹到一级湿帘7上，使热能重复利用。水蒸气经换热器22的竖直通道流入净水腔19内，通过蒸发器23冷凝成水滴滴到接水盘24上，经出水管25流出。经过蒸发器23的冷空气由换热器22的水平通道加热后流到二级冷凝器13，再由二级风机15吹到二级湿帘9上，依次循环，蒸发出的都是纯水的水蒸气，颗粒物及结晶体留在一级湿帘7和二级湿帘9上，结晶饱和之后将一级湿帘7和二级湿帘9拆除更换即可，更换下的湿帘焚烧或其他无公害处理即可。
37.实施例2：一种浓水净化方法，其特征在于：s1，将浓水通过进水管喷洒在湿帘上；s2，风机将冷凝器产生的热风吹到湿帘上，湿帘上的水蒸气蒸发向上运动；s3，水蒸气通过蒸发器23冷凝成水滴落在接水盘24上；s4，颗粒物及结晶体留在湿帘上，饱和之后将湿帘拆下处理。
38.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
39.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。