一种基于渗透汽化技术的废水减量化装置的制作方法

1.本发明属于废水浓缩减量化领域，具体说的是一种基于渗透汽化技术的废水减量化装置。


背景技术：

2.近年来，废水的浓缩减量处理是一个热点，也是废水零排放中的重要一环，目前使用较多的是多级反渗透处理，然而技术本身存在局限性，其一浓水的大量产生，其二则为难以处理盐度极高的废水，盐度越高，克服渗透压所需要的能耗越高，经济性越差。市场急需一种经济有效新技术与新设备，渗透汽化技术是一种相变过程的新型液体膜分离技术，该技术主要是利用液体混合物中各组分在致密高聚物膜中热力学性质（溶解速度）和动力学性质（扩散速度）之间的差异，各组分在膜两侧产生蒸汽分压差成为渗透推动力，实现对液体混合物中各组分的分离。若能在使用热蒸发工艺前用渗透汽化技术对废水进行浓缩减量，则能够极大的降低成本，而在有余热可利用的场合，该技术有较好的经济性能。


技术实现要素：

3.为弥补现有技术局限性，填补高盐度水处理的空白，本发明提出的一种基于渗透汽化技术的废水减量化装置。本发明的目的在于将高盐废水进一步浓缩减量化，在搜集清水回用的同时，将原废水高度浓缩，浓缩后的浓水更容易采用其他工艺结晶回收，水量的减少也使得工艺成本降低，极具经济性。
4.一种基于渗透汽化技术的废水减量化装置，其特征在于主要设备包括设备框架（1）；冷水机（2）；循环水管（3）；电控箱（4）；换热器（5）；出气管（6）；进水管（7）；真空管（8）；汽水分离器（9）；曝气泵（10）；真空泵（11）；清水管（12）；清水箱（13）；原水管（14）；浓缩箱（15）；浓水管（16）；原水箱（17）；浓水箱（18）；第一ec计（19）；20-第一水泵（20）；第二ec计（21）；第二水泵（22）；第三ec计（23）；第三水泵（24）。
5.所述，设备框架（1）为金属材质，保证整体强度，共3层，每层中间铺设0.5cmpvc板作为托板，托板底部添加横档提升稳定性。
6.所述，冷水机（2）为工业级冷水机，自带储水箱及循环泵，经由循环水管（3）与换热器（5）相连，冷水机的空压机对储水箱内的水进行降温，自身可设定温度值与温度回差，间歇性工作节省能耗。
7.所述，电控箱（4）位于顶层与中间层，具体位置在换热器（5）与汽水分离器（9）背面，将设备内的所有电器设备、监测设备连入电控柜程序，并配备中控显示屏实时显示与操控。
8.所述，换热器（5）对流式板框换热器，冷水机（2）中的冷水与渗透汽化反应产生的热蒸汽在换热器（5）中热交换，热蒸汽充分冷凝成水流入汽水分离器（9）。
9.所述，汽水分离器（9）采用亚克力材料制作，厚度大于0.5cm保证强度，汽水分离器（9）通过进水管（7）与换热器（5）连接，通过真空管（8）与真空泵（11）连接，放置于中间层使
用。
10.所述，汽水分离器（9），其特征在于包括连接阀（91）、导水管（92）、蓄水罐（93）、排水罐（94）、排水阀（95）、泄压阀（96）、导气管（97）、平压阀（98）、真空表（99）。所述蓄水罐（93）位于排水罐（94）之上，顶部插入进水管（7）引入换热器（5）冷凝后的产水，同时插入真空管（8）用于抽真空，所述导水管（92）连接蓄水罐（93）与排水罐（94），所述连接阀（91）安装于靠近导水管（92）上，所述排水阀（95）安装于排水管（12）上，所述泄压阀（96）连接气管插入排水罐（94）中上端，所述导气管（97）一端连接蓄水罐（93），另一端连接排水罐（94），所述平压阀（98）安装于导气管（97）上，所述真空表（99）安装于蓄水罐中，监测系统的真空情况，其中提到的连接阀（91）、排水阀（95）、泄压阀（96）、平压阀（98）均是电动阀，连入电控自动控制。
11.所述，浓缩箱（15）放置于中间层，为渗透汽化反应的主要场所，箱内液体在经过渗透汽化作用后脱出水分浓缩减量，反应产生的热蒸汽经过出气管（6）引入换热器（5）冷凝。其特征在于内部包括盘式膜片（151）、法兰片（152）、曝气管（153）、蒸汽盘管（154）、电加热器（155）、出水口（156）、曝气头（157）、止水环（158）。
12.所述，电加热器（155）与蒸汽盘管（154）置于浓缩箱（15）底，工作时升高箱内液体温度增加跨膜推动力，提高膜通量，所述曝气头（157）经过曝气管（153）连接曝气泵（10），对浓缩箱（15）内进行曝气，提升箱内液体的紊流程度，降低渗透汽化过程中的极化效应，所述盘式膜片（151）采用制作的膜片为高通量无孔亲水膜，膜通量大于5kg/
㎡
·
h，单片盘式膜面积根据需求制成0.04~0.06
㎡
，多个盘式膜组集成为整套膜组件，平躺放置，使得曝气更充分减少膜污染产生。膜片之间安装止水环（158），防止抽气时液体进入内部管道，所述法兰片（152）安装在膜组件上下两端，用螺母进行挤压防止泄露，所述出水口（156）设置在箱底，用于浓缩后的浓水排出，与排水管（12）连接并引入底层浓水箱（18）。
13.所述，清水箱（13）、原水箱（17）、浓水箱（18）位于底层，采用透明材料焊接而成，可观察箱内情况，所述第一ec计（20）、第一水泵（21）、第二ec计（21）、第二水泵（22）、第三ec计（23）、第三水泵（24）各3台分别置于3个水箱内，ec计用于实时监测箱内水质，水泵分别用于浓水外排、原水注入浓缩箱、清水外排。
14.本发明的优势在于：运用渗透汽化技术对废水进行浓缩减量处理，设计一整套自动化设备将废水浓缩、清水搜集外排、浓水外排、原水补充等功能集于一体，布局合理维护简单便捷，箱内布置蒸汽盘管和加热器，保证了渗透汽化过程的能量供给，膜组件制成标准件，可根据膜面积需求配置合适数量的膜片。
附图说明
15.图1为本发明的一种基于渗透汽化技术的废水减量化装置设备布局图。
16.图2为浓缩箱设计图。
17.图3为汽水分离器设计图。
具体实施方式
18.使用图1对本发明的一种基于渗透汽化技术的废水减量化装置进行说明。
19.如图1所示，一种基于渗透汽化技术的废水减量化装置，其特征在于主要设备包括
设备框架（1）；冷水机（2）；循环水管（3）；电控箱（4）；换热器（5）；出气管（6）；进水管（7）；真空管（8）；汽水分离器（9）；曝气泵（10）；真空泵（11）；清水管（12）；清水箱（13）；原水管（14）；浓缩箱（15）；浓水管（16）；原水箱（17）；浓水箱（18）；第一ec计（19）；20-第一水泵（20）；第二ec计（21）；第二水泵（22）；第三ec计（23）；第三水泵（24）。
20.设备框架（1）为金属材质，保证整体强度，共3层，每层中间铺设0.5cmpvc板作为托板，托板底部添加横档提升稳定性。
21.冷水机（2）为工业级冷水机，自带储水箱及循环泵，经由循环水管（3）与换热器（5）相连，冷水机的空压机对储水箱内的水进行降温，自身可设定温度值与温度回差，间歇性工作节省能耗。
22.电控箱（4）位于顶层与中间层，具体位置在换热器（5）与汽水分离器（9）背面，将设备内的所有电器设备、监测设备连入电控柜程序，并配备中控显示屏实时显示与操控。
23.换热器（5）对流式板框换热器，冷水机（2）中的冷水与渗透汽化反应产生的热蒸汽在换热器（5）中热交换，热蒸汽充分冷凝成水流入汽水分离器（9）。
24.汽水分离器（9）采用亚克力材料制作，厚度大于0.5cm保证强度，汽水分离器（9）通过进水管（7）与换热器（5）连接，通过真空管（8）与真空泵（11）连接，放置于中间层使用。
25.汽水分离器（9），其特征在于包括连接阀（91）、导水管（92）、蓄水罐（93）、排水罐（94）、排水阀（95）、泄压阀（96）、导气管（97）、平压阀（98）。所述蓄水罐（93）位于排水罐（94）之上，顶部插入进水管（7）引入换热器（5）冷凝后的产水，同时插入真空管（8）用于抽真空，所述导水管（92）连接蓄水罐（93）与排水罐（94），所述连接阀（91）安装于靠近导水管（92）上，所述排水阀（95）安装于排水管（12）上，所述泄压阀（96）连接气管插入排水罐（94）中上端，所述导气管（97）一端连接蓄水罐（93），另一端连接排水罐（94），所述平压阀（98）安装于导气管（97）上，所述真空表（99）安装于蓄水罐中，监测系统的真空情况，其中提到的连接阀（91）、排水阀（95）、泄压阀（96）、平压阀（98）均是电动阀，连入电控自动控制。
26.浓缩箱（15）放置于中间层，为渗透汽化反应的主要场所，箱内液体在经过渗透汽化作用后脱出水分浓缩减量，反应产生的热蒸汽经过出气管（6）引入换热器（5）冷凝。其特征在于内部包括盘式膜片（151）、法兰片（152）、曝气管（153）、蒸汽盘管（154）、电加热器（155）、出水口（156）、曝气头（157）、止水环（158）。
27.电加热器（155）与蒸汽盘管（154）置于浓缩箱（15）底，工作时升高箱内液体温度增加跨膜推动力，提高膜通量，所述曝气头（157）经过曝气管（153）连接曝气泵（10），对浓缩箱（15）内进行曝气，提升箱内液体的紊流程度，降低渗透汽化过程中的极化效应，所述盘式膜片（151）采用制作的膜片为高通量无孔亲水膜，膜通量大于5kg/
㎡
·
h，单片盘式膜面积根据需求制成0.04~0.06
㎡
，多个盘式膜组集成为整套膜组件，平躺放置，使得曝气更充分减少膜污染产生。膜片之间安装止水环（158），防止抽气时液体进入内部管道，所述法兰片（152）安装在膜组件上下两端，用螺母进行挤压防止泄露，所述出水口（156）设置在箱底，用于浓缩后的浓水排出，与排水管（12）连接并引入底层浓水箱（18）。
28.清水箱（13）、原水箱（17）、浓水箱（18）位于底层，采用透明材料焊接而成，可观察箱内情况，所述第一ec计（20）、第一水泵（21）、第二ec计（21）、第二水泵（22）、第三ec计（23）、第三水泵（24）各3台分别置于3个水箱内，ec计用于实时监测箱内水质，水泵分别用于浓水外排、原水注入浓缩箱、清水外排。