一种负压循环式废液处理系统及其处理方法与流程

1.本发明涉及环保设备的技术领域，具体涉及一种负压循环式废液处理系统及其处理方法。


背景技术：

2.工业废水包括生产废水、生产污水及冷却水，是指工业生产过程中产生的废水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物。工业废水种类繁多，成分复杂。
3.最初，生产工厂所产生的废液一般交由废液处理公司处理，但该种处理方式极为不便。随后，不同类型的废液处理装置慢慢形成与发展，不仅使废液能够得到有效处理，还能够在生产工厂内进行废液处理，省去了废液运输环节。
4.但目前的废液处理系统还亟需进一步地改善，主要包括以下几个方面：(1)现有技术在蒸馏罐中利用加热盘管加热废液，使废液形成蒸汽，由于盘管的换热面积小，限制了处理系统对废液的处理量较小，无法满足工业化生产需求；(2)传统的加热盘管上容易结晶，换热效果变差，容易堵塞；(3)现有技术中多数使用冷风机进行散热，风冷装置多为冷凝器，容易受到环境限制，无法在极端温度条件下进行工作，适应性较差；(4)现有的处理系统中多利用冷凝器进行冷凝，在低温状态下，冷却水霜化或结冰，需要进一步加热除霜或可能会进入各部件从而损坏各部件。基于此，本发明提供了一种负压循环式废液处理系统及其处理方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种负压循环式废液处理系统，有效处理工业废水。
6.一种负压循环式废液处理系统，包括循环管道连接的废液热循环系统与蒸汽冷凝水循环系统，所述废液热循环系统与蒸汽冷凝水循环系统的连接管道上还设置有压缩机或压缩机组，所述压缩机或压缩机组吸收蒸汽冷凝水循环系统中热量，同时为废液热循环系统提供热量；所述废液热循环系统包括蒸馏罐，所述蒸汽冷凝水循环系统包括热交换装置和负压发生装置，加热后的废液再经过蒸馏罐负压作用形成蒸汽，经过热交换装置冷凝成水，当蒸馏罐内废弃物达到设定浓度值时，排出废弃物实现废液处理。
7.进一步地，所述废液热循环系统包括升温装置，所述升温装置与蒸馏罐通过循环管道连接，所述蒸汽冷凝水循环系统包括降温装置，所述降温装置、热交换装置与负压发生装置通过循环管道连接；其中，所述蒸馏罐与热交换装置相连，所述降温装置、压缩机或压缩机组与升温装置通过循环管道相连。
8.进一步地，所述升温装置和降温装置之间还通过管道连接有膨胀阀。
9.进一步地，所述热交换装置为蒸汽板式换热器，所述负压发生装置包括立式多级泵和文丘里管；所述升温装置包括废液加热壳管，所述降温装置包括冰水壳管。
10.进一步地，所述废液热循环系统包括通过循环管道依次连接的蒸馏罐、浓缩液泵
以及废液加热壳管，所述废液加热壳管与压缩机或压缩机组相连，从所述压缩机中吸收热量加热废液；所述蒸馏罐与蒸汽冷凝水循环系统相连。
11.进一步地，所述蒸汽冷凝水循环系统包括通过循环管道依次连接的蒸汽板式换热器、文丘里管、循环水箱、冰水壳管以及立式多级泵，所述冰水壳管与压缩机或压缩机组相连，将热量释放至压缩机或压缩机组；所述蒸汽板式换热器与废液热循环系统相连。
12.进一步地，所述循环水箱中设置有加热管。
13.进一步地，所述系统还包括平衡热量的冷却水循环系统，所述冷却水循环系统通过管道分别与废液热循环系统、蒸汽冷凝水循环系统连接。
14.进一步地，所述冷却水循环系统包括通过循环管道依次连接的变频管道泵、冷却塔以及氟水交换器，所述氟水交换器通过管道分别连接废液热循环系统和蒸汽冷凝水循环系统。
15.进一步地，所述废液热循环系统与蒸汽冷凝水循环系统间设置有泄压阀。
16.进一步地，所述浓缩液阀设置在废液热循环系统，即蒸馏罐、浓缩液泵和废液加热壳管组成的循环管道上。
17.进一步地，所述循环水箱上设置有加水阀。
18.进一步地，所述废液热循环系统，即蒸馏罐、浓缩液泵和废液加热壳管组成的循环管道上还设置有废液阀和消泡剂阀。
19.进一步地，所述蒸汽冷凝水循环系统，即蒸汽板式换热器、文丘里管、循环水箱、冰水壳管和立式多级泵组成的循环管道上设置有排水阀。
20.一种负压循环式废液处理系统的处理方法，步骤包括：设备启动后，负压发生装置开始工作，使得蒸馏罐形成真空产生负压吸取废液；废液在蒸馏罐中形成水蒸汽，水蒸汽经过热交换装置释放热量冷凝为水，冷凝水释放的热量被蒸汽冷凝水循环系统吸收；同时利用压缩机或压缩机组吸收蒸汽冷凝水循环系统中热量，同时为废液热循环系统提供热量，平衡废液处理系统中热量，当需要处理的废水被蒸馏罐处理完全后，设备停止工作，当蒸馏罐内废弃物达到设定浓度值时，排出废弃物即实现了废液处理。
21.进一步地，还包括冷却水循环系统的处理方法，步骤包括：当外界温度较高时，通过变频管道泵使得冷却水循环系统开始工作，通过氟水交换器进行热量交换，使冷却塔中水的循环带走废液加热壳管中热量以平衡系统内部热量。
22.本发明的优点在于：
23.(1)本发明中利用压缩机/压缩机组与废液升温装置一起作用加热废液，为废液热循环系统提供热量；还能够与降温装置一起作用为热交换装置提供循环的冷水，吸收蒸汽冷凝水循环系统中热量。压缩机是制冷系统的关键所在，本发明中将压缩机与升温装置、降温装置循环连接，利用压缩机制冷吸收降温装置中热量，同时释放出热量传递给升温装置，有效减少热量损失，并实现能量的循环。
24.(2)本发明中通过升温装置对废液进行加热，废液进入蒸馏罐前已通过升温装置加热完毕，通过设置负压发生装置使得进入蒸馏罐中废液由于负压作用闪蒸形成蒸汽，该种废液汽化方式能够有效扩大废液处理量，达到5吨/小时。
25.(3)现有技术中多在蒸馏罐中设置加热盘管，由于盘管的换热面积较小，不能实现较大的热量交换，其废液处理能力被限制，而本发明中利用废液加热壳管作为废液升温装
置，其换热面积大，有效提升系统废液的处理能力。
26.(4)本发明通过泵的循环作用，有效降低废液中残渣的聚集、附着。尤其是在浓缩液泵的作用下，有效减少蒸馏罐以及废液加热壳管上结晶的附着，此外，废液加热壳管为直管形状，更有效地减少结晶的沉积、附着，提升系统的运转能力，同时废液加热壳管的直管形状占地面积也较小。
27.(5)本发明中立式多级泵实现了一泵双用的作用，首先在蒸汽冷凝水循环系统中为蒸汽板式换热器提供冷水吸收热量，使得废液蒸汽冷凝为水，并控制蒸汽冷凝水循环系统中蒸汽冷却水的循环；还能够与文丘里管共同作用使蒸馏罐中形成负压，使蒸馏罐中废液闪蒸为蒸汽。
28.(6)本发明提供的冷却水循环系统使用的是冷却塔进行水冷，与变频管道泵共同作用实现冷却水的循环。本发明中冷却水循环系统利用水冷实现，相对于风冷装置在极端温度条件下会更具有优势，低温状态下，风冷装置属于直接冷却，冷却水结冰后可能会进入各部件，损坏部件内部，而水冷装置属于间接冷却，就不会有此问题；另外，温度过高时，风冷装置对厂房的要求较高，需要具有通风条件，若不能实现通风，温度过高，包括压缩机在内的各部件温度升高，会造成部件及电路的损坏，而水冷装置对环境要求较低；同时，在高温状态下，冷却水循环系统能够有效地平衡处理系统中的多余热量，利用冷却塔中的循环水在氟水交换器内进行热量交换，有效吸收废液加热壳管中热量。
29.(7)循环水箱中设置的加热管可以在较低温度环境的条件下进行工作，补偿系统热量。
30.(8)本发明利用废液热循环系统、蒸汽冷凝水循环系统以及冷却水循环系统来共同实现废液的处理，多重循环系统不仅能有效平衡系统内的能量，防止热量的散失，有效实现节能、环保作用。
附图说明
31.图1是本发明实施例1的结构示意图；
32.图2是本发明实施例2的结构示意图；
33.图3是本发明实施例3的结构示意图。
34.图中，废液热循环系统-1，蒸汽冷凝水循环系统-2，压缩机-10，蒸馏罐-11，升温装置-101，降温装置-102，浓缩液泵-12，废液加热壳管-13，热交换装置-21，蒸汽板式换热器-211，负压发生装置-22，立式多级泵-221，文丘里管-222，循环水箱-23，冰水壳管-24，膨胀阀-25，冷却水循环系统-3，变频管道泵-31，冷却塔-32，氟水交换器-33，泄压阀-4，浓缩液阀-5，加水阀-6，废液阀-7，消泡剂阀-8，排水阀-9。
具体实施方式
35.下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。
36.实施例1
37.如图1所示，本实施例中提供一种负压循环式废液处理系统，包括循环管道连接的废液热循环系统1与蒸汽冷凝水循环系统2，所述废液热循环系统1与蒸汽冷凝水循环系统2
的连接管道上还设置有压缩机10，所述压缩机10吸收蒸汽冷凝水循环系统2中热量，同时为废液热循环系统1提供热量；所述废液热循环系统1包括蒸馏罐11，所述蒸汽冷凝水循环系统2包括热交换装置21和负压发生装置22，负压发生装置22控制蒸馏罐形成负压，废液加热后经过蒸馏罐11形成水蒸汽，经过热交换装置21冷凝成水，当蒸馏罐11内废弃物达到设定浓度值时，排出废弃物实现废液处理。
38.在更进一步的实施例中，所述废液热循环系统1包括升温装置101，所述升温装置101与蒸馏罐11通过循环管道连接，所述蒸汽冷凝水循环系统2包括降温装置102，所述降温装置102、热交换装置21与负压发生装置22通过循环管道连接；其中，所述蒸馏罐11与热交换装置21相连，所述降温装置102、压缩机10与升温装置101通过循环管道相连。所述升温装置101为废液提供热量，所述降温装置102吸收蒸汽经过热交换装置21循环水释放出的热量。
39.在更进一步的实施例中，所述压缩机10为两个或若干个。
40.在更进一步的实施例中，所述热交换装置21为蒸汽板式换热器211；所述负压发生装置22包括立式多级泵221和文丘里管222。
41.在更进一步的实施例中，所述升温装置101包括废液加热壳管13，所述降温装置102包括冰水壳管24。
42.在更进一步的实施例中，所述升温装置101和降温装置102之间还通过管道连接有膨胀阀25。
43.本实施例中系统的处理方法，步骤包括：
44.设备启动后，负压发生装置22开始工作，使得蒸馏罐11形成真空产生负压吸取废液；废液在蒸馏罐11中形成废液蒸汽，废液蒸汽经过热交换装置21释放热量冷凝为水，冷凝水释放的热量被蒸汽冷凝水循环系统2吸收；同时利用压缩机10吸收蒸汽冷凝水循环系统2中热量，同时为废液热循环系统1提供热量，平衡废液处理系统中热量，当需要处理的废水被蒸馏罐11处理完全后，设备停止工作，当蒸馏罐11内废弃物达到设定浓度值时，排出废弃物即实现了废液处理。
45.实施例2
46.如图2所示，本实施例中提供一种负压循环式废液处理系统，包括循环管道连接的废液热循环系统1与蒸汽冷凝水循环系统2，所述废液热循环系统1与蒸汽冷凝水循环系统2的连接管道上还设置有压缩机10，所述压缩机10吸收蒸汽冷凝水循环系统2中热量，同时为废液热循环系统1提供热量；所述废液热循环系统1包括蒸馏罐11，所述蒸汽冷凝水循环系统2包括热交换装置21和负压发生装置22，废液经过蒸馏罐11加热形成蒸汽，经过热交换装置21冷凝成水，当蒸馏罐11内废弃物达到设定浓度值时，排出废弃物实现废液处理。
47.在更进一步的实施例中，所述压缩机为两个或若干个。
48.具体而言，所述废液热循环系统1包括通过循环管道依次连接的蒸馏罐11、浓缩液泵12以及废液加热壳管13，所述废液加热壳管13与压缩机10相连，从所述压缩机10中吸收热量加热废液；所述蒸馏罐11与蒸汽冷凝水循环系统2相连；
49.所述蒸汽冷凝水循环系统2包括通过循环管道依次连接的蒸汽板式换热器211、文丘里管222、循环水箱23、冰水壳管24以及立式多级泵221，所述冰水壳管24与压缩机10相连，将热量释放至压缩机10；所述蒸汽板式换热器211与废液热循环系统1相连。
50.在更进一步的实施例中，所述废液加热壳管13和冰水壳管24之间还通过管道连接有膨胀阀25。
51.在更进一步的实施例中，所述循环水箱23中设置有加热管。
52.本实施例中系统的处理方法，步骤包括：
53.将循环水箱23和冷却塔32加满水，接通电源后设备启动，立式多级泵221开始工作，使得蒸馏罐11形成真空产生负压吸取废液；启动浓缩液泵12输入废液加热壳管13加热蒸馏罐11在低温真空状态下循环产生蒸汽；废液在蒸馏罐11中形成废液蒸汽，废液蒸汽经过蒸汽板式换热器211释放热量冷凝为水，冷凝后的水通过文丘里管222流入循环水箱23，循环水箱23溢流排出冷凝水；当需要处理的废水被蒸馏罐11处理完全后，设备停止工作，当蒸馏罐11内废弃物达到设定浓度值时，排出废弃物即实现了废液处理。
54.其中，立式多级泵起到了双重作用，不仅能够实现蒸汽冷却水的循环，为蒸汽板式换热器提供冷水，使蒸汽板式换热器中的蒸汽冷凝为水；还能够与文丘里管共同作用使蒸馏罐中形成负压。
55.实施例3
56.与实施例2的区别在于，本实施例中还包括冷却水循环系统。
57.如图3所示，本实施例中提供一种负压循环式废液处理系统，包括循环管道连接的废液热循环系统1与蒸汽冷凝水循环系统2，所述废液热循环系统1与蒸汽冷凝水循环系统2的连接管道上还设置有压缩机10，所述压缩机10吸收蒸汽冷凝水循环系统2中热量，同时为废液热循环系统1提供热量；所述废液热循环系统1包括蒸馏罐11，所述蒸汽冷凝水循环系统2包括热交换装置21和负压发生装置22，废液经过蒸馏罐11加热形成蒸汽，经过热交换装置21冷凝成水，当蒸馏罐11内废弃物达到设定浓度值时，排出废弃物实现废液处理。
58.在更进一步的实施例中，所述压缩机为两个或若干个。
59.所述热交换装置21为蒸汽板式换热器211；所述负压发生装置22包括立式多级泵221和文丘里管222。
60.所述废液热循环系统1包括通过循环管道依次连接的蒸馏罐11、浓缩液泵12以及废液加热壳管13，所述废液加热壳管13与压缩机10相连，从所述压缩机10中吸收热量加热废液；所述蒸馏罐11与蒸汽冷凝水循环系统2相连；
61.所述蒸汽冷凝水循环系统2包括通过循环管道依次连接的蒸汽板式换热器211、文丘里管222、循环水箱23、冰水壳管24以及立式多级泵221，所述冰水壳管24与压缩机10相连，将热量释放至压缩机10；所述蒸汽板式换热器211与废液热循环系统1相连。
62.所述系统还包括冷却水循环系统3，所述冷却水循环系统3通过管道与废液热循环系统1、蒸汽冷凝水循环系统2循环连接；所述冷却水循环系统3包括通过循环管道依次连接的变频管道泵31、冷却塔32以及氟水交换器33，所述氟水交换器33通过管道分别连接废液热循环系统1和蒸汽冷凝水循环系统2。
63.在更进一步的实施例中，所述废液加热壳管13和冰水壳管24之间还通过管道连接有膨胀阀25。
64.在更进一步的实施例中，所述循环水箱23中设置有加热管(图未标示)。
65.在更进一步的实施例中，所述废液热循环系统1与蒸汽冷凝水循环系统2间设置有泄压阀4。
66.在更进一步的实施例中，所述浓缩液阀5设置在废液热循环系统1，即蒸馏罐11、浓缩液泵12和废液加热壳管13组成的循环管道上。
67.在更进一步的实施例中，所述循环水箱23上设置有加水阀6。
68.在更进一步的实施例中，所述废液热循环系统1，即蒸馏罐11、浓缩液泵12和废液加热壳管13组成的循环管道上还设置有废液阀7和消泡剂阀8。
69.在更进一步的实施例中，所述蒸汽冷凝水循环系统2，即蒸汽板式换热器211、文丘里管222、循环水箱23、冰水壳管24和立式多级泵221组成的循环管道上设置有排水阀。所述冷却水循环系统3的连接管道上也设置有排水阀9。
70.本实施例中系统在使用时，将循环水箱23和冷却塔32加满水，接通电源后设备启动，开启废液阀7以及消泡剂阀8，立式多级泵221开始工作，使得蒸馏罐11形成真空产生负压吸取废液；启动浓缩液泵12输入废液加热壳管13加热蒸馏罐11在低温负压状态下循环产生蒸汽；
71.废液在蒸馏罐11中形成水蒸汽，水蒸汽经过蒸汽板式换热器211释放热量冷凝为水，冷凝后的水通过文丘里管222流入循环水箱23，循环水箱23可溢流排出冷凝水；当需要处理的废水被蒸馏罐11处理完全后，设备停止工作，当蒸馏罐11内废弃物达到设定浓度值时，排出废弃物即实现了废液处理。
72.其中，冷却水循环系统3的处理方法，步骤包括：外界温度为25℃左右的条件下，控制冷却水循环系统3处于关闭状态。当外界温度较高时，通过变频管道泵31使得冷却水循环系统3开始工作，通过氟水交换器33进行热量交换，使冷却塔32中水的循环带走废液加热壳管13中热量以平衡系统内部热量。
73.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。