CN114920317A - 一种冷冻结晶固液分离水处理*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冷冻结晶固液分离水处理***，其包括盐水箱、融冰回收槽和制冷机组，盐水箱通过第一管路与冰晶发生器连接，冰晶发生器通过第二管路与液晶分离器连接，液晶分离器通过第三管路与盐脱水机连接，盐脱水机通过第四管路与盐水箱连接，液晶分离器通过第五管路与盐水箱连接，液晶分离器通过第六管路与冰晶脱水机连接，冰晶脱水机通过第七管路与盐水箱连接，冰晶脱水机与融冰回收槽之间连接有清洗管路，冰晶发生器和制冷机组的蒸发器之间连接有冷冻水循环管路，融冰回收槽和制冷机组的冷凝器之间连接有冷却水循环管路。其目的是为了提供一种能耗低、便于维护、运行稳定的冷冻结晶固液分离水处理***。
Description
技术领域
本发明涉及高盐水处理领域，特别是涉及一种用于处理高盐水的***。
背景技术
高盐度废水是指总含盐(以NaCl为标准)质量分数大于1％的污水，其含有NaCl、Na2SO4、CaSO4等盐类物质，工业废水、城市污水等大量排放的高盐度废水直接导致江河水质矿化度提高，给土壤、地表水、地下水带来越来越严重的污染，危及生态环境。长期使用含盐量和氯离子严重超标的水进行灌溉农田，造成了土壤次生盐碱化越来越严重，作物减产、效益逐年下降。黄河在其青海发源地检测水质含盐量指标的电导率只有200μS/cm，到了黄河中游的包头，电导率上升到800～1000μS/cm，而到了黄河下游的济南、东营，电导率则高达1000～1500μS/cm。高盐度地下水硬度的增高对人体健康有一定的危害，并且还会对工业设备产生腐蚀，缩短设备使用年限。当工业上需要把水的硬度降低还原时，就要耗资对其进行软化，并排出氯化钙、镁软化废液，再渗入地下后又进一步污染了地下水，使地下水氯化物和硬度又增高，形成了一种恶性循环。
考虑到环保要求，传统煤炭行业的矿井排水，由于其中含盐量超标，将无法继续采用直排方式，须去除水中盐分，方可排放。目前企业常用的处理工艺为膜法+蒸发，存在能耗大、维护量大、运行不稳定等诸多缺陷，除此之外，设备易产生结垢、堵塞、腐蚀等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能耗低、便于维护、运行稳定的冷冻结晶固液分离水处理***。
本发明冷冻结晶固液分离水处理***，包括盐水箱、融冰回收槽和制冷机组，所述盐水箱通过第一管路与冰晶发生器连接，所述第一管路上设有给水泵，所述冰晶发生器通过第二管路与液晶分离器连接，所述液晶分离器的下部通过第三管路与盐脱水机连接，所述盐脱水机的出水口通过第四管路与盐水箱连接，所述液晶分离器的中部通过第五管路与盐水箱连接，所述液晶分离器的上部通过第六管路与冰晶脱水机连接，所述冰晶脱水机通过第七管路与盐水箱连接，所述冰晶脱水机与融冰回收槽之间连接有清洗管路，所述冰晶脱水机的出料口位于融冰回收槽的上方，所述冰晶发生器和制冷机组的蒸发器之间连接有冷冻水循环管路，所述冷冻水循环管路上设有冷冻水循环泵，所述融冰回收槽和制冷机组的冷凝器之间连接有冷却水循环管路，所述冷却水循环管路上设有冷却水循环泵。
本发明冷冻结晶固液分离水处理***，其中所述盐水箱上连接有给水管，所述给水管上连接有融冰器，所述融冰器位于融冰回收槽内，所述清洗管路的一端连接于冰晶脱水机的顶部并延伸至冰晶脱水机内，所述清洗管路的另一端连接于冷却水循环管路上，所述清洗管路的另一端通过冷却水循环管路与融冰回收槽连接，所述清洗管路上设有清洗阀，所述清洗管路的一端连接有清洗喷头，所述清洗喷头位于冰晶脱水机内，所述冷却水循环管路或融冰回收槽上设有清水出水口，所述冷冻水循环管路上连接有补水箱。
本发明冷冻结晶固液分离水处理***，其中所述冷却水循环管路上设有流量调节阀，所述流量调节阀位于冷却水从融冰回收槽流向制冷机组冷凝器的冷却水循环管路上，所述冷却水循环管路上连接有补冷器，所述补冷器包括依次相连的补冷压缩机、补冷冷凝器、补冷膨胀阀和补冷蒸发器，所述补冷压缩机、补冷冷凝器、补冷膨胀阀和补冷蒸发器连接为制冷环路，所述补冷蒸发器连接在冷却水循环管路上，所述补冷蒸发器与流量调节阀并联布置。
本发明冷冻结晶固液分离水处理***，其中所述液晶分离器包括筒体，所述筒体的上端设有上端盖，所述筒体的下端设有底座，所述筒体的上端设有排冰器，所述排冰器包括电机、传动轴和扇叶，所述电机固定设在上端盖上，所述传动轴和扇叶均位于筒体内，所述传动轴转动安装在上端盖上，所述传动轴的上端穿过上端盖延伸至筒体外，所述电机的输出轴与传动轴的上端连接并驱动传动轴转动，所述传动轴的下端固定设有所述扇叶，所述筒体的筒壁上开设有与扇叶对应布置的排冰口，所述排冰口上连接有所述第六管路，所述筒体内的下部固定设有锥形漏斗，所述锥形漏斗和筒体同轴布置，所述锥形漏斗的口径从上到下逐渐减小，所述锥形漏斗的进口位于漏口的上方，所述锥形漏斗的进口与筒体的内筒壁密封连接，所述漏口上连接有所述第三管路，所述第三管路穿过筒体的筒壁延伸至筒体外。
本发明冷冻结晶固液分离水处理***，其中所述筒体的筒壁上设有排水口，所述排水口位于锥形漏斗的上方，所述排水口上连接有所述第五管路，所述第五管路上设有盐水阀，所述筒体的筒壁上设有进浆口，所述进浆口位于排水口的上方，所述进浆口上连接有所述第二管路，所述第二管路上设有进浆阀。
本发明冷冻结晶固液分离水处理***，其中所述电机的输出轴上固定设有第一链轮，所述传动轴的上端固定设有第二链轮，所述第一链轮和第二链轮之间通过链条传动。
本发明冷冻结晶固液分离水处理***，其中所述电机的输出轴上固定设有第一齿轮，所述传动轴的上端固定设有第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮相互啮合。
本发明冷冻结晶固液分离水处理***，其中所述清洗喷头包括呈桶状的喷头本体，所述喷头本体的内径从桶底到桶口逐渐变小，所述喷头本体的桶口处固定设有一支撑板，所述支撑板的边缘处设有过流孔，所述喷头本体的桶腔内设有封堵板，所述封堵板位于支撑板的下方，所述封堵板与支撑板之间连接有弹簧，所述喷头本体的桶底设有喷孔，所述喷头本体的桶口固定连接在所述清洗管路的一端。
本发明冷冻结晶固液分离水处理***，其中所述弹簧的上端固定连接在支撑板的底面中部，所述弹簧的下端固定连接在封堵板的顶面中部，所述弹簧的***设有套筒，所述套筒的上端固定连接在支撑板的底面中部，所述套筒的下端固定连接在封堵板的顶面中部，所述套筒采用弹性防水材料制成。
本发明冷冻结晶固液分离水处理***，其中所述封堵板的边缘处设有密封圈，所述喷头本体的桶口上固定连接有螺纹筒，所述螺纹筒螺纹连接在所述清洗管路的一端。
本发明冷冻结晶固液分离水处理***与现有技术不同之处在于本发明在使用的时候，制冷机组利用融冰回收槽内的融冰水作为冷却水，通过冷却水循环泵使冷却水沿着冷却水循环管路流动，当冷却水流经制冷机组的冷凝器时，冷却水吸收制冷工质的热量，当冷却水流经融冰回收槽时，冷却水放热，即将自身的热量传递给冰。制冷机组的冷冻水为乙稀乙二醇溶液，在冷冻水循环泵的作用下，冷冻水沿着冷冻水循环管路流动，当冷冻水流经制冷机组的蒸发器时，冷冻水放热(即冷冻水将自身的热量传递给制冷工质)，当冷冻水流经冰晶发生器时，冷冻水吸热(即冷冻水吸收盐水的热量)。盐水在给水泵的推动下，从盐水箱进入到冰晶发生器内，在冰晶发生器内，盐水与冷冻水发生热交换，即盐水将自身的热量传递给冷冻水，盐水放出热量后，温度降至水的冰点，结晶析出冰，盐水中含盐量升高至饱合，盐水在冰晶发生器内继续降温至盐、水共晶点时，在冰晶发生器内同时有冰和晶体盐析出，盐晶体、冰晶体和饱和盐水组成的流体进入液晶分离器，因冰晶体、盐晶体密度不同，冰晶体密度小于盐水密度上浮从液晶分离器的上部出口以流态冰(含水量在40％-50％)排出；盐晶体密度大于盐水密度下沉，从液晶分离器的下部出口以盐水和晶体盐的混合物流态排出，进入盐脱水机，进行晶体盐和盐水分离，脱水后的盐集中收集，分离出来的盐水流回盐水箱。从液晶分离器上部出口流出的流态冰进入冰晶脱水机，进行脱水洗盐，分离出来的盐水流回盐水箱，接着再用融冰回收槽内的清洁水对分离出来的冰晶进行清洗，清洗后的水排入到盐水箱，干净的冰晶进入融冰回收槽。融冰回收槽内的冰与从冷凝器流过来的冷却水换热后变为水(即冰吸收冷却水的热量)，进行排放，并达到Ⅲ类地表水排放标准。液晶分离器中部的盐水通过第五管路排入到盐水箱。由此可见，本发明冷冻结晶固液分离水处理***具有能耗低、便于维护、运行稳定的优点。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明冷冻结晶固液分离水处理***的结构示意图；
图2为本发明中液晶分离器、盐脱水机、冰晶脱水机、盐水箱以及融冰回收槽的相对位置关系图；
图3为本发明中液晶分离器、盐脱水机、冰晶脱水机、盐水箱以及融冰回收槽的使用状态图；
图4为本发明中液晶分离器的结构示意图；
图5为本发明中液晶分离器的内部结构示意图；
图6为本发明中液晶分离器的使用状态图；
图7为本发明中排冰器的结构示意图；
图8为本发明中清洗喷头的主视图；
图9为本发明中清洗喷头的俯视图；
图10为本发明中清洗喷头的仰视图；
图11为本发明中清洗喷头关闭时的主视剖视图；
图12为本发明中清洗喷头开启时的主视剖视图。
具体实施方式
如图1所示，并结合图2-12所示，本发明冷冻结晶固液分离水处理***，包括盐水箱12、融冰回收槽28和制冷机组10，所述盐水箱12通过第一管路4与冰晶发生器5连接，所述第一管路4上设有给水泵3，所述冰晶发生器5通过第二管路16与液晶分离器6连接，所述液晶分离器6的下部通过第三管路22与盐脱水机23连接，所述盐脱水机23的出水口通过第四管路24与盐水箱12连接，所述液晶分离器6的中部通过第五管路21与盐水箱12连接，所述液晶分离器6的上部通过第六管路18与冰晶脱水机19连接，所述冰晶脱水机19通过第七管路20与盐水箱12连接，所述冰晶脱水机19与融冰回收槽28之间连接有清洗管路30，所述冰晶脱水机19的出料口位于融冰回收槽28的上方，所述冰晶发生器5和制冷机组10的蒸发器13之间连接有冷冻水循环管路7，所述冷冻水循环管路7上设有冷冻水循环泵8，所述融冰回收槽28和制冷机组10的冷凝器14之间连接有冷却水循环管路26，所述冷却水循环管路26上设有冷却水循环泵25。
盐脱水机23和冰晶脱水机19属于现有技术，脱水机上设有进口、出水口和出料口，含水物料从进口进入到脱水机内，经过脱水后，干燥物料从出料口排出，而从物料脱离出来的水则从出水口排出。
需要说明的是，制冷机组10属于现有技术，其包括压缩机15、冷凝器14、膨胀阀11和蒸发器13，压缩机15、冷凝器14、膨胀阀11和蒸发器13通过管路连接为制冷环路，至于具体的制冷原理在此不再予以赘述。冰晶发生器5也为现有技术，其包括一腔体结构，腔体结构用于容纳高盐水，腔体结构的上端设有上出口，该上出口与第二管路16连接，腔体结构的下端设有下出口，该下出口与第一管路4连接。冷冻水循环管路7流经冰晶发生器5的腔体结构，这样冷冻水在流经冰晶发生器5时能够与腔体结构内的高盐水进行热交换。
如图1所示，本发明在使用的时候，制冷机组10利用融冰回收槽28内的融冰水作为冷却水，通过冷却水循环泵25使冷却水沿着冷却水循环管路26流动，当冷却水流经制冷机组10的冷凝器14时，冷却水吸收制冷工质的热量，当冷却水流经融冰回收槽28时，冷却水放热，即将自身的热量传递给冰。制冷机组10的冷冻水为乙稀乙二醇溶液，在冷冻水循环泵8的作用下，冷冻水沿着冷冻水循环管路7流动，当冷冻水流经制冷机组10的蒸发器13时，冷冻水放热(即冷冻水将自身的热量传递给制冷工质)，当冷冻水流经冰晶发生器5时，冷冻水吸热(即冷冻水吸收盐水的热量)。盐水在给水泵3的推动下，从盐水箱12进入到冰晶发生器5内，在冰晶发生器5内，盐水与冷冻水发生热交换，即盐水将自身的热量传递给冷冻水，盐水放出热量后，温度降至水的冰点，结晶析出冰，盐水中含盐量升高至饱合，盐水在冰晶发生器5内继续降温至盐、水共晶点时，在冰晶发生器5内同时有冰和晶体盐析出，盐晶体、冰晶体和饱和盐水组成的流体进入液晶分离器6，因冰晶体、盐晶体密度不同，冰晶体密度小于盐水密度上浮从液晶分离器6的上部出口以流态冰(含水量在40％-50％)排出；盐晶体密度大于盐水密度下沉，从液晶分离器6的下部出口以盐水和晶体盐的混合物流态排出，进入盐脱水机23，进行晶体盐和盐水分离，脱水后的盐集中收集，分离出来的盐水流回盐水箱12。从液晶分离器6上部出口流出的流态冰进入冰晶脱水机19，进行脱水洗盐，分离出来的盐水流回盐水箱12，接着再用融冰回收槽28内的清洁水对分离出来的冰晶进行清洗，清洗后的水排入到盐水箱12，干净的冰晶进入融冰回收槽28。融冰回收槽28内的冰与从冷凝器14流过来的冷却水换热后变为水(即冰吸收冷却水的热量)，进行排放，并达到Ⅲ类地表水排放标准。液晶分离器6中部的盐水通过第五管路21排入到盐水箱12。由此可见，本发明冷冻结晶固液分离水处理***具有能耗低、便于维护、运行稳定的优点。
在冷冻水循环管路7中，在冷冻水循环泵8的作用下，冷冻水沿着冷冻水循环管路7往复流动(即冷冻水在蒸发器13和冰晶发生器5之间来回流动)，当冷冻水流经制冷机组10的蒸发器13时，冷冻水与制冷工质发生热交换，即冷冻水放热，制冷工质吸热；当冷冻水流经冰晶发生器5时，冷冻水与冰晶发生器5内的盐水发生热交换，即冷冻水吸热，盐水放热。
在冷却水循环管路26中，在冷却水循环泵25的作用下，冷却水沿着冷却水循环管路26往复流动(即冷却水在冷凝器14和融冰回收槽28之间来回流动)，当冷却水流经制冷机组10的冷凝器14时，冷却水与制冷工质发生热交换，即冷却水吸热，制冷工质放热；当冷却水流经融冰回收槽28时，冷却水与融冰回收槽28内的冰发生热交换，即冷却水放热，冰吸热。
如图1所示，盐水箱12上连接有给水管2，所述给水管2上连接有融冰器1，所述融冰器1位于融冰回收槽28内。融冰器1的结构为换热器，给水管2用于向盐水箱12内补充高盐水，在高盐水流经融冰器1时，高盐水与融冰回收槽28内的冰和/或水发生热交换，即高盐水将热量传递给融冰回收槽28内的冰和/或水。
如图1所示，清洗管路30的一端连接于冰晶脱水机19的顶部并延伸至冰晶脱水机19内，所述清洗管路30的另一端连接于冷却水循环管路26上，所述清洗管路30的另一端通过冷却水循环管路26与融冰回收槽28连接，所述清洗管路30上设有清洗阀29。由此可见，在本实施例中，清洗管路30连接在冰晶脱水机19和冷却水循环管路26之间，冷却水循环管路26中的冷却水即为融冰回收槽28内的融冰水，当打开清洗阀29时，冷却水能够经过清洗管路30进入到冰晶脱水机19内，以对其内的冰晶进行清洗。更为具体的是，清洗管路30的另一端连接在冷却水从融冰回收槽28流向冷凝器14的管路上，因为此管路上的冷却水温度较低，其对冰晶进行清洗时，不会将热量传递给冰晶而导致冰晶融化。当然，清洗管路30的另一端也可以直接连接至融冰回收槽28，此时在清洗管路30上安装一水泵即可。
为了方便对冰晶进行清洗，所述清洗管路30的一端连接有清洗喷头27，所述清洗喷头27位于冰晶脱水机19内。
如图1所示，冷却水循环管路26或融冰回收槽28上设有清水出水口，在本实施例中，清水出水口设置于冷却水循环管路26上，即在冷却水循环管路26上设置一分水阀59，再在分水阀59上连接出水管路即可。当然，也可以直接将清水出水口设置在融冰回收槽28上。
如图1所示，冷冻水循环管路7上连接有补水箱9，通过补水箱9向冷冻水循环管路7内添加或补充冷冻水。
如图1所示，冷却水循环管路26上设有流量调节阀17，所述流量调节阀17位于冷却水从融冰回收槽28流向制冷机组10冷凝器14的冷却水循环管路26上，所述冷却水循环管路26上连接有补冷器，所述补冷器包括依次相连的补冷压缩机58、补冷冷凝器57、补冷膨胀阀56和补冷蒸发器55，所述补冷压缩机58、补冷冷凝器57、补冷膨胀阀56和补冷蒸发器55连接为制冷环路，所述补冷蒸发器55连接在冷却水循环管路26上，所述补冷蒸发器55与流量调节阀17并联布置。
补冷器为由补冷压缩机58、补冷冷凝器57、补冷膨胀阀56和补冷蒸发器55所连接形成的制冷环路，其制冷原理不再予以赘述。补冷器中的制冷工质在流经补冷蒸发器55时与冷却水发生热交换，即补冷器中的制冷工质吸收冷却水的热量。
根据实际情况可以使冷却水流经或者不流经补冷器，具体操作方式是：打开流量调节阀17，关闭补冷器，此时从融冰回收槽28出来的冷却水不流经补冷器，而直接流入冷凝器14；关闭流量调节阀17，启动补冷器，此时从融冰回收槽28出来的冷却水先流经补冷器，之后再流入冷凝器14。
如图2所示，并结合图3-7所示，液晶分离器6包括筒体34，所述筒体34的上端设有上端盖32，所述筒体34的下端设有底座39，所述筒体34的上端设有排冰器31，所述排冰器31包括电机40、传动轴41和扇叶42，所述电机40固定设在上端盖32上，所述传动轴41和扇叶42均位于筒体34内，所述传动轴41转动安装在上端盖32上，所述传动轴41的上端穿过上端盖32延伸至筒体34外，所述电机40的输出轴与传动轴41的上端连接并驱动传动轴41转动，所述传动轴41的下端固定设有所述扇叶42，所述筒体34的筒壁上开设有与扇叶42对应布置的排冰口33，所述排冰口33上连接有所述第六管路18。
电机40通过支撑架44固定设在上端盖32上，传动轴41通过轴承转动安装在上端盖32上，扇叶42设为多个，多个扇叶42沿传动轴41的周向均匀布置，当然，扇叶42的布置数量，可以根据实际情况来确定。
排冰器31工作的时候，启动电机40，电机40带动传动轴41转动，于是固定在传动轴41上的扇叶42也跟随传动轴41一起转动，上面已经说过，由于冰晶体的密度小于盐水的密度而上浮至盐水表面，因此在向液晶分离器6内充入冰浆(即盐晶体、冰晶体和饱和盐水组成的流体)时，使筒体34内的盐水表面与扇叶42的高度相一致，这样，转动的扇叶42能够将冰晶体和盐水的混合物扫到排冰口33并排出，排出的冰晶体和盐水的混合物通过第六管路18进入到冰晶脱水机19内。
在冰晶脱水机19内，冰晶体和盐水的混合物经冰晶脱水机19处理后，盐水从冰晶脱水机19的出水口经过第七管路20进入到盐水箱12，冰晶体留在冰晶脱水机19内，之后打开清洗阀29，冷却水循环管路26内的冷却水经过清洗管路30进入到冰晶脱水机19内，对冰晶体进行清洗(即洗盐作业)，清洗后的水再经过第七管路20进入到盐水箱12，最后，干净的冰晶体从冰晶脱水机19的出料口排出，由于融冰回收槽28位于冰晶脱水机19的出料口下方，因此，从冰晶脱水机19的出料口排出的冰晶体直接落入到融冰回收槽28内。
如图3所示，并结合图5、6所示，筒体34内的下部固定设有锥形漏斗43，锥形漏斗43和筒体34同轴布置，锥形漏斗43的口径从上到下逐渐减小，所述锥形漏斗43的进口位于漏口的上方，所述锥形漏斗43的进口与筒体34的内筒壁密封连接，所述漏口上连接有所述第三管路22，所述第三管路22穿过筒体34的筒壁延伸至筒体34外，之后第三管路22与盐脱水机23连接。
由于盐晶体的密度大于盐水的密度，因此，筒体34内的盐晶体沉淀至锥形漏斗43内，之后盐晶体和盐水的混合物能够通过第三管路22排至盐脱水机23。经过盐脱水机23处理后，盐晶体从盐脱水机23的出料口排出并进行收集，盐水从盐脱水机23的出水口排出并经过第四管路24进入到盐水箱12。
筒体34的筒壁上设有排水口37，所述排水口37位于锥形漏斗43的上方，所述排水口37上连接有所述第五管路21，所述第五管路21上设有盐水阀38。筒体34内的盐水从排水口37经第五管路21进入到盐水箱12，调节盐水阀38的开度，保障筒体34内的冰晶体、盐晶体以及盐水的分布，使筒体34的上部排冰、中部排盐水、下部排盐。所述筒体34的筒壁上设有进浆口35，所述进浆口35位于排水口37的上方，所述进浆口35上连接有所述第二管路16，所述第二管路16上设有进浆阀36。
如图7所示，电机40的输出轴上固定设有第一链轮，所述传动轴41的上端固定设有第二链轮，所述第一链轮和第二链轮之间通过链条45传动。电机40通过链轮和链条45驱动传动轴41转动。当然，电机40也可以通过齿轮驱动传动轴41转动，具体为：电机40的输出轴上固定设有第一齿轮，所述传动轴41的上端固定设有第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮相互啮合。
如图8所示，并结合图9-12所示，清洗喷头27包括呈桶状的喷头本体46，所述喷头本体46的内径从桶底到桶口逐渐变小，所述喷头本体46的桶口处固定设有一支撑板49，所述支撑板49的边缘处设有过流孔48，所述喷头本体46的桶腔内设有封堵板54，所述封堵板54位于支撑板49的下方，所述封堵板54与支撑板49之间连接有弹簧53，所述喷头本体46的桶底设有喷孔50，所述喷头本体46的桶口固定连接在所述清洗管路30的一端。
在清洗喷头27未使用的时候，弹簧53存在一预紧拉力，在弹簧53的拉力作用下，封堵板54与喷头本体46的桶腔内壁相贴紧，从而将桶腔分为上下两个相互密封隔离的空间。清洗喷头27在使用的时候，水从支撑板49的过流孔48进入到喷头本体46的桶腔内，之后在水压的作用下，水推动封堵板54向下运动(此时弹簧53拉伸)，由于桶腔的内径从上到下逐渐变大，当封堵板54向下运动时，封堵板54与桶腔之间出现环形间隙，此环形间隙连通桶腔的上下两个空间，于是水经过环形间隙从桶腔的上部空间进入到下部空间内，之后再从桶底的喷孔50喷出。在喷水结束后，关闭水源，水压消失，在弹簧53的拉力作用下，封堵板54向上运动直至再次与桶腔的内壁相贴紧(此时弹簧53复原)。这样，就能够防止灰尘等杂物通过清洗喷头27进入到管路中而造成堵塞。
弹簧53的上端固定连接在支撑板49的底面中部，所述弹簧53的下端固定连接在封堵板54的顶面中部，所述弹簧53的***设有套筒51，所述套筒51的上端固定连接在支撑板49的底面中部，所述套筒51的下端固定连接在封堵板54的顶面中部，所述套筒51采用弹性防水材料制成。由于套筒51的上端固定连接在支撑板49的底面中部，而过流孔48设在支撑板49的边缘处，于是从过流孔48进入到桶腔的水流只会在套筒51的外侧流动，这样在套筒51的保护下，弹簧53不会与水流发生接触，从而能够防止弹簧53被水流腐蚀，延长弹簧53的使用寿命。
封堵板54的边缘处设有密封圈52，这样能够进一步增强封堵板54与喷头本体46的桶腔内壁之间的密封性能。
喷头本体46的桶口上固定连接有螺纹筒47，所述螺纹筒47螺纹连接在所述清洗管路30的一端。当然，喷头本体46也可以采用其他连接方式与清洗管路30的端头连接，如焊接、过盈配合等。
如图1所示，本发明在使用的时候，盐水在给水泵3的推动下，从盐水箱12进入到冰晶发生器5内，在冰晶发生器5内，盐水与冷冻水发生热交换，即盐水将自身的热量传递给冷冻水，盐水放出热量后，温度降至水的冰点，结晶析出冰，盐水中含盐量升高至饱合，盐水在冰晶发生器5内继续降温至盐、水共晶点时，在冰晶发生器5内同时有冰和晶体盐析出，盐晶体、冰晶体和饱和盐水组成的流体进入液晶分离器6，因冰晶体、盐晶体密度不同，冰晶体密度小于盐水密度上浮从液晶分离器6的上部出口以流态冰(含水量在40％-50％)排出；盐晶体密度大于盐水密度下沉，从液晶分离器6的下部出口以盐水和晶体盐的混合物流态排出，进入盐脱水机23，进行晶体盐和盐水分离，脱水后的盐集中收集，分离出来的盐水流回盐水箱12。从液晶分离器6上部出口流出的流态冰进入冰晶脱水机19，进行脱水洗盐，分离出来的盐水流回盐水箱12，接着再用冷却水(即为融冰回收槽28内的融冰水，该融冰水为清洁水)对分离出来的冰晶进行清洗，清洗后的水排入到盐水箱12，干净的冰晶进入融冰回收槽28。在融冰回收槽28内，冰经过融冰器1换热以及从冷凝器14流过来的冷却水换热，变为融冰水，并达到Ⅲ类地表水排放标准。给水管2在给盐水箱12补充常温盐水时，常温下的盐水流经融冰器1时与融冰回收槽28内的冰和/或水发生热交换，常温盐水回收冰水中的冷量，之后常温的补充盐水温度降至接近0度，进入盐水箱12，从而减少制冷机组10的用于盐水显热降温的冷量，使制冷机组10能够将冷量直接用于盐水的结晶制冷，从而提高***的高盐水处理效率。由此可见，本发明冷冻结晶固液分离水处理***具有能耗低、便于维护、运行稳定的优点。
需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“中”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装置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。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种冷冻结晶固液分离水处理***，其特征在于：包括盐水箱、融冰回收槽和制冷机组，所述盐水箱通过第一管路与冰晶发生器连接，所述第一管路上设有给水泵，所述冰晶发生器通过第二管路与液晶分离器连接，所述液晶分离器的下部通过第三管路与盐脱水机连接，所述盐脱水机的出水口通过第四管路与盐水箱连接，所述液晶分离器的中部通过第五管路与盐水箱连接，所述液晶分离器的上部通过第六管路与冰晶脱水机连接，所述冰晶脱水机通过第七管路与盐水箱连接，所述冰晶脱水机与融冰回收槽之间连接有清洗管路，所述冰晶脱水机的出料口位于融冰回收槽的上方，所述冰晶发生器和制冷机组的蒸发器之间连接有冷冻水循环管路，所述冷冻水循环管路上设有冷冻水循环泵，所述融冰回收槽和制冷机组的冷凝器之间连接有冷却水循环管路，所述冷却水循环管路上设有冷却水循环泵。
2.根据权利要求1所述的冷冻结晶固液分离水处理***，其特征在于：所述盐水箱上连接有给水管，所述给水管上连接有融冰器，所述融冰器位于融冰回收槽内，所述清洗管路的一端连接于冰晶脱水机的顶部并延伸至冰晶脱水机内，所述清洗管路的另一端连接于冷却水循环管路上，所述清洗管路的另一端通过冷却水循环管路与融冰回收槽连接，所述清洗管路上设有清洗阀，所述清洗管路的一端连接有清洗喷头，所述清洗喷头位于冰晶脱水机内，所述冷却水循环管路或融冰回收槽上设有清水出水口，所述冷冻水循环管路上连接有补水箱。
3.根据权利要求2所述的冷冻结晶固液分离水处理***，其特征在于：所述冷却水循环管路上设有流量调节阀，所述流量调节阀位于冷却水从融冰回收槽流向制冷机组冷凝器的冷却水循环管路上，所述冷却水循环管路上连接有补冷器，所述补冷器包括依次相连的补冷压缩机、补冷冷凝器、补冷膨胀阀和补冷蒸发器，所述补冷压缩机、补冷冷凝器、补冷膨胀阀和补冷蒸发器连接为制冷环路，所述补冷蒸发器连接在冷却水循环管路上，所述补冷蒸发器与流量调节阀并联布置。
4.根据权利要求3所述的冷冻结晶固液分离水处理***，其特征在于：所述液晶分离器包括筒体，所述筒体的上端设有上端盖，所述筒体的下端设有底座，所述筒体的上端设有排冰器，所述排冰器包括电机、传动轴和扇叶，所述电机固定设在上端盖上，所述传动轴和扇叶均位于筒体内，所述传动轴转动安装在上端盖上，所述传动轴的上端穿过上端盖延伸至筒体外，所述电机的输出轴与传动轴的上端连接并驱动传动轴转动，所述传动轴的下端固定设有所述扇叶，所述筒体的筒壁上开设有与扇叶对应布置的排冰口，所述排冰口上连接有所述第六管路，所述筒体内的下部固定设有锥形漏斗，所述锥形漏斗和筒体同轴布置，所述锥形漏斗的口径从上到下逐渐减小，所述锥形漏斗的进口位于漏口的上方，所述锥形漏斗的进口与筒体的内筒壁密封连接，所述漏口上连接有所述第三管路，所述第三管路穿过筒体的筒壁延伸至筒体外。
5.根据权利要求4所述的冷冻结晶固液分离水处理***，其特征在于：所述筒体的筒壁上设有排水口，所述排水口位于锥形漏斗的上方，所述排水口上连接有所述第五管路，所述第五管路上设有盐水阀，所述筒体的筒壁上设有进浆口，所述进浆口位于排水口的上方，所述进浆口上连接有所述第二管路，所述第二管路上设有进浆阀。
6.根据权利要求5所述的冷冻结晶固液分离水处理***，其特征在于：所述电机的输出轴上固定设有第一链轮，所述传动轴的上端固定设有第二链轮，所述第一链轮和第二链轮之间通过链条传动。
7.根据权利要求5所述的冷冻结晶固液分离水处理***，其特征在于：所述电机的输出轴上固定设有第一齿轮，所述传动轴的上端固定设有第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮相互啮合。
8.根据权利要求6或7所述的冷冻结晶固液分离水处理***，其特征在于：所述清洗喷头包括呈桶状的喷头本体，所述喷头本体的内径从桶底到桶口逐渐变小，所述喷头本体的桶口处固定设有一支撑板，所述支撑板的边缘处设有过流孔，所述喷头本体的桶腔内设有封堵板，所述封堵板位于支撑板的下方，所述封堵板与支撑板之间连接有弹簧，所述喷头本体的桶底设有喷孔，所述喷头本体的桶口固定连接在所述清洗管路的一端。
9.根据权利要求8所述的冷冻结晶固液分离水处理***，其特征在于：所述弹簧的上端固定连接在支撑板的底面中部，所述弹簧的下端固定连接在封堵板的顶面中部，所述弹簧的***设有套筒，所述套筒的上端固定连接在支撑板的底面中部，所述套筒的下端固定连接在封堵板的顶面中部，所述套筒采用弹性防水材料制成。
10.根据权利要求9所述的冷冻结晶固液分离水处理***，其特征在于：所述封堵板的边缘处设有密封圈，所述喷头本体的桶口上固定连接有螺纹筒，所述螺纹筒螺纹连接在所述清洗管路的一端。
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