CN217479253U - 一种高盐废水增湿除湿处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高盐废水增湿除湿处理装置，包括增湿机构、气源热泵机构以及除湿机构，所述增湿机构包括增湿换热器和增湿塔，所述除湿机构包括除湿塔和冷凝水循环箱，本实用新型利用气源热泵机构提取除湿机构产生的淡水中的热量，提取的热量用于对增湿机构的高盐废水进行加热，并通过循环风机实现气体的循环往复，循环气体吸收高盐废水中的淡水，再冷凝析出淡水，高盐废水得到浓缩减量，提高增湿除湿过程的热量利用效率及高盐废水的浓缩分离效率，同时，能够在只有电能，无其他热源的情况下充分回收热量，有效缓解结垢趋势，实现装置长期连续稳定运行。

Description

一种高盐废水增湿除湿处理装置

技术领域

本实用新型属于废水处理技术领域，具体地说涉及一种高盐废水增湿除湿处理装置。

背景技术

随着工业进程的快速推进，诸多行业领域产生大量高盐废水，如化工、造纸、印染、医药、垃圾处理等，由于高盐废水的盐分高，对微生物生长具有较强的抑制作用，因此，含盐废水处理技术难度远比普通污水处理要大得多。

国内外高盐废水的处理有多种方法，包括电渗析、膜处理、蒸发等，其中，蒸发法是目前达到零排放的主要方法之一。较为常见且在行业内有工程应用的蒸发工艺包括机械压缩再蒸发(MVR)、多效蒸发(MEC)和浸没式燃烧(SCE)，但各个工艺的缺陷均比较明显。使用较多的MVR或MEC工艺，其运行稳定性较差，结垢现象频繁发生，清洗频率较高，很多项目建设完成后无法投入运行。浸没式燃烧工艺的运行稳定性优于MVR或MEC，但投资和运行成本非常高，不能满足市场需求。

增湿除湿是源于海水淡化领域的技术，该技术以气体为载体，在增湿器内增湿后进入冷凝器冷凝得到淡水，原液在蒸发器内深度浓缩，运行过程温度控制在90℃以下，装置结垢倾向小，长时间运行稳定，投资和运行成本较低。目前该方法在海水淡化领域应用较多，在高盐废水领域正逐渐展开，一般以蒸汽、锅炉热水、电厂余热等作为热源，但是也存在热能利用率低，增湿除湿效率缓慢等问题，尤其在只有电能，无其他热源的区域应用限制性较大。

实用新型内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种高盐废水增湿除湿处理装置。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高盐废水增湿除湿处理装置，包括增湿机构、气源热泵机构以及除湿机构，所述增湿机构包括增湿换热器和增湿塔，所述除湿机构包括除湿塔和冷凝水循环箱；

所述增湿换热器的吸热通路与所述增湿塔的进液口连通，所述增湿塔的出气口与所述除湿塔的进气口连通，所述除湿塔的出气口通过循环风机与所述增湿塔的进气口连通，且除湿塔的出液口、冷凝水循环箱、气源热泵机构的冷水通路、除湿塔的进液口依次连通，所述气源热泵机构的热水通路、所述增湿换热器的放热通路依次连通。

通过采用上述的技术方案，利用气源热泵机构提取除湿机构产生的淡水中的热量，提取的热量用于对增湿机构的高盐废水进行加热，并通过循环风机实现气体的循环往复，循环气体吸收高盐废水中的淡水，再冷凝析出淡水，高盐废水得到浓缩减量，提高增湿除湿过程的热量利用效率及高盐废水的浓缩分离效率。

进一步，所述增湿换热器包括预热换热器和升温换热器，所述预热换热器的吸热通路与所述升温换热器的吸热通路之间设有超浓液循环箱，且所述升温换热器的吸热通路与所述增湿塔的进液口连通。

通过采用上述的技术方案，待处理的高盐废水在原水箱中进行暂存，原液泵将高盐废水输送至预热换热器的吸热通路，高盐废水与预热换热器的放热通路中的热水循环液进行初步热交换，高盐废水升温进入超浓液循环箱与超浓液混合形成增湿循环液，增湿循环液进入升温换热器的吸热通路，增湿循环液与升温换热器的放热通路中的介质进行再次热交换，增湿循环液再次升温并进入增湿塔。

进一步，所述增湿塔的内部依次设有增湿布液器和增湿填料，所述增湿填料通过增湿填料支撑架设于增湿塔的内壁。

进一步，所述增湿塔的进液口、增湿塔的出气口均位于增湿塔的顶部，所述增湿塔的出液口、增湿塔的进气口均位于增湿塔的底部。

通过采用上述的技术方案，增湿循环液经过增湿布液器喷洒到增湿填料并沿增湿填料自上而下流动，循环气体沿增湿填料自下而上流动，与增湿循环液在增湿填料的空隙表面进行传质传热，经过传质传热后，增湿循环液中的淡水蒸发通过循环气体进入除湿塔。

进一步，所述增湿塔的出液口与超浓液循环箱连通，且所述超浓液循环箱与盐水分离器可循环连通。

通过采用上述的技术方案，增湿塔内部剩余的浓缩增湿循环液返回超浓液循环箱。

进一步，所述除湿塔内部依次设有除湿布液器和除湿填料，所述除湿填料通过除湿填料支撑架设于除湿塔的内壁。

进一步，所述除湿塔的进液口、除湿塔的出气口均位于除湿塔的顶部，所述除湿塔的出液口、除湿塔的进气口均位于除湿塔的底部。

通过采用上述的技术方案，增湿塔中的循环气体携带增湿循环液蒸发出的淡水进入除湿塔，并沿除湿填料自下而上流动，冷凝水经过除湿布液器喷洒到除湿填料并沿除湿填料自上而下流动，与携带增湿循环液蒸发出的淡水的循环气体在除湿填料的空隙表面进行传质传热，冷凝水将循环气体中的淡水冷凝析出，吸收冷凝淡水后的冷凝水返回冷凝水循环箱，除湿后的循环气体通过循环风机进入增湿塔。

进一步，所述气源热泵机构包括气源热泵机组和热泵循环水箱，所述气源热泵机组的热水通路、预热换热器的放热通路、升温换热器的放热通路、热泵循环水箱可循环连通。

通过采用上述的技术方案，冷凝水循环箱的冷凝水进入气源热泵机组的冷水通路，提取并回收冷凝水中的热量传递给气源热泵机组的热水通路中的循环水，气源热泵机组的热水通路中的循环水进入预热换热器及升温换热器的放热通路，气源热泵机组的冷水通路的冷凝水进入除湿塔。

本实用新型的有益效果是：

1、利用气源热泵机构提取除湿机构产生的淡水中的热量，提取的热量用于对增湿机构的高盐废水进行加热，并通过循环风机实现气体的循环往复，循环气体吸收高盐废水中的淡水，再冷凝析出淡水，高盐废水得到浓缩减量，提高增湿除湿过程的热量利用效率及高盐废水的浓缩分离效率。

2、适用于只有电能、无其他热源的情况，结构简单，成本低，空间利用率高，不需要添加外源药剂，可适用于各类高盐废水处理。

3、可在90℃以下运行，对设备材质要求较低，能够有效缓解蒸发装置的结垢趋势，提高运行可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的控制流程示意图；

图2是本实用新型的整体结构示意图。

附图中：10-原水箱、11-原水泵、20-盐水分离器、21-脱盐输送泵、22-超浓液循环箱、23-超浓液循环泵、24-升温换热器、25-预热换热器、30-增湿塔、31-增湿布液器、32-增湿填料、33-增湿填料支撑架、34-增湿塔的进液口、35-增湿塔的出液口、36-增湿塔的进气口、37-增湿塔的出气口、40-循环风机、50-除湿塔、51-除湿布液器、52-除湿填料、53-除湿填料支撑架、54-除湿塔的进液口、55-除湿塔的出液口、56-除湿塔的进气口、57-除湿塔的出气口、60-水源热泵机组、61-热水循环泵、62-热泵循环水箱、70-冷凝水循环泵、71-冷凝水循环箱。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本发明创造。

下面结合附图和较佳的实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例一：

如图1-图2所示，一种高盐废水增湿除湿处理装置，包括增湿机构、气源热泵机构以及除湿机构，所述增湿机构包括增湿换热器和增湿塔30，所述除湿机构包括除湿塔50和冷凝水循环箱71。

具体的，所述增湿换热器的吸热通路与所述增湿塔的进液口34连通，所述增湿塔的出气口37与所述除湿塔的进气口56连通，所述除湿塔的出气口57通过循环风机40与所述增湿塔的进气口36连通，且除湿塔的出液口55、冷凝水循环箱71、气源热泵机构的冷水通路、除湿塔的进液口54依次连通，所述气源热泵机构的热水通路、所述增湿换热器的放热通路依次连通。

利用气源热泵机构提取除湿机构产生的淡水中的热量，提取的热量用于对增湿机构的高盐废水进行加热，并通过循环风机40实现气体的循环往复，循环气体吸收高盐废水中的淡水，再冷凝析出淡水，高盐废水得到浓缩减量，提高增湿除湿过程的热量利用效率及高盐废水的浓缩分离效率。

所述增湿换热器包括预热换热器25和升温换热器24，所述预热换热器25的吸热通路与所述升温换热器24的吸热通路之间设有超浓液循环箱22，且所述升温换热器24的吸热通路与所述增湿塔的进液口34连通。

通过采用上述的技术方案，待处理的高盐废水在原水箱10中进行暂存，原液泵11将高盐废水输送至预热换热器25的吸热通路，高盐废水与预热换热器25的放热通路中的热水循环液进行初步热交换升温至45℃-50℃，高盐废水升温进入超浓液循环箱22与超浓液混合形成增湿循环液，增湿循环液经过超浓液循环泵23进入升温换热器24的吸热通路，增湿循环液与升温换热器24的放热通路中的介质进行再次热交换升温至80℃-85℃，进入增湿塔30。

所述增湿塔30的内部依次设有增湿布液器31和增湿填料32，所述增湿填料32通过增湿填料支撑架33设于增湿塔30的内壁。同时，所述增湿塔的进液口34、增湿塔的出气口37均位于增湿塔30的顶部，所述增湿塔的出液口35、增湿塔的进气口36均位于增湿塔30的底部。

通过采用上述的技术方案，增湿循环液经过增湿布液器31喷洒到增湿填料32并沿增湿填料32自上而下流动，循环气体沿增湿填料32自下而上流动，与增湿循环液在增湿填料32的空隙表面进行传质传热，经过传质传热后，增湿循环液中的淡水蒸发通过循环气体进入除湿塔50。

同时，所述增湿塔的出液口35与超浓液循环箱22连通，且所述超浓液循环箱22通过脱盐输送泵21与盐水分离器20可循环连通。通过采用上述的技术方案，增湿塔30内部剩余的浓缩增湿循环液返回超浓液循环箱22。当超浓液循环箱22内部的增湿循环液的电导率达到预设电导率时，脱盐输送泵21启动，盐水分离器20启动，增湿循环液进行脱水浓缩，浓缩产生的清液流回超浓液循环箱22中，浓缩后的高含盐固体排出。

所述除湿塔50内部依次设有除湿布液器51和除湿填料52，所述除湿填料52通过除湿填料支撑架53设于除湿塔50的内壁。同时，所述除湿塔的进液口54、除湿塔的出气口57均位于除湿塔50的顶部，所述除湿塔的出液口55、除湿塔的进气口56均位于除湿塔50的底部。

通过采用上述的技术方案，增湿塔30中的循环气体携带增湿循环液蒸发出的淡水进入除湿塔50，并沿除湿填料52自下而上流动，冷凝水经过除湿布液器51喷洒到除湿填料52并沿除湿填料52自上而下流动，与携带增湿循环液蒸发出的淡水的循环气体在除湿填料52的空隙表面进行传质传热，冷凝水将循环气体中的淡水冷凝析出，吸收冷凝淡水后的冷凝水返回冷凝水循环箱71，除湿后的循环气体通过循环风机40进入增湿塔30。

所述气源热泵机构包括气源热泵机组60和热泵循环水箱62，所述气源热泵机组60的热水通路、预热换热器25的放热通路、升温换热器24的放热通路、热泵循环水箱62可循环连通。同时，气源热泵机组60的热水通路与热泵循环水箱62之间设有热水循环泵61。

通过采用上述的技术方案，冷凝水循环箱71的冷凝水通过冷凝水循环泵70进入气源热泵机组60的冷水通路，提取并回收冷凝水中的热量传递给气源热泵机组60的热水通路中的循环水，气源热泵机组60的热水通路中的循环水先进入升温换热器24的放热通路再进入预热换热器25的放热通路，用于增湿循环液的加热升温及原液的预热，放热降温后返回到热泵循环水箱62中，并在热水循环泵61的输送作用下进入到气源热泵机组60，气源热泵机组60的冷水通路的冷凝水降温至40-45℃进入除湿塔50。

以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。

Claims (8)

1.一种高盐废水增湿除湿处理装置，其特征在于，包括增湿机构、气源热泵机构以及除湿机构，所述增湿机构包括增湿换热器和增湿塔（30），所述除湿机构包括除湿塔（50）和冷凝水循环箱（71）；

所述增湿换热器的吸热通路与增湿塔的进液口（34）连通，增湿塔的出气口（37）与除湿塔的进气口（56）连通，除湿塔的出气口（57）通过循环风机（40）与增湿塔的进气口（36）连通，且除湿塔的出液口（55）、冷凝水循环箱（71）、气源热泵机构的冷水通路、除湿塔的进液口（54）依次连通，所述气源热泵机构的热水通路、所述增湿换热器的放热通路依次连通。

2.根据权利要求1所述的高盐废水增湿除湿处理装置，其特征在于，所述增湿换热器包括预热换热器（25）和升温换热器（24），所述预热换热器（25）的吸热通路与所述升温换热器（24）的吸热通路之间设有超浓液循环箱（22），且所述升温换热器（24）的吸热通路与所述增湿塔的进液口（34）连通。

3.根据权利要求2所述的高盐废水增湿除湿处理装置，其特征在于，所述增湿塔（30）的内部依次设有增湿布液器（31）和增湿填料（32），所述增湿填料（32）通过增湿填料支撑架（33）设于增湿塔（30）的内壁。

4.根据权利要求3所述的高盐废水增湿除湿处理装置，其特征在于，所述增湿塔的进液口（34）、增湿塔的出气口（37）均位于增湿塔（30）的顶部，增湿塔的出液口（35）、增湿塔的进气口（36）均位于增湿塔（30）的底部。

5.根据权利要求4所述的高盐废水增湿除湿处理装置，其特征在于，所述增湿塔的出液口（35）与超浓液循环箱（22）连通，且所述超浓液循环箱（22）与盐水分离器（20）可循环连通。

6.根据权利要求1所述的高盐废水增湿除湿处理装置，其特征在于，所述除湿塔（50）内部依次设有除湿布液器（51）和除湿填料（52），所述除湿填料（52）通过除湿填料支撑架（53）设于除湿塔（50）的内壁。

7.根据权利要求6所述的高盐废水增湿除湿处理装置，其特征在于，所述除湿塔的进液口（54）、除湿塔的出气口（57）均位于除湿塔（50）的顶部，所述除湿塔的出液口（55）、除湿塔的进气口（56）均位于除湿塔（50）的底部。

8.根据权利要求5所述的高盐废水增湿除湿处理装置，其特征在于，所述气源热泵机构包括气源热泵机组（60）和热泵循环水箱（62），所述气源热泵机组（60）的热水通路、预热换热器（25）的放热通路、升温换热器（24）的放热通路、热泵循环水箱（62）可循环连通。

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