一种冰冻法水处理设备制造技术

本实用新型专利技术提出了一种低成本的冰冻法水处理设备，用于海水淡化和工业水处理，解决地球缺水和水体污染问题。本实用新型专利技术的冰冻法水处理设备由预处理系统、冷冻系统、换热系统及二次分离系统构成，其中冷冻系统可以获得淡水及浓缩高盐水，换热系统可以将冷冻系统的热量进行转换而产生供建筑物使用的冷媒或热媒，二次分离系统可以提高盐水的浓度和淡水的产量。本实用新型专利技术的设备可运用于海水淡化、工业废水处理、中水处理回用，本实用新型专利技术运用战略成本管理分析，将冷冻法水处理、水源热泵、低温雾化蒸馏技术相结合，在利用冷冻法提纯淡水的同时，进行溶质物质提取，并提供冷媒或热媒，从而取得可观的经济效益，有利于吸引企业主动进行水处理，减少水体污染。

Freezing method water treatment equipment

The utility model provides a low cost freezing water treatment equipment, which is used for seawater desalination and industrial water treatment to solve the problem of water shortage and water pollution in the world. The utility model is composed of the frozen water treatment equipment consists of pretreatment system, refrigeration system, heat exchange system and the two separation system, the system can obtain fresh and frozen concentrated high saline, heat exchange system can refrigeration system heat conversion and the refrigerant used for building or heating medium, two the separation system can improve the concentration of salt and fresh water production. The equipment of the utility model can be used in seawater desalination, wastewater treatment, water reuse treatment, analysis of the utility model using the strategic cost management, the freezing water treatment, water pump, cryogenic distillation atomization technology combined with freezing method in the use of fresh water purification and solute extraction, and provide the refrigerant or the heat medium, so as to obtain considerable economic benefits, to attract enterprises to actively reduce water pollution water treatment.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于水处理
，具体涉及到一种低成本的，同时可进行溶质物质提取及供冷媒供热媒的水处理设备。
技术介绍
随着人类的人口的增长，工业的不断发展，物质生活不断进步，人类基本的生存条件却越来越差，其中一个重要的体现就是淡水资源越来越匮乏、天然水体被污染严重。解决缺水和水体污染问题，将是让我们的子孙后代如何继续在这个星球生存下去的重要问题。1、地球根本不缺水。H2O是地球上最丰富的一种化合物，地球表面73%是被水体覆盖。我们缺的其实是低成本的淡水。在地球的水资源中，海水占97.3%，淡水只占2.7%。所以解决缺水的问题的根本方向是设法从海洋里取得大量低成本的淡水。2、水体污染的来源主要是城镇废水排入导致。而城镇废水中，68%是工业废水，32%是生活废水。生活污水的成分99％为水，固体杂质不到1％，大多为无毒物质，以可生物降解的有机物为主，即BOD为主。而工业废水，水质情况复杂，常常含有各种有害物质，重金属、难生物降解有机物、有害可溶化合物等。造成水体污染的根本原因是水处理的成本问题，因工业水处理成本高，会增加产品的生产成本，降低产品市场竞争力，所以厂家不想处理，而是偷偷排入水体。所以，解决水体污染的根本途径是：低成本的工业水处理工艺，不但要低成本，而且要有利润，甚至是高利润。3、冷冻法水处理原理。冰是单矿岩，不能和其他物质共处，所以水在结晶过程中，会自动排除杂质，以保持其纯净，冷冻法水淡化正是利用这一原理。冻结海水或废水时，杂质（包括可溶的和不溶的）被排除在冰晶以外。冰晶经过洗涤、分离、融化后即得到淡水。
技术实现思路
本技术的目的是提出一种低成本的冰冻法水处理设备，用于海水淡化和工业水处理，解决地球缺水和水体污染问题。本技术的冰冻法水处理设备由预处理系统、冷冻系统、换热系统及二次分离系统构成，所述二次分离系统由加压泵、雾化喷头、箱体、冷凝盘管、淡水承接盘及高盐水承接盘构成，所述冷凝盘管、淡水承接盘、雾化喷头、高盐水承接盘均位于箱体内并由高到低分布，淡水承接盘位于冷凝盘管的正下方；所述二次分离系统还设有冷却水入口、冷却水出口、高盐水出口、淡水进水口、淡水出口；所述冷冻系统由一次预冷器、二次预冷器、用于将海水进行冰冻以获得冰和浓缩高盐水的蒸发器、冷凝融冰槽、压缩机、第一辅助冷凝器、第二辅助冷凝器构成；所述预处理系统的出水端依次通过一次预冷器的预冷通道、二次预冷器的预冷通道后与蒸发器的进水口相连；蒸发器的高盐水出口与二次预冷器的冷媒通道入口端相连，二次预冷器的冷媒通道出口端分成两支路，一支路依次通过第一辅助冷凝器换热阀、第一辅助冷凝器的换热通道后与加压泵的入水口相连，另一支路通过高盐水直排阀与高盐水出口相连；蒸发器的冰块出口与冷凝融冰槽相连，冷凝融冰槽的出水口分成两路，一路通过冷凝换热器淡水进水阀与冷凝换热器的第一换热端口相连，另一路依次通过淡水冷凝换热器旁通阀、一次预冷器的冷媒通道后再分成两支路，一支路依次通过第二辅助冷凝器换热阀、第二辅助冷凝器的换热通道后与二次分离系统的淡水进水口相连，另一支路通过淡水直通阀与二次分离系统的淡水进水口相连；蒸发器的制冷剂出口与压缩机的制冷剂入口相连，压缩机的制冷剂出口依次通过第一辅助冷凝器旁通阀、第二辅助冷凝器旁通阀后分成两路，一路通过冷凝换热器热媒进入阀与冷凝换热器的第二换热端口相连，另一路通过冷凝换热器热媒旁通阀后再分成两支路，其中一支路依次通过冷凝融冰槽的制冷剂通道、节流阀后与蒸发器的制冷剂入口相连，另一支路通过冷凝换热器热媒排出阀与冷凝换热器的第一换热端口相连；所述冷凝换热器的第二换热端口通过淡水冷凝换热器旁通阀与冷凝融冰槽的出水口相连；所述第一辅助冷凝器旁通阀与由第一辅助冷凝器的制冷剂通道、第一辅助冷凝器连通阀构成的支路并联，所述第二辅助冷凝器旁通阀与由第二辅助冷凝器的制冷剂通道、第二辅助冷凝器连通阀构成的支路并联；冷凝换热器的换热通道与循环泵、风机盘管依次连接以构成换热循环通道；所述加压泵的出水口与雾化喷头相连；冷却水入口通过冷却水换热进水阀后分成两路，一路依次通过淡水换热进水阀、淡水换热器旁通阀后与淡水出口相连，另一路通过冷凝盘管的冷却水通道后再分成两个支路，其中一个支路通过冷却水换热出水阀与冷却水出口相连，另一支路通过淡水换热出水阀与淡水出口相连；淡水承接盘与淡水出口相连，高盐水承接盘通过换热器高盐水出水阀与高盐水出口相连。上述的冰冻法水处理设备的运行方法包括春秋季工作模式、夏季工作模式和冬季工作模式，其中：所述夏季工作模式如下：开启第一辅助冷凝器连通阀、第二辅助冷凝器连通阀、第一辅助冷凝器换热阀、第二辅助冷凝器换热阀、冷凝换热器淡水进水阀、冷凝换热器淡水出水阀、冷却水换热进水阀、冷却水换热出水阀、箱体高盐水出水阀、淡水换热器旁通阀、冷凝换热器热媒旁通阀，关闭第一辅助冷凝器旁通阀、第二辅助冷凝器旁通阀、高盐水直排阀、淡水直通阀、淡水冷凝换热器旁通阀、冷凝换热器热媒排出阀、冷凝换热器热媒进入阀、淡水换热出水阀、淡水换热进水阀；在夏季工作模式中：海水经过预处理系统的预处理后，依次经过一次预冷器、二次预冷器的预冷，然后再进入到蒸发器内，生成冰块和浓缩高盐水，冰块进入到冷凝融冰槽内融化，变成淡水而流经冷凝换热器的换热通道，与冷凝换热器的换热通道内的工质进行热量交换，该工质经过冷凝换热器后降低温度；冷凝换热器的换热通道流出的淡水流经一次预冷器的冷媒通道，对一次预冷器的预冷通道中的海水进行预冷；一次预冷器的冷媒通道流出的淡水流经第二辅助冷凝器的换热通道，与第二辅助冷凝器的制冷剂通道中的制冷剂交换热量后温度升高，最后由淡水出口流出；蒸发器内产生的浓缩高盐水先流经二次预冷器的冷媒通道，对二次预冷器的预冷通道中的海水进行预冷；然后再流经第一辅助冷凝器的换热通道，与第一辅助冷凝器的制冷剂通道中的制冷剂交换热量，然后经加压泵加压，由雾化喷头喷出形成水雾，水雾中的含盐较少的小雾化颗粒及蒸汽向上而被冷凝盘管冷凝，形成淡水而落到淡水承接盘后，流向淡水出口，而水雾中的含盐较多的大雾化颗粒向下而落到高盐水承接盘后，流向高盐水出口；冷凝盘管中冷却水流动而对含盐较少的水雾及蒸汽进行降温冷凝；冷媒进入压缩机后被压缩，然后流经第一辅助冷凝器的制冷剂通道，与第一辅助冷凝器的换热通道内的浓缩高盐水进行热交换，然后再流经第二辅助冷凝器的制冷剂通道，与第二辅助冷凝器的换热通道内的淡水进行热交换，再流经冷凝融冰槽的制冷剂通道，与冷凝融冰槽内的换热通道的冰进行热交换，然后经过节流阀而变成气体进入到蒸发器的制冷剂通道内，与蒸发器内的海水进行热交换，最后返回压缩机。所述冬季工作模式如下：开启第一辅助冷凝器旁通阀、第二辅助冷凝器旁通阀、高盐水直排阀、淡水直通阀、淡水冷凝换热器旁通阀、冷凝换热器热媒排出阀、冷凝换热器热媒进入阀、淡水换热器旁通阀，关闭第一辅助冷凝器连通阀、第二辅助冷凝器连通阀、第一辅助冷凝器换热阀、第二辅助冷凝器换热阀、冷凝换热器淡水进水阀、冷凝换热器淡水出水阀、冷却水换热进水阀、冷却水换热出水阀、淡水换热出水阀、淡水换热进水阀、箱体高盐水出水阀、冷凝换热器热媒旁通阀；在冬季工作模式中，海水经过预处理系统的预处理后，依次经过一次预冷器、二次预冷器的预冷，然后再进入到蒸发器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冰冻法水处理设备，其特征在于由预处理系统、冷冻系统、换热系统及二次分离系统构成，所述二次分离系统由加压泵、雾化喷头、箱体、冷凝盘管、淡水承接盘及高盐水承接盘构成，所述冷凝盘管、淡水承接盘、雾化喷头、高盐水承接盘均位于箱体内并由高到低分布，淡水承接盘位于冷凝盘管的正下方；所述二次分离系统还设有冷却水入口、冷却水出口、高盐水出口、淡水进水口、淡水出口；所述冷冻系统由一次预冷器、二次预冷器、用于将海水进行冰冻以获得冰和浓缩高盐水的蒸发器、冷凝融冰槽、压缩机、第一辅助冷凝器、第二辅助冷凝器构成；所述预处理系统的出水端依次通过一次预冷器的预冷通道、二次预冷器的预冷通道后与蒸发器的进水口相连；蒸发器的高盐水出口与二次预冷器的冷媒通道入口端相连，二次预冷器的冷媒通道出口端分成两支路，一支路依次通过第一辅助冷凝器换热阀、第一辅助冷凝器的换热通道后与加压泵的入水口相连，另一支路通过高盐水直排阀与高盐水出口相连；蒸发器的冰块出口与冷凝融冰槽相连，冷凝融冰槽的出水口分成两路，一路通过冷凝换热器淡水进水阀与冷凝换热器的第一换热端口相连，另一路依次通过淡水冷凝换热器旁通阀、一次预冷器的冷媒通道后再分成两支路，一支路依次通过第二辅助冷凝器换热阀、第二辅助冷凝器的换热通道后与二次分离系统的淡水进水口相连，另一支路通过淡水直通阀与二次分离系统的淡水进水口相连；蒸发器的制冷剂出口与压缩机的制冷剂入口相连，压缩机的制冷剂出口依次通过第一辅助冷凝器旁通阀、第二辅助冷凝器旁通阀后分成两路，一路通过冷凝换热器热媒进入阀与冷凝换热器的第二换热端口相连，另一路通过冷凝换热器热媒旁通阀后再分成两支路，其中一支路依次通过冷凝融冰槽的制冷剂通道、节流阀后与蒸发器的制冷剂入口相连，另一支路通过冷凝换热器热媒排出阀与冷凝换热器的第一换热端口相连；所述冷凝换热器的第二换热端口通过淡水冷凝换热器旁通阀与冷凝融冰槽的出水口相连；所述第一辅助冷凝器旁通阀与由第一辅助冷凝器的制冷剂通道、第一辅助冷凝器连通阀构成的支路并联，所述第二辅助冷凝器旁通阀与由第二辅助冷凝器的制冷剂通道、第二辅助冷凝器连通阀构成的支路并联；冷凝换热器的换热通道与循环泵、风机盘管依次连接以构成换热循环通道；所述加压泵的出水口与雾化喷头相连；冷却水入口通过冷却水换热进水阀后分成两路，一路依次通过淡水换热进水阀、淡水换热器旁通阀后与淡水出口相连，另一路通过冷凝盘管的冷却水通道后再分成两个支路，其中一个支路通过冷却水换热出水阀与冷却水出口相连，另一支路通过淡水换热出水阀与淡水出口相连；淡水承接盘与淡水出口相连，高盐水承接盘通过换热器高盐水出水阀与高盐水出口相连。...

【技术特征摘要】
1.一种冰冻法水处理设备，其特征在于由预处理系统、冷冻系统、换热系统及二次分离系统构成，所述二次分离系统由加压泵、雾化喷头、箱体、冷凝盘管、淡水承接盘及高盐水承接盘构成，所述冷凝盘管、淡水承接盘、雾化喷头、高盐水承接盘均位于箱体内并由高到低分布，淡水承接盘位于冷凝盘管的正下方；所述二次分离系统还设有冷却水入口、冷却水出口、高盐水出口、淡水进水口、淡水出口；所述冷冻系统由一次预冷器、二次预冷器、用于将海水进行冰冻以获得冰和浓缩高盐水的蒸发器、冷凝融冰槽、压缩机、第一辅助冷凝器、第二辅助冷凝器构成；所述预处理系统的出水端依次通过一次预冷器的预冷通道、二次预冷器的预冷通道后与蒸发器的进水口相连；蒸发器的高盐水出口与二次预冷器的冷媒通道入口端相连，二次预冷器的冷媒通道出口端分成两支路，一支路依次通过第一辅助冷凝器换热阀、第一辅助冷凝器的换热通道后与加压泵的入水口相连，另一支路通过高盐水直排阀与高盐水出口相连；蒸发器的冰块出口与冷凝融冰槽相连，冷凝融冰槽的出水口分成两路，一路通过冷凝换热器淡水进水阀与冷凝换热器的第一换热端口相连，另一路依次通过淡水冷凝换热器旁通阀、一次预冷器的冷媒通道后再分成两支路，一支路依次通过第二辅助冷凝器换热阀、第二辅助冷凝器的换热通道后与二次分离系统的淡水进水口相连，另一支路通过淡水直通阀与二次分离系统的淡水进水口相连；蒸发器的制冷剂出口与压缩机的制冷剂入口相连，压缩机的制冷剂出口依次通过第一辅助冷凝器旁通阀、第二辅助冷凝器旁通阀后分成两路，一路通过冷凝换热器热媒进入阀与冷凝换热器的第二换热端口相连，另一路通过冷凝换热器热媒旁通阀后再分成两支路，其中一支路依次通过冷凝融冰槽的制冷剂通道、节流阀后与蒸发器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈栋，
申请(专利权)人：陈栋，
类型：新型
国别省市：广东;44