本实用新型专利技术公开了一种半连续接触冷冻型污/废水分离处理装置，装置的运行主要通过“预冷”、“冷冻”、“脱冰”三个流程实现废水的处理，首先利用导冷床、净水喷淋管、可升降密封罩，对履带上的接触片进行“预冷”过程，随后接触片进入冷冻箱中进行“冷冻”过程，最后到达传热床处，进行“脱冰”过程，融化掉落的冰块存储利用。可实现对污废水的半连续高效分离处理。本装置高度集成，简单可靠，操作灵活，持续处理能力强，设备运行成本低廉，冷源分离，环境温度合适时可代替压缩机组，进一步减少能耗。所产出的冰既能够参与能源的循环利用，也可以出售给冷链和冷库。链和冷库。链和冷库。
【技术实现步骤摘要】
一种半连续接触冷冻型污/废水分离处理装置
[0001]本技术属于冷冻分离
，特别是涉及一种半连续接触冷冻型污/废水分离处理装置。
技术介绍
[0002]水是人类社会存续和发展不可或缺的重要资源，中国是一个水资源严重短缺的国家，因此对于水的处理应尽量实现绿色且高效的过程。近年来随着城镇化和工业化的发展，水污染种类逐渐增多，污、废水水量也逐渐增大，使得水处理的难度与日俱增。
[0003]冷冻分离法作为一种有效的水处理方法，是利用水溶液在温度逐渐降低的冷冻场中，水分子相比于其它物质，更容易相变凝结成冰，并在分子重新排列的结晶过程中排斥异物杂质，形成纯净的冰和浓缩液的特性原理。其优势在于通过物理的相变过程，获得较纯净的冰，浓缩废水体积，且不需投加药剂，简化了操作流程，工艺效果能稳定在一个较高的水平，此外所产出的冰也可以有多种应用途径。
[0004]渐进冷冻法相比于悬浮结晶冷冻法等其他方法，其优越性更体现在该方法成冰为单一的层状结晶，凝结成冰过程更加可控，固液分离也更加容易，同时所需的设备也相对简单，成本低廉。
[0005]对于冷冻装置的构建，冰水分离、能量高效利用和冷冻处理效果一直是其中的关键问题。目前相关设计均属于间歇型工艺，且部分装置容易造成能量的损失，例如一种废水处理方法及系统(CN109110853A)，提出了一种将冷冻方法与蒸发方法相结合，虽然利用了设备产生的余热，但对温度较低的废水直接进行了加热，造成了低温能源的未能有效利用，一定程度上增加了设备运行成本。例如一种应用于废水的连续冷冻结晶分离系统(CN 205387483 U)，单独设置了冰晶洗涤装置，在增加了设备设置和运行的成本的同时，将部分冰晶再次引入结晶罐，容易造成水质的不稳定，且对工作的环境温度以及洗涤水温度有一定要求，容易影响出冰效率。此外，目前的思路在各个工艺阶段的续接通常包含着整体的冷
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热变化，又会进一步造成能源的浪费和处理速率的降低。
技术实现思路
[0006]本技术所要解决的技术问题是，提供一种半连续接触冷冻型污/废水分离处理装置，对于冷冻分离方法和能量利用进行了重新设计，在充分利用余冷的情况下构建了较合理的半连续型冰水分离装置，能对废水进行绿色高效的处理。
[0007]为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种半连续接触冷冻型污/废水分离处理装置，在外壳里侧底部一侧设置有储冰箱、另一侧设置有对着储冰箱的缓冲坡，缓冲坡的下半部位于储冰箱中，冷冻箱设置在远离缓冲坡一侧的储冰箱的顶面上，在储冰箱和缓冲坡之间设置有封住储冰箱顶部的用于防尘和保温的可翻转板，可翻转板能引导上部掉下来的冰块进入储冰箱，与缓冲坡相对一侧的外壳外侧设置有与冷冻箱相通的浓废水出口和与储冰箱相通的冰水出口，外部进水预冷管经缓冲坡和储冰箱内部与冷冻箱相
通；
[0008]在外壳里侧的冷冻箱正上方安装有履带，履带被三个转动辊约束，分隔成三个部分，其中一部分与冷冻箱平行并紧邻冷冻箱顶部，履带外侧等距设置有接触片，接触片能浸入冷冻箱一定长度，并能在附着一定量冰块的情况下从冷冻箱脱出；在履带围成的三角空间中设置有两个导冷床和一个传热床，第二导冷床位于与冷冻箱紧邻并平行的履带部分的内侧位置，第一导冷床与传热床在履带另外两个部分的内侧，使履带在运转过程中，接触片能经过第一导冷床预冷、第二导冷床冷冻，再通过传热床加热实现脱冰，并且传热床对应位置的履带倾斜位于缓冲坡和可翻转板的上方；
[0009]在第一导冷床对应的履带外侧设有对接触片进行清洁的净水喷淋管，第一导冷床、第二导冷床和一个传热床分别安装在垂直于水平设置履带段的滑道上，第二导冷床和一个传热床之间通过传动杆连接，在履带围成的三角空间中设置有椭圆传动轴，椭圆传动轴的外侧设置有一对分别连接到第一导冷床和第二导冷床上的钢片，使椭圆传动轴转动时，挤压钢片张开推动第一导冷床、第二导冷床在滑道上运动并与履带紧密接触，同时带动传动杆使传热床在滑道上运动也与履带紧密接触。
[0010]所述三个转动辊至少有一个为弹性连接在装置的外壳或结构支架上，其他两个为刚性固定。
[0011]所述第一导冷床、第二导冷床、传热床与履带相接触的底面采用高导热系数的材料，其他表面采用低导热系数的材料。
[0012]所述外壳外部设置有压缩机组和冷媒箱，冷媒通过换热软管输入第一导冷床、第二导冷床并进行循环，传热床中包含电热丝来实现升温控制。
[0013]所述第一导冷床、第二导冷床采用环境作为冷源，传热床中包含电热丝来实现升温控制。
[0014]所述接触片采用高导热系数的材料，接触片在履带上多排多列间隔参差设置。
[0015]所述冷冻箱与履带间安装有弹性的单向开合保温挡板。
[0016]所述净水喷淋管外侧安装有可升降的密封罩。
[0017]在冷冻箱内的一侧安装有搅拌装置。
[0018]本技术的有益效果是：
[0019]1、本技术的半连续接触冷冻处理废水的分离装置，将“预冷”、“冷冻”、“脱冰”流程高度集成，在基于冷冻分离原理提高处理效果的基础上，使装置能效比更高，运行成本低廉，同时设备简单可靠，操作简便灵活，易于复制和扩大规模。
[0020]2、装置实现半连续运转，持续处理能力强，且单次产生冰的效率较高，冷冻一次成冰的体积可达到冷冻箱中总水量的60％，污废水可经过多次处理浓缩，再进行排出集中解决。所产出的冰块既能够对污废水进行预冷，或直接存储，有效地保证了能源的循环利用；也可以出售给冷链和冷库，创造价值。
[0021]3、经装置处理后的出水水质在COD、TOC、无机盐和重金属离子的去除率上均有较好的表现，当原污废水中的杂质浓度低于1g/l时，装置的去除效果能达到95％；当原污废水中的杂质浓度高于5g/l时，装置的去除效果能达到60％，并且可通过调节装置参数来对废水种类和体积进行针对性处理。
[0022]4、在部分寒冷的地区和季节，可以采用环境作为冷源代替压缩机组，进一步减少
能耗。
附图说明
[0023]图1为本技术的半连续接触冷冻型污/废水分离处理装置结构示意图。
[0024]图2a为本技术的半连续接触冷冻型污/废水分离处理装置的椭圆传动轴的未传动时的示意图。
[0025]图2b为本技术的半连续接触冷冻型污/废水分离处理装置的椭圆传动轴的传动时的示意图。
[0026]图3为本技术的半连续接触冷冻型污/废水分离处理装置的履带和接触片的相对位置示意图。
[0027]图4为采用本技术的装置对于污/废水处理前后污染物浓度变化图。
[0028]图5为采用本技术的装置对于污/废水处理前后污染物去除率图。
[0029]图中：1密封罩，2净水喷淋管，3
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1第一导冷床、3
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2第二导冷床，4转动辊，5换热软管，6冷媒箱，7压缩机组，8冷冻箱，9浓废水出口，10冰水出口11本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种半连续接触冷冻型污/废水分离处理装置，其特征在于，在外壳(24)里侧底部一侧设置有储冰箱(22)、另一侧设置有对着储冰箱的缓冲坡(21)，缓冲坡(21)的下半部位于储冰箱(22)中，冷冻箱(8)设置在远离缓冲坡(21)一侧的储冰箱(22)的顶面上，在储冰箱(22)和缓冲坡(21)之间设置有封住储冰箱(22)顶部的用于防尘和保温的可翻转板(20)，可翻转板(20)能引导上部掉下来的冰块进入储冰箱(22)，与缓冲坡(21)相对一侧的外壳(24)外侧设置有与冷冻箱(8)相通的浓废水出口(9)和与储冰箱(22)相通的冰水出口(10)，外部进水预冷管(23)经缓冲坡(21)和储冰箱(22)内部与冷冻箱(8)相通；在外壳里侧的冷冻箱(8)正上方安装有履带(11)，履带(11)被三个转动辊(4)约束，分隔成三个部分，其中一部分与冷冻箱(8)平行并紧邻冷冻箱(8)顶部，履带(11)外侧等距设置有接触片(13)，接触片(13)能浸入冷冻箱一定长度，并能在附着一定量冰块的情况下从冷冻箱(8)脱出；在履带(11)围成的三角空间中设置有两个导冷床和一个传热床，第二导冷床(3
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2)位于与冷冻箱(8)紧邻并平行的履带(11)部分的内侧位置，第一导冷床(3
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1)与传热床(14)在履带(11)另外两个部分的内侧，使履带(11)在运转过程中，接触片能经过第一导冷床(3
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1)预冷、第二导冷床(3
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2)冷冻，再通过传热床(14)加热实现脱冰，并且传热床(14)对应位置的履带倾斜位于缓冲坡(21)和可翻转板(20)的上方；在第一导冷床(3
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1)对应的履带(11)外侧设有对接触片(13)进行清洁的净水喷淋管(2)，第一导冷床(3
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1)、第二导冷床(3
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2)和一个传热床(14)分别安装在垂直于水平设置履带段的滑道(12)上，第二导冷床(3
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2)和一个传热床(14)之间通过传动杆(15)连接，在履带(11)围成的三角空间中设置有椭圆传动轴(17)，椭圆传动轴(17)的外侧设置有一对分别连接到第一导冷床(3<...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵洪宾，曹畅，费学宁，曹凌云，席绪昭，刘扬，张淳，
申请(专利权)人：天津城建大学，
类型：新型
国别省市：
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