废水蒸发浓缩系统技术方案

本申请公开了一种废水蒸发浓缩系统，其中废水喷嘴和换热填料设置在双曲线蒸发浓缩塔的喉部，浓缩池设置在双曲线蒸发浓缩塔的底部；蒸发浓缩塔立柱环绕浓缩池布置；太阳能集热装置布置在蒸发浓缩塔立柱外缘，可对从空气入口进入的空气进行加热，升温后的空气向双曲线蒸发浓缩塔中心汇集，并沿其向上运动，与经换热填料雾化后的废水发生作用，形成水蒸气和浓缩后的废水，水蒸气由双曲线蒸发浓缩塔的顶部排出，浓缩后的废水落入浓缩池中；循环泵与浓缩池相连，用于驱动浓缩池中的废水经过循环废水母管提供至废水喷嘴。本申请的废水蒸发浓缩系统利用太阳能降低了废水浓缩过程中对常规能源的依赖，降低CO2排放量，强化了换热、传质效果。质效果。质效果。

【技术实现步骤摘要】
废水蒸发浓缩系统


[0001]本申请涉及火电节能环保领域，尤其涉及一种废水蒸发浓缩系统。

技术介绍

[0002]随着环保政策的日益严格，火电厂对脱硫废水排放越来越严格，为了保证脱硫工艺的正常运行，脱硫塔需要定期对外排放一定量的废水，从而保持脱硫塔内氯离子浓度的平衡，实现脱硫塔正常运行。
[0003]目前处理废水的主要方法有：热法和膜法，其中热法主要利用外部热源将废水加热蒸发，实现将废水浓缩，该过程中需要耗费较大的外部能量，为降低热法处理废水能耗，一般采用MED(Multiple Effect Distillation，多效蒸馏)、MVR(Mechanical Vapor Recompression，机械式二次蒸汽再压缩)、烟气直接加热等工艺流程，但这些工艺通常对管路系统和换热设备造成较为严重的腐蚀，采用烟气直接加热工艺，降低温度后的烟气具有腐蚀性，还需进一步的脱硫、除尘等净化处理，需要消耗大量的电能；膜法则是利用超滤、纳滤、反渗透、正渗透、电渗析、膜蒸馏、振动膜等技术手段，将废水进行浓缩，该过程中也需要消耗大量高品质能源。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本申请提出了一种废水蒸发浓缩系统。
[0005]本申请的目的在于提出一种废水蒸发浓缩系统，降低废水浓缩过程中对常规能源(电能和热能)的依赖，实现整个系统的非能动，降低CO2排放量，强化换热、传质效果，提高系统耐蚀性。
[0006]为实现上述目的，本申请提出一种废水蒸发浓缩系统，包括双曲线蒸发浓缩塔、蒸发浓缩塔立柱、浓缩池、循环泵、循环废水母管、废水喷嘴、换热填料、太阳能集热装置以及驱动电机，
[0007]所述废水喷嘴和所述换热填料设置在所述双曲线蒸发浓缩塔的喉部，所述换热填料设置在所述废水喷嘴的下层空间，所述废水喷嘴用于喷淋废水，所述换热填料用于将所述废水雾化；
[0008]所述浓缩池设置在所述双曲线蒸发浓缩塔的底部；
[0009]所述蒸发浓缩塔立柱环绕所述浓缩池布置；
[0010]所述太阳能集热装置布置在所述蒸发浓缩塔立柱外缘，且为透明环状；
[0011]所述太阳能集热装置外侧设有空气入口，所述太阳能集热装置对从所述空气入口进入的空气进行加热，使得升温后的空气向所述双曲线蒸发浓缩塔中心汇集，并沿所述双曲线蒸发浓缩塔向上运动，与经所述换热填料雾化后的废水发生作用，形成水蒸气和浓缩后的废水，所述水蒸气由所述双曲线蒸发浓缩塔的顶部排出，所述浓缩后的废水落入所述浓缩池中；
[0012]所述循环泵与所述浓缩池相连，用于驱动所述浓缩池中的废水经过所述循环废水
母管提供至所述废水喷嘴；
[0013]所述驱动电机与所述循环泵电连接，用于驱动所述循环泵工作。
[0014]可选的，所述系统还包括光伏发电装置和控制器，
[0015]所述光伏发电装置通过所述控制器与所述驱动电机相连，用于为所述驱动电机提供电力。
[0016]可选的，所述系统还包括蓄电池，
[0017]所述蓄电池与所述控制器相连，所述控制器用于控制所述蓄电池存储所述光伏发电装置的电力或控制所述蓄电池为所述驱动电机提供备用电力。
[0018]可选的，所述系统还包括除雾器，
[0019]所述除雾器设置在所述废水喷嘴的上层空间，用于消除向上排出的所述水蒸气中的飘滴。
[0020]可选的，所述空气入口处设有调节百叶，所述调节百叶用于根据太阳能辐射强度的变化，调节进入所述双曲线蒸发浓缩塔内的空气流量。
[0021]可选的，所述驱动电机为直流变频电机，所述驱动电机的工作频率与太阳能辐射强度成正比。
[0022]可选的，所述太阳能集热装置与所述双曲线蒸发浓缩塔的底部形成密封结构。
[0023]可选的，所述太阳能集热装置的上表面与所述双曲线蒸发浓缩塔底部的筒体下沿平齐或平滑连接。
[0024]可选的，所述太阳能集热装置的环形面积与所述双曲线蒸发浓缩塔顶部的截面积成正比。
[0025]可选的，所述双曲线蒸发浓缩塔、所述蒸发浓缩塔立柱、所述浓缩池、所述循环废水母管、所述废水喷嘴、所述换热填料以及所述除雾器采用防腐蚀材料制成或表面设有防腐蚀涂层。
[0026]本申请提出的废水蒸发浓缩系统，全部采用太阳能作为外部能量，大大降低了废水浓缩过程中对常规能源(电能和热能)的依赖，实现整个系统的非能动；利用废水与空气直接接触换热，强化了换热、传质效果，降低了间接换热的传热温差；废水经过蒸发浓缩后，干净的水进入空气中，有利于增加空气的含湿量，提高空气质量；大大降低了废水蒸发浓缩过程中能量消耗，特别是化石能源的消耗，降低CO2排放量；设备和系统简单可靠，转动部件少，耐腐蚀，可以长周期间断运转。
[0027]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0028]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0029]图1是本申请实施例1的废水蒸发浓缩系统结构示意图；
[0030]图2是本申请实施例2的废水蒸发浓缩系统结构示意图；
[0031]图3是本申请实施例3的废水蒸发浓缩系统结构示意图；
[0032]图4是本申请实施例4的废水蒸发浓缩系统结构示意图。
具体实施方式
[0033]实施例1
[0034]如图1所示，废水蒸发浓缩系统包括双曲线蒸发浓缩塔1、蒸发浓缩塔立柱2、浓缩池3、循环泵4、循环废水母管5、废水喷嘴6、换热填料7、太阳能集热装置8、驱动电机9以及百叶10。
[0035]其中，双曲线蒸发浓缩塔1采用双曲线结构形式，通过双曲线蒸发浓缩塔1内外部的空气密度差作为驱动力，引导外部空气进入双曲线蒸发浓缩塔1。浓缩池3设置在双曲线蒸发浓缩塔1的底部，用于接收喷淋而下的废水，并且实现废水的浓缩，蒸发浓缩塔立柱2环绕浓缩池3布置，例如可以设置于浓缩池3内部。蒸发浓缩塔立柱2用于减少废水喷淋而下所带来的飞溅和溢出损失。废水喷嘴6和换热填料7设置在双曲线蒸发浓缩塔1的喉部，换热填料7设置在废水喷嘴6的下层空间，废水喷嘴6用于喷淋废水，换热填料7用于将废水雾化，优选的，废水喷嘴6均匀布置在换热填料7的上部。
[0036]循环泵4与浓缩池3相连，在循环泵4的作用下，将浓缩池3中的废水增压，经过循环水母管5输送至废水喷嘴6。驱动电机9与循环泵4电连接，用于驱动循环泵4工作。在该申请的一个实施例中，驱动电机9为直流变频电机，驱动电机9的工作频率与太阳能辐射强度成正比。根据太阳辐射强度的变化，调节循环废水的流量，当太阳辐射强度变大时，增大循环泵频率，增大废水循环流量；当太阳辐射强度变小时，减小循环泵频率，减小废水循环流量。当处于阴天或者晚上，双曲线蒸发浓缩塔1内外部空气密度差变小，可以停止循环泵4运行。
[0037]太阳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废水蒸发浓缩系统，其特征在于，包括双曲线蒸发浓缩塔、蒸发浓缩塔立柱、浓缩池、循环泵、循环废水母管、废水喷嘴、换热填料、太阳能集热装置以及驱动电机，所述废水喷嘴和所述换热填料设置在所述双曲线蒸发浓缩塔的喉部，所述换热填料设置在所述废水喷嘴的下层空间，所述废水喷嘴用于喷淋废水，所述换热填料用于将所述废水雾化；所述浓缩池设置在所述双曲线蒸发浓缩塔的底部；所述蒸发浓缩塔立柱环绕所述浓缩池布置；所述太阳能集热装置布置在所述蒸发浓缩塔立柱外缘，且为透明环状；所述太阳能集热装置外侧设有空气入口，所述太阳能集热装置对从所述空气入口进入的空气进行加热，使得升温后的空气向所述双曲线蒸发浓缩塔中心汇集，并沿所述双曲线蒸发浓缩塔向上运动，与经所述换热填料雾化后的废水发生作用，形成水蒸气和浓缩后的废水，所述水蒸气由所述双曲线蒸发浓缩塔的顶部排出，所述浓缩后的废水落入所述浓缩池中；所述循环泵与所述浓缩池相连，用于驱动所述浓缩池中的废水经过所述循环废水母管提供至所述废水喷嘴；所述驱动电机与所述循环泵电连接，用于驱动所述循环泵工作。2.如权利要求1所述的废水蒸发浓缩系统，其特征在于，所述系统还包括光伏发电装置和控制器，所述光伏发电装置通过所述控制器与所述驱动电机相连，用于为所述驱动电机提供电力。3.如权利要求2所述的废水蒸发浓缩系统，其特征在于，所述系统还包括蓄电池，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁建丽，李璟涛，吴文景，周勇，马骁，杨洋，
申请(专利权)人：国家电投集团科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：