低温蒸发冷凝降雨热泵循环系统技术方案

本发明专利技术涉及低温蒸发冷凝液化循环系统，用于实现高浓度废水废液固液分离的技术，包括蒸发室、冷凝室、空调热泵系统、PLC控制系统等四部分，根据不同温度下空气饱和含水量不同的原理，采用蒸发与冷凝交替循环运行的过程，实现了高浓度废水废液中的固液分离。该系统固液分离效果好，液体水质标准高，空调热泵系统能效比高，整个系统能耗远远低于加热蒸发系统，且不易结垢。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提出了一种处理高浓度废水、废液的固液分离新型工艺思路，将纯净水从废水、废液中提取出来。
技术介绍
在各种工业生产过程中，往往会产生一定量污染浓度比较高的废水、废液，通常的处理工艺，当前主要采用两种方式去除一种是通过物理化学、生物处理的方法将废水、废液中的污染物去除。这种方面主要是着眼于将高浓度废水废液中的污染物进行降解分化后处理，以使废水可以得到排放。采用这种处理方式，不仅因高浓度废水废液中的各种污染物含有量较高，而使得处理成本高昂，并且处理效果也不稳定；与此同时，有时这些污染特还是一些具有极高的利用价值的物质，这种方法不能将它们进行回收利用，而只是除去，就白白地浪费了大量宝贵的物质。另外一种是加热蒸发方式，即采用类似于多效蒸发的技术， 但是多效蒸发技术往往在低压的状态下加热至70°C，将纯净水蒸馏出来，这种工艺方法往往造成能耗较大，同时加热导致废水中污染物性质改变，污染物也不具有回收价值。
技术实现思路
为了解决上述两种治理方案出现的缺陷，本次专利技术提出了一种全新的治理思路，即提取出高浓度废水废液中的纯净水，同时很好的保留了水中的高含量污染物，提高了其利用价值，同时能耗低于传统加热蒸发技术。通过低温蒸发，让循环空气将废水废液中的纯净水提出来，污染物形成固体杂质。固体提取物与提纯的纯净水可作为资源的二次利用；低温蒸发冷凝液化循环系统，包含低温蒸发系统、冷凝降雨系统、空调热泵系统及PLC控制系统，采用蒸发与冷凝交替循环运行实现高浓度废水废液固液分离；所述低温蒸发系统将水加热至10-10(TC，自上向下流入蒸发室，让冷空气从下向上以一定的速度吹过，使冷空气与高浓度废水废液充分接触，冷空气与废液进行热交换时，温度上升，饱和蒸汽压上升，空气中水蒸汽含量随着温度上升而上升，将废液中的水分带走，固体落入蒸发室底部，不断浓缩，不断回收具有利用价值的浓缩液或固体物质；所述冷凝降雨系统含有大量饱和蒸汽水的空气从蒸发室流入冷凝室，从上而下，在冷凝室内，采用空调系统对其进行降温，温度从50°C骤降至10°C，饱和蒸汽压迅速下降，空气中饱和含水量迅速下降，导致空气中超过饱和含水量的水蒸汽迅速变成液体，自上而下状落入冷凝室底部。冷凝室空气从底部经离心鼓风机再次吹入蒸发室吸收水蒸；所述空调热泵系统蒸发室与冷凝室即是一个能量交换的过程，在蒸发室将高浓度废水废液加热至10-100°C，在冷凝到将空气降至10°C，因此采用变频空调系统抽吸确保冷凝室的温度迅速下降，同时采用热泵原理，将空调系统的散热量用于蒸发室进水端加热使用；所述PLC控制系统通过温度检测装置、湿度检测装置、风压检测装置及风量检测装置进行监控。蒸发室内，冷空气与加热到10-100°C废液进行热交换，使空气中饱和含水量增加。所述循环处理系统，冷凝室内，热空气温度骤降至1-10°C，使热空气中所含多余蒸汽变为液体，落入冷凝室底部，然后由离心鼓风机将冷空气吹入蒸发室。冷凝室制冷采用热泵空调系统，从冷凝室排放的冷水中提取一部分能量，其散发的热量用于进水端加热作用，形成了热泵循环系统。蒸发室与冷凝室内设有各种温度检测装置、湿度检测装置、风检测装置压、风量检测装置。本次专利技术主要分为四个部分低温蒸发系统、冷凝降雨系统、空调热泵系统及PLC控制系统。下面对其进行简述第一部分，低温蒸发系统将水加热至10-100°C，自上向下流入蒸发室，让冷空气从下向上以一定的速度吹过，使冷空气与高浓度废水废液充分接触，冷空气与废液进行热交换时，温度上升，饱和蒸汽压上升，空气中水蒸汽含量随着温度上升而上升，将废液中的水分带走，固体落入蒸发室底部，不断浓缩，不断回收具有利用价值的浓缩液或固体物质。第二部分，冷凝降雨系统含有大量饱和蒸汽水的空气从蒸发室流入冷凝室，从上而下，在冷凝室内，采用空调系统对其进行降温，温度从50°C骤降至10°C，饱和蒸汽压迅速下降，空气中饱和含水量迅速下降，导致空气中超过饱和含水量的水蒸汽迅速变成液体，自上而下如下雨状落入冷凝室底部。冷凝室空气从底部经离心鼓风机再次吹入蒸发室吸收水蒸汽，冷凝室底部收集的纯净水水质可以达到生活或工业回用水的要求。第三部分，空调热泵系统蒸发室与冷凝室即是一个能量交换的过程，在蒸发室将高浓度废水废液加热至IO-KKTC，在冷凝到将空气降至10°C，因此采用变频空调系统抽吸确保冷凝室的温度迅速下降，同时采用热泵原理，将空调系统的散热量用于蒸发室进水端加热使用。使能量循环，大大节约了能耗。第四部分，PLC控制系统由于本系统的能耗也是其亮点之一，因此通过温度、湿度、风压及风量等监控，采用PLC控制系统合理配置能源，保证了能效比最高，能耗最低。该污水处理系统具有以下特点与效果(I)由于本次蒸发是自然蒸发，采用的是空调冷凝而不是加热方式，因此其能耗远远低于加热蒸发技术；(2)由于蒸发温度比较低，因此高浓度废水废液的污染物不会由于温度而发生变异，工艺设备不会因为温度而产生结垢现象；(3)由于采用蒸发技术，整体工艺中不添加任何化学物质，因此回收的物质更具有利用价值；(4)由于采用了热泵及PLC控制系统，利用变频空调的热源加热蒸发室进水端，因此其能耗得到进一步节约。附图说明图I本专利技术低温蒸发冷凝液化循环系统结构示意图。具体实施例方式下面结合图1，对本专利技术做进一步说明包括I、进水端加热器2、蒸发室3、热交换、填料4、冷凝室5、空调冷凝管6、空调热泵系统7、离心鼓风机、另外还有PLC控制系统及各种检测设备。低温蒸发冷凝液化循环系统，包含低温蒸发系统、冷凝降雨系统、空调热泵系统及PLC控制系统，采用蒸发与冷凝交替循环运行实现高浓度废水废液固液分离；所述低温蒸发系统将水加热至10-100°C，自上向下流入蒸发室，让冷空气从下向上以一定的速度吹过，使冷空气与高浓度废水废液充分接触，冷空气与废液进行热交换时，温度上升，饱和蒸汽压上升，空气中水蒸汽含量随着温度上升而上升，将废液中的水分带走，固体落入蒸发室底部，不断浓缩，不断回收具有利用价值的浓缩液或固体物质；所述冷凝降雨系统含有大量饱和蒸汽水的空气从蒸发室流入冷凝室，从上而下，在冷凝室内，采用空调系统对其进行降温，温度从50°C骤降至10°C，饱和蒸汽压迅速下降，空气中饱和含水量迅速下降，导致空气中超过饱和含水量的水蒸汽迅速变成液体，自上而下状落入冷凝室底部。冷凝室空气从底部经离心鼓风机再次吹入蒸发室吸收水蒸； 所述空调热泵系统蒸发室与冷凝室即是一个能量交换的过程，在蒸发室将高浓度废水废液加热至10-100°c，在冷凝到将空气降至10°C，因此采用变频空调系统抽吸确保冷凝室的温度迅速下降，同时采用热泵原理，将空调系统的散热量用于蒸发室进水端加热使用；所述PLC控制系统通过温度、湿度、风压及风量等监控。进一步，所述蒸发循环系统，其中，含有高浓度污染物的废水废液经过进水端加热器I的加热至10-100°c，流入蒸发室2，经过热交换填料3与离心鼓风机7吹来的冷空气进行热交换，高浓度污染物浓缩后落入蒸发室2底部，回收后具有利用价值。经过热交换填料3的热空气饱和含水量很高，经连通管进入冷凝室4，由空调热泵系统6提供冷源，通过空调冷凝管5将冷凝室内温度控制在10°C，由于热空气遇到冷源，饱和蒸汽压迅速下降，空气饱和含水量下降，因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
低温蒸发冷凝液化循环系统，其特征在于，包含低温蒸发系统、冷凝降雨系统、空调热泵系统及PLC控制系统，采用蒸发与冷凝交替循环运行实现高浓度废水废液固液分离；所述低温蒸发系统：将水加热至10？100℃，自上向下流入蒸发室，让冷空气从下向上以一定的速度吹过，使冷空气与高浓度废水废液充分接触，冷空气与废液进行热交换时，温度上升，饱和蒸汽压上升，空气中水蒸汽含量随着温度上升而上升，将废液中的水分带走，固体落入蒸发室底部，不断浓缩，不断回收具有利用价值的浓缩液或固体物质；所述冷凝降雨系统：含有大量饱和蒸汽水的空气从蒸发室流入冷凝室，从上而下，在冷凝室内，采用空调系统对其进行降温，温度从50℃骤降至10℃，饱和蒸汽压迅速下降，空气中饱和含水量迅速下降，导致空气中超过饱和含水量的水蒸汽迅速变成液体，自上而下状落入冷凝室底部。冷凝室空气从底部经离心鼓风机再次吹入蒸发室吸收水蒸；所述空调热泵系统：蒸发室与冷凝室即是一个能量交换的过程，在蒸发室将高浓度废水废液加热至10？100℃，在冷凝到将空气降至10℃，因此采用变频空调系统抽吸确保冷凝室的温度迅速下降，同时采用热泵原理，将空调系统的散热量用于蒸发室进水端加热使用；所述PLC控制系统：通过温度检测装置、湿度检测装置、风压检测装置及风量检测装置进行监控。...

【技术特征摘要】
1.低温蒸发冷凝液化循环系统，其特征在于，包含低温蒸发系统、冷凝降雨系统、空调热泵系统及PLC控制系统，采用蒸发与冷凝交替循环运行实现高浓度废水废液固液分离； 所述低温蒸发系统将水加热至10-100°C，自上向下流入蒸发室，让冷空气从下向上以一定的速度吹过，使冷空气与高浓度废水废液充分接触，冷空气与废液进行热交换时，温度上升，饱和蒸汽压上升，空气中水蒸汽含量随着温度上升而上升，将废液中的水分带走，固体落入蒸发室底部，不断浓缩，不断回收具有利用价值的浓缩液或固体物质； 所述冷凝降雨系统含有大量饱和蒸汽水的空气从蒸发室流入冷凝室，从上而下，在冷凝室内，采用空调系统对其进行降温，温度从50°C骤降至10°C，饱和蒸汽压迅速下降，空气中饱和含水量迅速下降，导致空气中超过饱和含水量的水蒸汽迅速变成液体，自上而下状落入冷凝室底部。冷凝室空气从底部经离心鼓风机再次吹入蒸发室吸收水蒸； 所述空调热泵系统蒸发室与冷凝室即是一个能量交换的过程，在蒸发室...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛节高，王文亮，全庆锋，
申请(专利权)人：深圳市星源空间环境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：