本技术涉及废液处理,具体涉及一种化工废液浓缩处理装置及方法。
背景技术:
1、化工废液通常包含有机化合物、无机化合物、重金属和悬浮物等,其中,高浓有机废水是一种常见的化工废液。在对高浓有机废水进行处理时,为了使有害物质更集中以方便后续处理,通常需要对高浓有机废水进行浓缩处理。现有的浓缩处理方法有蒸发浓缩、膜分离技术、冷冻浓缩和吸附法等,其中蒸发浓缩为常用的浓缩处理方法。
2、参照公开号为cn110407275a,名称为一种蒸发浓缩设备的中国专利申请文件,在该专利申请文件中,废水首先由进料管进入储液室中,循环泵通过循环管道将储液室内的废水抽至蒸发室内并以雾化喷淋的方式喷出,喷出的废水进入若干根分离管内,分离室内的高温蒸汽对进入分离管内的废水进行热交换,废水中的部分水吸收热量汽化并与废水通过分离管流回储液室,同时分离仓内的部分高温蒸汽在分离管外表面凝结并流至分离室底部,随后进入储液室内的高温蒸汽聚集在储液室顶部并在循环风机的抽气下进入过渡罐和气液分离罐中,产生的分离水经分离水回流管流回储液室中,剩下的高温蒸汽经循环风机最终由热气进口进入分离室中。
3、参照上述技术方案,在对高浓有机废水进行浓缩处理时,高浓有机废水会产生水蒸气和不凝气体,为了使水蒸气和不凝气体充分与废水进行热交换,通常会将分离管设置较长,而随着废水在分离管内向下流动,且废水中水分不断与高温蒸汽和不凝气体进行热交换而汽化后,废水浓度会逐渐增加,废水的下移阻力会逐渐变大,导致分离管底部容易发生堵塞。
技术实现思路
1、为了降低分离管底部发生堵塞的风险,本技术提供一种化工废液浓缩处理装置及方法。
2、第一方面,本技术提供一种化工废液浓缩处理装置,包括工作仓、进料管、出气管、气液分离仓、过滤仓、压缩泵和进气管,还包括:布料盘、第一分离管、第一隔板、第二隔板、连通管、第二分离管和第一螺旋片;布料盘设置在工作仓内上方,第一分离管竖直设置有多个且上端均转动穿过布料盘,第一隔板和第二隔板自上至下依次水平设置在工作仓内,第一隔板底面、第二隔板顶面和工作仓内壁之间区域为出气仓,出气管与出气仓连通,布料盘底面和第一隔板顶面之间区域为第一加热区,进气管与第一加热区连通,连通管将第一加热区与第二隔板下方区域连通,第二分离管和第一螺旋片对应第一分离管设置有相同数量,第二分离管的上端固定连接在第二隔板上,每个第一分离管下端均穿过第一隔板并转动设置在一个第二分离管内,每个第一螺旋片均固定连接在一个第一分离管的底部,并与对应第二分离管内侧壁抵接。
3、通过采用上述技术方案,在需要对高浓有机废水进行浓缩时,废水经过进料管落在布料盘上,随后落在布料盘上的废水进入第一分离管内,高温气体通过进气管进入第一加热区内与第一分离管内的废水进行热交换,高温气体中的部分水蒸气在第一分离管上液化成水滴,水滴落在第一隔板上方,同时第一分离管内的废水在热交换中升温且部分废水形成水蒸气和不凝气体。
4、在废水流动至第二分离管时,第一螺旋片在第一分离管转动的带动下对进入第二分离管内的废水进行输送,并对第二分离管内侧壁进行刮动,同时进入第二分离管内的水蒸气和不凝气体通过第一分离管和第二分离管之间的缝隙进入出气仓,随后进入出气仓内的水蒸气和不凝气体经过气液分离仓、过滤仓、压缩泵和进气管进入第一加热区内,之后水蒸气和不凝气体与废水进行热交换并由上至下温度逐渐降低,随后水蒸气和不凝气体通过连通管进入第二隔板下方继续对第二隔板内的废水进行加热。
5、本技术中,通过第一分离管、第二分离管和第一螺旋片的设置,一方面能够增加供浓缩后的废液通过的面积,并能在对废液浓缩的过程中持续使第二分离管进行自清洁,降低了供废水通过的通道底部被堵塞的风险,且减轻了后续需要专门对第二分离管进行清理的麻烦,减少了工作量,另一方面废水中产生的水蒸气和不凝气体能够提前被排出,减少了水蒸气冷凝进入废水中的量,有利于提高对废水的浓缩效果。
6、可选的,所述工作仓上设置有转动机构,所述转动机构用于带动布料盘转动,并用于带动多个第一分离管分别绕自身轴线转动。
7、通过采用上述技术方案,转动机构的设置,能够使多个第一分离管绕布料盘中心转动,并能使每个第一分离管绕自身轴线进行转动,从而能提高分离管内的废水与高温气体接触的均匀度,有利于提高热交换效果。
8、可选的,所述转动机构包括安装在机架上的转动源,所述转动源能带动所述布料盘转动,所述布料盘上固定连接有内齿环,每个所述第一分离管上均固定套设有一个第一齿轮,多个所述第一分离管按照距离布料盘中心的距离组成多个圈层,位于外圈层的第一分离管上的第一齿轮能与内齿环啮合,相邻圈层之间设置有第二齿轮,第二齿轮能与位于相邻圈层上的第一齿轮啮合。
9、通过采用上述技术方案,在启动转动源后,转动源带动布料盘转动,布料盘转动带动内齿环转动,内齿环转动带动位于外圈层上的第一分离管和其上的第一齿轮转动,位于外圈层上的第一分离管上的第一齿轮转动带动第二齿轮转动,第二齿轮转动带动内圈层上的第一分离管转动。
10、可选的,所述工作仓一侧设置有储料仓,所述进料管远离工作仓的一端与所述储料仓连通,所述第一隔板上端面上开设有锥形槽,所述第一隔板中心位置转动连接有出水管,所述出水管一端与锥形槽连通,所述出水管远离第一隔板的一端穿过第二隔板、工作仓和储料仓。
11、通过采用上述技术方案,在进行热交换时,水蒸气冷凝后的水滴落在锥形槽上并进入出水管内,通过出水管穿过储料仓的设置,冷凝后的水能够对储料仓内的废水进行预热,有利于提高能源利用率。
12、可选的,所述布料盘底部对应第一分离管固定连接有相同数量的第二螺旋片,且每个所述第一分离管均与一个第二螺旋片转动连接。
13、通过采用上述技术方案,第二螺旋片的设置一方面能够增加废水与高温气体的热交换面积,有利于提高热交换效果,另一方面能对第一分离管侧壁上冷凝的水和杂质进行刮动和快速输送,减少了因冷凝水吸收热量而造成热量损失的风险,且能方便水蒸气和不凝气体与废水接触进行热交换,有利于提高废水浓缩效果。
14、可选的,所述工作仓内下方设置有第三隔板,多个所述第二分离管均穿过第三隔板设置,第二隔板、第三隔板和工作仓之间区域为第二加热区,连通管设置在第一加热区下方和第二加热区上方之间,所述第二加热区下方连通有排气管,所述排气管穿过储料仓设置。
15、通过采用上述技术方案,在对废水进行浓缩时,第一加热区内降低温度的水蒸气和不凝气体进入第二加热区,并继续对第二分离管内的废水进行加热,随后降温后的剩余气体进入排气管,排气管内的气体继续对储料仓内的废液进行加热,从而有利于减少对能源的浪费,提高了对能源的利用率。
16、可选的,所述第二分离管内孔直径大于第一分离管外侧壁直径。
17、通过采用上述技术方案,第二分离管直径的设置,一方面能够方便水蒸气和不凝气体流出,另一方面能够减少第一分离管和第二分离管的磨损。
18、第二方面,本技术提供一种化工废液浓缩处理方法,应用于第一方面所述的一种化工废液浓缩处理装置,其处理方法包括:
19、s1,将废水输入布料盘内并启动转动源,废水经过布料盘进入第一分离管,同时水蒸气和不凝气体被输入第一加热区内与第一分离管内的废水进行热交换,部分水蒸气在第一分离管上冷凝,液滴经过第二螺旋片输送落在锥形槽内并通过出水管流出;
20、s2,第一分离管内的废水通过热交换被加热并形成水蒸气和不凝气体,水蒸气和不凝气体经过第一分离管和第二分离管之间缝隙溢出,并经过出气仓、出气管和进气管进入第一加热区内,废水从第一分离管进入第二分离管内,并通过第一螺旋片输送进入工作仓内底部;
21、s3,在不凝气体进入第一加热区时,第一加热仓底部的水蒸气和不凝气体通过连通管进入第二加热区内,第二加热区底部的水蒸气和不凝气体从排气管排出。
22、通过采用上述技术方法,在水蒸气对第一分离管内的废水进行热交换时,大量冷凝水能够在高温气体温度较高的中间区域被快速排出,第一隔离管内产生的水蒸气和不凝气体能够在第一隔离管和第二隔离管配合处流出,从而能减少废水产生的水蒸气冷凝而再次进入废水的量,有利于提高对废水的浓缩效果。
23、综上所述,与现有技术相比,本技术包括以下至少一种有益技术效果:
24、1、本技术中,通过第一分离管、第二分离管和第一螺旋片的设置,一方面能够增加供浓缩后的废液通过的面积,并能在对废液浓缩的过程中持续使第二分离管进行自清洁,降低了供废水通过的通道底部被堵塞的风险,且减轻了后续需要专门对第二分离管进行清理的麻烦,减少了工作量,另一方面废水中产生的水蒸气和不凝气体能够提前被排出,减少了水蒸气冷凝进入废水中的量,有利于提高对废水的浓缩效果。
25、2、通过第二螺旋片的设置一方面能够增加废水与高温气体的热交换面积,有利于提高热交换效果,另一方面能对第一分离管侧壁上冷凝的水和杂质进行刮动和快速输送,减少了因冷凝水吸收热量而造成热量损失的风险,且能方便水蒸气和不凝气体与废水接触进行热交换,有利于提高废水浓缩效果。
1.一种化工废液浓缩处理装置,包括工作仓(1)、进料管(11)、出气管(12)、气液分离仓(121)、过滤仓(122)、压缩泵(123)和进气管(13),其特征在于,还包括:布料盘(2)、第一分离管(21)、第一隔板(3)、第二隔板(4)、连通管(5)、第二分离管(41)和第一螺旋片(211);
2.根据权利要求1所述的一种化工废液浓缩处理装置,其特征在于:所述工作仓(1)上设置有转动机构(6),所述转动机构(6)用于带动布料盘(2)转动,并用于带动多个第一分离管(21)分别绕自身轴线转动。
3.根据权利要求2所述的一种化工废液浓缩处理装置,其特征在于:所述转动机构(6)包括安装在机架上的转动源(61),所述转动源(61)能带动所述布料盘(2)转动,所述布料盘(2)上固定连接有内齿环(62),每个所述第一分离管(21)上均固定套设有一个第一齿轮(63),多个所述第一分离管(21)按照距离布料盘(2)中心的距离组成多个圈层,位于外圈层的第一分离管(21)上的第一齿轮(63)能与内齿环(62)啮合,相邻圈层之间设置有第二齿轮(64),第二齿轮(64)能与位于相邻圈层上的第一齿轮(63)啮合。
4.根据权利要求3所述的一种化工废液浓缩处理装置,其特征在于:所述工作仓(1)一侧设置有储料仓(7),所述进料管(11)远离工作仓(1)的一端与所述储料仓(7)连通,所述第一隔板(3)上端面上开设有锥形槽,所述第一隔板(3)中心位置转动连接有出水管(31),所述出水管(31)一端与锥形槽连通,所述出水管(31)远离第一隔板(3)的一端穿过第二隔板(4)、工作仓(1)和储料仓(7)。
5.根据权利要求4所述的一种化工废液浓缩处理装置,其特征在于:所述布料盘(2)底部对应第一分离管(21)固定连接有相同数量的第二螺旋片(22),且每个所述第一分离管(21)均与一个第二螺旋片(22)转动连接。
6.根据权利要求5所述的一种化工废液浓缩处理装置,其特征在于:所述工作仓(1)内下方设置有第三隔板(8),多个所述第二分离管(41)均穿过第三隔板(8)设置,第二隔板(4)、第三隔板(8)和工作仓(1)之间区域为第二加热区(16),连通管(5)设置在第一加热区(15)下方和第二加热区(16)上方之间,所述第二加热区(16)下方连通有排气管(17),所述排气管(17)穿过储料仓(7)设置。
7.根据权利要求1所述的一种化工废液浓缩处理装置,其特征在于:所述第二分离管(41)内孔直径大于第一分离管(21)外侧壁直径。
8.一种化工废液浓缩处理方法,应用于权利要求6所述的一种化工废液浓缩处理装置,其处理方法包括:
