专利名称：印染行业废水中的热能和水综合回收方法及热交换装置的制作方法
技术领域：
本发明公开一种印染行业废水中的热能和水综合回收方法及换热装置，属 于印染行业废水处理类^a术领域。
背景技术：
我国是纺织印染大国，而纺织印染又是工业废水排放的大户，约占整个工
业k水排放量的80%,据不完全统计，我国印染废水排放量约为每天3x 106-4 xlOW，同时纺织印染废水又是一种较难处理的工业废水之一，每排放1吨印 染废水就能污染20吨清洁水体。目前国内各印染厂的用水量一般均较国外高， 通常100吨织物印染耗水量国外先进指标为100吨，而国内一般为300吨左右， 因此压缩用水,减少排污量有很大的潜力。
目前，由于印染工艺的特性，决定了印染车间排放的废水温度较高，达到 40—50。C,甚至部分达到70—8(TC以上，过高的水温，将对废水后续的生化处 理芣利，因此有的处理工艺是将排放的温度较高的部分废水增加冷却工序设备 进行冷却处理。因为印染工艺中需要将常温的水加热到一定温度后输送到生产 线进行生产使用，而排放的高温废水中含有大量的热能，要是不加以利用，则 造成资源的浪费。 '
发明内容
针对现有印染行业废水处理技术的不足，本发明提供了 一种印染行业废水 中的热能和水综合回收方法，该方法既回收水资源又回收热能，具有节能减排 的有益功效，同时本发明还提供一种印染行业废水中热能和水综合回收用高效 热交换装置。
5本发明是通过以下技术方案实现的
一种印染行业废水中的热能和水综合回收方法，其步骤如下
① 、将车间排放的印染废水根据其不同温度(即热能的回收利用价值)分 成常温、中温、高温三类水，将常温、中温和高温废水分别收集输送到收集池 分类收集；
② 、将中温和高温的废水分别经过过滤处理去除杂质后进入高效热交换装 置，与冷水源进行热量的交换，使冷水源在进入锅炉加热房前温度得到预升高， 减少锅炉加热房燃料的消耗，同时使废热水的温度降低，有利于后续的生化工 艺的处理；
③ 、经换热后的高中温废热水与步骤①中的常温废水一起混合后进入生化 处理系统进行处理；
④ 、生化处理系统的出水进入膜回收系统，膜回收系统的透过水与新鲜补 充水一起作为冷水源送到高效换热装置，与车间排出的高中温废水进行热量交 换预加热后输送到锅炉加热房进一步加热，以达到车间生产用水温度要求；膜 回收系统的浓水返回生化池或经臭氧活性炭过滤后达标排放。
所述的膜回收系统由超滤回收系统和反渗透膜回收系统两部分构成，采用 PLC程序全自动控制，其中超滤膜回收系统所用的超滤膜是柱状式超滤膜或浸没 式超滤膜。
所述的浸没式超滤膜可以与生化处理结合，将浸没式超滤膜放置于生化池 内，即构成膜i物反应器系统；所述的浸没式超滤膜也可以放置在生化系统沉 淀池后的出水池中。
所述步骤①中的常温为40度以下，40~70度为中温，70度以上为高温。 所述的超滤膜回收系统出水进入反渗透膜回收系统，反渗透膜回收系统透过水回用生产，浓水返回生化池或经臭氧活性炭吸附过滤后达标排放。
,所述高效热交换装置内部设置有一段热交换器和二段热交换器，中温废热 水和高温废热水分别进入高效热交换装置中的 一段热交换器和二段热交换器， 冷水源先进入一段热交换器和中温热交换器中的中温废热水进行热量的交换， 然后进入二段热交换器与高温废热水进行热量的交换， 一段、二段换热器的冷 热水进出水口分别设置有温度测定仪，以测定各段冷热水的温度，同时在二段
换热器废热水出水口设置有三通和电动阀Fl及F2，通过PLC程序设定，根据 TT2和Tl温度高低的比较，发出指令使电动阀Fl及F2执行启闭的动作。
，所述的高温废热水温度为TT1，经二段热交换器换热后，其出水温度为TT2, 若TT2温度高于或等于中温废热水的进水温Tl,则可将二賴:换热器的废热水出 水和中温废热水混合后一起进入一段热交换器，以提高废热的回收利用率，若 TT2 <T1，则二段换热器的废热水出水可直接排出高效换热装置。
所述一段、二段换热器可以是蛇管式换热器，也可以是喷淋式或套管式、 列管式、板式换热器。
所述一段、二段换热器的废热水侧传热壁分别设置有自动檫洗机构，同时 高效换热装置还配有加药清洗装置。
所述高效换热装置控制系统及生化处理系统、膜回收控制系统还可以与生 产车间控制系统共同构成集散式控制系统(DCS系统)，可实现设备运行的集中 控制，运行参数的集中记录、打印、.输出、远程监控管理。
本发明有效解决了印染车间排放较高温度的废水对后续处理中不利的影 响，同时利用较高温度废水本身的热能回收，节约了能源的消耗。印染车间排 放常温的废水由于热能回收利用价值不大，因此直接送至后续的生化工序进行 处理。在处理中、高温废水由于废热水的水质差，在换热过程中容易产生污垢，降低传热系数，阻碍传热效果。自动清洗装置能在换热器运行换热过程中根据 PLC设定的程序自动对废热水侧的传热壁进行檫洗，保证换热器的换热效果。在 有必要的情况下，可将换热装置停机进行化学药洗，以恢复换热器的换热效果。 本发明的实质是将印染废水根据热能的回收利用价值分成不同的类型加以 回收，而没有价值的废水通过生化处理与膜处理系统及经臭氧等高级氧化、活 性炭吸附过滤后达标排放，符合社会目前倡导的节能环保的理念，实现了废水 达标治理、循环回用、减量排放的目的，生化处理与膜处理可以依次处理废水，
也可组成膜生物反应器系统，即构成MBR系统，与现有印染废水排放处理工艺 相比，回收水资源的同时又回收热能，具有节能减排、提高设备的使用寿命及 设备维修方便等优点。
图l是本发明生产工艺流程图2是高效换热装置示意图；' 其中，TTI:高温废热水二l殳换热器进口温度
TT2:高温废热水二段换热器出口温度
Tl: 中温废热水一段换热器进口温度 'T2:高温废热水一段换热器出口温度
tl:冷水源一段换热器进口温度
t2:冷水源一段换热器出口、 二段换热器进口温度
t3:冷水源二段换热器出口温皮
Fl、 F2:电动阀门。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步说明实施例结构如图1所示， 一种印染行业废水中的热能和水综合回收方法， 其步骤如下
① 、将车间排放的印染废水根据其不同温度(即热能的回收利用价值)分 成常温、中温、高温三类水，将常温、中温和高温废水分别收集输送到收集池 分类收集，其中40度以下的为常温，40~70度为中温，70度以上为高温；
② 、将中温和高温的废水分别经过过滤处理去除杂质后进入高效热交换装 置，与冷水源进行热量的交换，使冷水源在进入锅炉加热房前温度得到预升高， 减少锅炉加热房燃料的消耗，同时使废热水的温度降低，有利于后续的生化工 艺的处理；
，③、经换热后的高中温废热水与步骤①中的常温废水一起混合后进入生化 处理系统进行处理； .
④、生化处理系统的出水进入膜回收系统，膜回收系统的透过水与新鲜补 充水一起作为冷水源送到高效换热装置，与车间排出的高中温废水进行热量交 换预加热后输送到锅炉加热房进一步加热，以达到车间生产用水温度要求；膜 回收系统的浓水返回生化池或经臭氧活性炭过滤后达标排放。
膜回收系统由超滤回收系统和反渗透膜回收系统两部分构成，采用PLC程 序余自动控制，其中超滤膜回收系统所用的超滤膜是柱状式超滤膜或浸没式超 滤膜。浸没式超滤膜可以与生化处理结合，将浸没式超滤膜放置于生化池内， 即构成膜生物反应器系统。浸没式超滤膜也可以放置在生化系统沉淀池后的出 水池中。超滤膜回收系统出水进入反渗透膜回收系统，反渗透膜回收系统透过 水回用生产，浓水返回生化池或经臭氧活性炭吸附过滤后达标排;故。
如图2所示，高效热交换装置内部设置有一段热交换器和二段热交换器， 中温废热水和高温废热水分别进入高效热交换装置中的 一段热交换器和二段热交换器，冷水源先进入一段热交换器和中温热交换器中的中温废热水进行热量 的交换，然后进入二段热交换器与高温废热水进行热量的交换， 一段、二段换 热器的冷热水进出水口分别设置有温度测定仪，以测定各段冷热水的温度，如
TH:高温废热水二段换热器进口温度；TT2:高温废热水二段换热器出口温度； Tl:中温废热水一段换热器进口温度；T2:'高温废热水一段换热器出口温度； tl:冷水源一段换热器进口温度；t2:冷水源一段换热器出口、 二段换热器进 口温度；t3:冷水源二段换热器出口温度。同时在二段换热器废热水出水口设 置有三通和电动阀Fl及F2，通过PLC程序设定，根据TT2和Tl温度高低的比 较，发出指令使电动阀F1及F2执行启闭的动作。高温废热水温度为TTl,经二 段热交换器换热后，其出水温度为TT2,若TT2温度高于或等于中温废热水的进 水温Tl，则可将二段换热器的废热水出水和中温废热水混合后一起进入一段热 交换器，以提高废热的回收利用率，若TT2〈tl，则二段换热器的废热水出水可 直接排出高效换热装置。其中一段、二段换热器可以是蛇管式换热器，也可以 是喷淋式或套管式、列管式、板式换热器。 一段、二段换热器的废热水侧传热 壁分别设置有自动檫洗机构，同时高效换热装置还配有加药清洗装置。
将车间排放的印染废水根据其不同温度(即热能的回收利用价值)分成常 温、中温、高温三类水，将常温、中温和高温废水分别收集输送到收集池分类 收集。常温的废水由于热能回收利用价值不大，因此直接送至后续的生化工序 进行处理。 '
将中温和高温的废水分别经过过滤处理去除杂质后进入高效热交换装置， 与冷水源进行热量的交换，使冷水源在进入锅炉加热房前温度得到预升高，减 少锅炉加热房燃料的消耗。同时使废热水的温度降低，有利于后续的生化工艺 的处理。
10所述高效热交换装置内部设置有一段热交换器和二段热交换器。中温废热 水和高温废热水分别进入高效热交换装置中的 一段热交换器和二段热交换器， 冷水源先进入一段热交换器和中温热交换器中的中温废热水进行热量的交换， 然后进入二段热交换器与高温废热水进行热量的交换。
高温废热水温度为TT1,经二段热交换器换热后，其出水温度为TT2，若TT2 温度高于或等于中温废热水的进水温Tl,则可将二段换热器的废热水出水和中 温废热水混合后一起进入一段热交换器，以提高废热的回收利用率，若TT2 <T1， 则二段换热器的废热水出水可直接排除高效换热装置。
一段、二i殳换热器的冷热水进出水口分别设置有温度测定仪，以测定各段 冷热水的温度，同时在二段换热器废热水出水口设置有三通和电动阀Fl及F2， 通过PLC程序设定，根据TT2和Tl温度高低的比较，发出指令使电动阀Fl及 F2执行启闭的动作。
所述一段、二段换热器可以是蛇管式换热器，也可以是喷淋式或套管式、 列管式、板式换热器。
所述一段、二段换热器的废热水侧分别设置有自动檫洗装置。由于废热水 的水质差，在换热过程中容易产生污垢，降低传热系数，阻碍传热效果。自动 清洗装置能在换热器运行换热过程中根据PLC设定的程序自动对废热水側的传 热壁进行檫洗，保证换热器的换热效果。同时高效换热装置还配有加药清洗装 置，在有必要的情况下，可将换热装置停机进行化学药洗，以恢复换热器的换 热效果。
经换热后的高中温废热水与常温废水一起混合后进入生化处理系统进行处理。
生化处理系统的出水进入膜回收系统，膜回收系统的透过水与新鲜补充水一起作为冷水源送到高效换热装置，与车间排除的废热水进行热量交换预加热 后输送到锅炉加热房进一步加热，以达到生产用水温度要求。
所述的膜回收系统由超滤回收系统和反渗透膜回收系统两部分构成。 所述超滤膜回收系统所用的超滤膜可以是柱状式超滤膜，也可以是浸没式 超滤膜。
所述的浸没式超滤膜可以与生化处理结合，将浸没式超滤膜放置在生化池
内，即构成MBR系统。
所述的浸没式超滤膜也可以放置在生化系统沉淀池后的出水池中。 超滤膜回收系统出水进入反渗透膜回收系统。反渗透膜回收系统透过水回
用生产，浓水返回生化池或经臭氧等高级氧化、活性炭吸附过滤后达标排放。 所述膜回收系统采用PLC程序全自动控牵'J。
所述高效换热装置控制系统及生化处理系统、膜回收控制系统还可以与生 产车间控制系统共同构成集散式控制系统，即DCS系统，可实现全厂所有设备 运行的集中控制，运行参数的集中记录、打印、输出、远程监控等管理。
本废水处理的实质是将印染废水根据热能的回收利用价值分成不同的类型 加以回收，热能回收后的中高温废热水和常温废热水一起通过生化处理与膜处 理系统，膜透过水回收再利用，浓缩水经臭氧等高级氧化、活性炭吸附过滤后 达标排放，符合社会目前倡导的节能环保的環念，实现了废水达标治理、循环 回用、减量排放的目的，生化处理与膜处理可以依次处理废水，也可组成膜生 物反应器系统，即构成MBR系统，与现有印染废水排放处理工艺相比，回收水 资源的同时又回收热能，具有节能减排、提高设备的使用寿命及设备维修方便 等优点。
1权利要求
1、一种印染行业废水中的热能和水综合回收方法，其特征在于包括以下步骤①、将车间排放的印染废水根据其不同温度(即热能的回收利用价值)分成常温、中温、高温三类水，将常温、中温和高温废水分别收集输送到收集池分类收集；②、将中温和高温的废水分别经过过滤处理去除杂质后进入高效热交换装置，与冷水源进行热量的交换，使冷水源在进入锅炉加热房前温度得到预升高，减少锅炉加热房燃料的消耗，同时使废热水的温度降低，有利于后续的生化工艺的处理；③、经换热后的高中温废热水与步骤①中的常温废水一起混合后进入生化处理系统进行处理；④、生化处理系统的出水进入膜回收系统，膜回收系统的透过水与新鲜补充水一起作为冷水源送到高效换热装置，与车间排出的高中温废水进行热量交换预加热后输送到锅炉加热房进一步加热，以达到车间生产用水温度要求；膜回收系统的浓水返回生化池或经臭氧活性炭过滤后达标排放。
2、 根据权利要求l所述的印染行业废水中的热能和水综合回收方法，其特 征在于所述的膜回收系统由超滤回收系统和反渗透膜回收系统两部分构成， 采用PLC程序全自动控制，其中超滤膜回收系统所用的超滤膜是柱状式超滤膜 或浸没式超滤膜。
3、 根据权利要求2所述的印染行业废水中的热能和水综合回收方法，其特 征在于所述的浸没式超滤膜可以与生化处理结合，将浸没式超滤膜放置于生 化;也内，即构成膜生物反应器系统；浸没式超滤膜也可以》丈置在生化系统沉淀 池后的出水池中。
4、 根据权利要求2所述的印染行业废水中的热能和水综合回收方法，其特征在于所述的超滤膜回收系统出水进入反渗透膜回收系统，反渗透膜回收系 统透过水回用生产，浓水返回生化池或经臭氧活性炭吸附过滤后达标排^L
5、 根据权利要求1所述的印染行业废水中的热能和水综合回收方法，其特 征在于所述步骤①中的常温为40度以下，40 70度为中温，70度以上为高、、曰 /皿。
6、 印染行业废水中的热能和水综合回收用的高效热交换装置，其特征在于 所述高效热交换装置内部设置有一段热交换器和二段热交换器，中温废热水和 高温废热水分别进入高效热交换装置中的一段热交换器和二段热交换器，冷水 源先进入一段热交换器和中温热交换器中的中温废热水进行热量的交换，然后 进入二段热交换器与高温废热水进行热量的交换， 一段、二段换热器的冷热水 进出水口分别设置有温度测定仪，以测定各段冷热水的温度，同时在二段换热 器废热水出水口设置有三通和电动岡F!及F2,通过PLC程序设定，根据TT2和 Tl温度高低的比较，发出指令使电动阀Ft及F2执行启闭的动作。
7、 根据权利要求6所述的印染行业废水中的热能和水综合回收用的高效热 交换装置，其特征在于所述的高温废热水温度为TT1,经二段热交换器换热后， 其出水温度为TT2,若TT2温度高于或等于中温废热水的进水温T1，则可将二段 换热器的废热水出水和中温废热水混合后一起进入一段热交换器，以提高废热 的回收利用率，若TT2〈T1，则二段换热器的废热水出水可直接排出高效换热装 置。
8、 根据权利要求6所述的印染行业废水中的热能和水综合回收用的高效热 交换装置，其特征在于所述一段、二段换热器可以是蛇管式换热器，也可以 是喷淋式或套管式、列管式、板式换热器。.
9、 根据权利要求6所述的印染行业废水中的热能和水综合回收用的高效热 交换装置，其特征在于所述一段、二段换热器的废热水侧传热壁分别设置有 自动檫洗机构，同时高效换热装置还配有加药清洗装置。
10、 根据权利要求6所述的印染行业废水中的热能和水综合回收方法用的 高效热交换装置，其特征在于所述高效换热装置控制系统及生化处理系统、 膜回收控制系统还可以与生产车间控制系统共同构成集散式控制系统，即DCS 系统，可实现设备运行的集中控制，运行参数的集中记录、打印、输出、远程 监控管理。
全文摘要
本发明公开一种印染行业废水中的热能和水综合回收方法及换热装置，属于印染行业废水处理类技术领域。一种印染行业废水中的热能和水综合回收方法，其步骤如下将车间排放的印染废水分成常温、中温、高温三类水，分别处理；将中温和高温的废水分别经过过滤处理去除杂质后进入高效热交换装置，与冷水源进行热量的交换，使冷水源在进入锅炉加热房前温度得到预升高，同时使废热水的温度降低，经换热后的高中温废热水与常温废水一起混合后进入后续膜处理系统进行处理；膜系统透过水与新鲜补充水一起作为冷水源送到高效换热装置，而浓水经处理后达标排放，回收水资源的同时又回收热能，具有节能减排、提高设备的使用寿命及设备维修方便等优点。
文档编号C02F9/14GK101462809SQ200810072499
公开日2009年6月24日 申请日期2008年12月25日 优先权日2008年12月25日
发明者王俊川 申请人:王俊川