水净化系统及工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水处理技术领域，更为具体地说，涉及一种水净化处理系统及工艺。
【背景技术】
[0002]目前，环境问题日益严峻。其中，污水污染问题是众多环境问题中比较普遍的问题。处理污水污染的方式有很多种。在实现水固分离的水溶液处理领域工程应用中，蒸发方法使得溶解盐等溶解物质被干化，因而有其独到的优势，所以采用蒸发法对污水处理越来越受到人们的青睐。蒸发法处理污水的原理是:将污水加热蒸发，进而实现水与水中固体颗粒及溶解盐的分离。
[0003]传统蒸发法是将水在常压下沸腾气化，这种方式耗能非常严重。负压蒸发方法使得污水气化的温度有所降低，如中国专利CN2128245Y所公开的方法，但在蒸发过程中仍然存在耗能较大的问题。再如蒸汽机械增压加热循环再蒸发技术，使用罗茨风机对低热蒸汽加压升温再用于对污水的蒸发。这种方式仍然使用饱和蒸发理念，节能效果虽好，但是仍无法满足污水处理的节能要求。
[0004]另外，上述蒸发进行水固分离的方法中，设备的热传导件在高温(通常高于Il(TC)下对水进行加热以实现污水蒸发，而污水中的溶解盐会导致热传导件腐蚀严重。因此，热传导件必须要具有相当高的抗腐蚀能力，通常采用316L以上等级不锈钢、钛合金或纯镍材料制成，最终导致蒸发设备的造价较为昂贵。
【发明内容】
[0005]—方面，本发明实施例中提供了一种水净化系统，以解决目前的蒸发法对污水处理存在的耗能严重的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案:
[0007]—种水净化系统，包括:
[0008]加热曝气蒸发室I，所述加热曝气蒸发室I内设置有加热器；
[0009]转动地设置在所述加热曝气蒸发室I内，且位于所述加热曝气蒸发室I内液面之下的射流曝气机2;
[0010]进风口与所述加热曝气蒸发室I的出风口连通的空气输送室3，所述空气输送室3内设置有变频轴流风机；
[0011]与所述空气输送室3的出风口连通的冷凝换热室4，所述冷凝换热室4包括顺序连通的冷凝换热管41、汽水分离器42和热栗冷凝端43;
[0012]通过转接风管19与所述冷凝换热室4的热栗冷凝端43连通的罗茨风机加压加热室5，所述罗茨风机加压加热室5的出风口通过管路直接连接加热曝气蒸发室I，并且罗茨风机加压加热室5内设置有罗茨风机；
[0013]热水进口a通过第一阀门6与所述罗茨风机加压加热室5的热水出口连通的板式换热器7;[0014I通过管路与所述冷凝换热室4的冷凝换热管41连通的蒸馈水水箱8，所述蒸馈水水箱8通过栗19与所述罗茨风机加压加热室5的冷水进口连通；
[0015]通过栗Π10与所述冷凝换热室4的冷凝换热管41进水口连通的污水罐11，所述污水罐11通过栗m 12与板式换热器7的冷水进口 C连通，并且通过管路与板式换热器7的热水出口 d连通。
[0016]优选的，上述水净化系统中，所述水净化处理系统还包括排气端口13，所述排气端口 13通过第二阀门14与所述冷凝换热室4的热栗冷凝端43的出风口连通。
[0017]优选的，上述水净化系统中，所述水净化处理系统还包括冷却水箱15，所述冷却水箱15通过栗IV16和第三阀门17与板式换热器7的热水进口 a连通，并且通过第四阀门18与板式换热器7的冷水出口 b连通；
[0018]其中，所述冷却水箱15内设置有热栗散热端151。
[0019]优选的，上述水净化系统中，所述水净化处理系统还包括止回阀22，所述止回阀22设置在连通罗茨风机加压加热室5与加热曝气蒸发室I的管路中，在设备不运转时防止加热曝气蒸发室I的水倒流入罗茨风机加压加热室5中。
[0020]优选的，上述水净化系统中，所述冷凝换热室4与所述加热曝气蒸发室I在竖直面内上下分布，且通过空气输送室3和弧形转接风管19连通。
[0021]优选的，上述水净化系统中，所述冷凝换热室4与所述加热曝气蒸发室I直接通过管路连通。
[0022]优选的，上述水净化系统中，所述板式换热器7的冷水由冷水出口b通过第五阀门20直接排放。
[0023]优选的，上述水净化系统中，所述水净化处理系统的各个腔室均为密封腔室；和/或，
[0024]所述水净化系统的各个腔室外部均设置有保温层。
[0025]优选的，上述水净化系统中，所述加热器为电磁加热器21，所述电磁加热器21包括设置在所述加热曝气蒸发室I底板外侧的电磁感应发生装置，和位于所述加热曝气蒸发室I内底部，用于导磁发热的高效电磁热感应金属板。
[0026]另一方面，本发明提供一种水净化工艺，采用如上任一所述的水净化系统实施，所述水净化工艺包括以下步骤:
[0027](I)污水经冷凝换热管41注入到加热曝气蒸发室I加热，射流曝气器2在加热曝气蒸发室I的污水中曝气，形成液-气界面层；
[0028](2)轴流风机将液-气界面层形成的高温水蒸汽吸走，吹向冷凝换热室4，高温水蒸汽与冷凝换热管中流动的污水进行换热，换热后的蒸汽通过汽水分离器进行汽、水分离，而冷凝管表面形成的蒸馏水通过管路收集到蒸馏水水箱8中；
[0029](3)干燥的蒸汽流向罗茨风机加压加热室5，罗茨风机进口的蒸汽温度低于40°C，经过罗茨风机加热加压后，罗茨风机出口的蒸汽温度达到110°c，然后，在加热曝气蒸发室I中形成曝气，循环进行上述步骤(I)和(2);
[0030](4)蒸馏水水箱8中的蒸馏水经过罗茨风机加压加热室后与污水通过板式换热器7换热，污水变成温热状，通过管路流回污水罐，重复循环进行上述步骤(1)、(2)和(3);
[0031](5)重复循环进行上述步骤(1)、(2)、(3)和(4)收集所述蒸馏水水箱8得到的蒸馏水，得到净化水。
[0032]本发明提供的水净化系统的工作原理如下:
[0033]利用界面过饱和蒸发理论实现水溶液的水固分离。
[0034]污水经冷凝换热管41注入到加热曝气蒸发室I中加热(通常为80°C_95°C)，射流曝气器2在加热曝气蒸发室I的污水中曝气，气体和液体直接接触，在液体中形成无数气泡，气泡在液体中上升或者破裂形成液-气界面层，将液态水分子尽可能大的摊铺于更大面积内，则液态界面水分子，更容易溢出液态界面成为气态水分子。由于气态水分子的溢出，使得液态界面中液态水分子数减少，单位面积液态界面比表面能增加，进而限制更多的液态水分子向气态方向溢出，此时液-气界面层处于平衡状态。处于平衡状态的液-气界面层，在射流曝气器2曝气和变频轴流风机驱动空气的条件下，更多的气态水分子背离液态界面，液态界面由于较高能量的气态水分子的离开总能量降低，宏观表现为整体温度降低。背离液态界面的气态水分子成为饱和空气层。此时的饱和空气层的如果温度体积保持恒定，则仍以饱和状态移动。如果温度降低，则气态水分子液化凝聚成水滴，而单位体积的空气呈现过饱和状态。
[0035]在液-气界面层，则蒸发量即为该温度下的空气饱和蒸发量。以常温空气吹离饱和空气层，空气吸热升温，界面饱和空气降温形成过饱和空气。界面层饱和状态蒸发获得高温度下的蒸发量，脱离蒸发界面后迅速降温，以过饱和状态离开蒸发界面。液态水分子能以气态形式溶解于空气，而水溶有机物分子和无机盐类，由于很少或不能溶解于空气而留在浸润层上，进而