一种电镀高盐废水结晶盐分离纯化能量综合利用系统的制作方法

本实用新型涉及高盐废水回收处理技术领域，尤其涉及一种电镀高盐废水结晶盐分离纯化能量综合利用系统。

背景技术：

目前许多电镀厂由于电镀所产生的高盐废水具有含盐量大且成分复杂的问题，企业本身无法处理这些问题，许多环保公司和研究院所都曾对此高盐废水进行过处理研究，在对高盐废水处理的过程中，需要对高盐废水的结晶盐进行分离纯化，由于分离提纯时需要对高盐废水加热，使其蒸发浓缩，因此能源消耗大，运行成本高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种能源消耗低的通过蒸气的循环利用对高盐废水进行冷却结晶及浓缩处理的电镀高盐废水结晶盐分离纯化能量综合利用系统。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种电镀高盐废水结晶盐分离纯化能量综合利用系统，包括电镀高盐废水排放装置、冷凝水出口、蒸发装置、储液罐、冷却结晶器以及热泵；

储液罐的输入端与电镀高盐废水排放装置连通，储液罐的输出端与冷却结晶器的输入端连通，冷却结晶器的输出端与热泵的输入端连通，热泵的输出端与蒸发装置输入端连通，蒸发装置的输出端分别与储液罐以及冷凝水出口连通。

高盐废水的结晶盐分离纯化的过程包括了冷却结晶处理和蒸发浓缩处理，其中冷却结晶是需要在低温的环境中进行，而蒸发浓缩是需要在高温高压的环境中完成，因此，本系统通过热泵将冷却结晶所产生的制冷气体压缩成高温高压的蒸气并将把高温蒸气传递给蒸发装置用于对高盐废水进一步的蒸发浓缩处理，从而减少蒸发浓缩过程对外界能源的需求，采用热泵低温蒸发技术，加热效率高，运行成本低，其能耗相当于传统五效蒸发器的1/4，且蒸气冷凝水可作为回用水，生产过程清洁，没有任何污染。

优选的，蒸发装置包括一效蒸发器和二效蒸发器，一效蒸发器的第一输入端与冷却结晶器的第一输出端连通，一效蒸发器的第二输入端与热泵的输出端连通，一效蒸发器的第一输出端及第二输出端分别与二效蒸发器的第一输入端及第二输入端一一连通，二效蒸发器的第一输出端与储液罐连通。

本系统的蒸发装置采用二效蒸发，二效蒸发是将一效蒸发器的二次蒸气作为二效加热蒸气的串联蒸发操作，由于一效蒸发器产生二次蒸气的产量较大，且含大量的潜热，因此可用于对二效蒸发器内的高盐废水加热蒸发，节约了能源的消耗，降低了运行成本。

优选的，蒸发装置还包括二效加热器，二效加热器的输入端与一效蒸发器的第二输出端连通，二效加热器的输出端与二效蒸发器的第二输入端连通。

二效加热器用于对一效蒸发器蒸发出的蒸气进行加热，保持其蒸气的温度达到可对二效蒸发器内的高盐废水进行加热的温度，通过对一效蒸发器产生的蒸气在进入二效蒸发器前加热，实现了对二效蒸发器内高盐废水加热温度的精准温控。

优选的，蒸发装置还包括一效集盐室以及二效集盐室，一效集盐室与一效蒸发器的第三输出端连通，二效集盐室与二效蒸发器的第三输出端连通。

一效集盐室和二效集盐室分别用于储存一效蒸发器和二效蒸发器内的高盐废水在蒸发浓缩时产生的结晶。

优选的，蒸发装置还包括截止阀，截止阀的输入端与二效蒸发器的第一输出端连通，截止阀的输出端储液罐连通。

截止阀设置在二效蒸发器与储液罐之间，用于对二效蒸发器蒸发浓缩后的液体进行截止，控制该液体流动到储液罐的流量。

优选的，蒸发装置还包括冷凝器以及冷水入口，冷凝器的第二输入端与二效蒸发器的第二输出端连通，冷凝器的第一输入端与冷水入口连通，冷凝器的第一输出端与冷凝水出口连通，冷凝器的第二输出端与储液罐连通。

冷凝器用于对二效蒸发器产生的蒸气冷凝，将该蒸气冷凝为热水从冷凝水出口排出，排出后的冷凝水可循环再用，如可用于电镀所需的工艺水，避免了水资源的浪费。

优选的，还包括过滤器，过滤器的输入端与储液罐相连，过滤器的输出端与冷却结晶器相连。

过滤器用于对高盐废水中的固体或大颗粒杂质的过滤，过滤后进入冷却结晶器的高盐废水中无固体杂质，使冷却结晶的晶体纯度更高，当需要清洗时，只要将可拆卸的滤筒取出，采用过滤器过滤，过滤的效率高，且维护方便。

优选的，还包括制冷剂料罐，制冷剂料罐与冷却结晶器的输入端连通。

制冷剂料罐用于存储制冷剂，制冷剂用于冷却高盐废水，使高盐废水达到低温析出晶体的条件。

优选的，还包括膨胀阀，膨胀阀的第一输入端与储液罐连通，膨胀阀的第二输入端与制冷剂料罐连通，膨胀阀的输出端与冷却结晶器连通。

膨胀阀用于使中温高压的液体制冷剂通过其节流成为低温低压的湿蒸气，使制冷剂在冷却结晶器中吸收热量达到制冷效果，使高盐废水在低温环境中析出晶体，膨胀阀通过冷却结晶器末端的过热度变化来控制阀门流量，防止出现蒸发器面积利用不足。

优选的，还包括晶种添加剂料罐，晶种添加剂料罐与冷却结晶器连通。

晶种添加剂料罐用于存储晶种添加剂，在高盐废水结晶盐的冷却结晶过程中起到了诱导结晶盐析出的作用。

本实用新型的有益效果为：在高盐废水的结晶盐的提纯的过程包括了冷却结晶处理和蒸发浓缩处理，其中冷却结晶是在低温的环境中加入结晶盐晶种使高盐废水析出氯化钠或硫酸钠固体，而蒸发浓缩是需要在高温高压的环境中对高盐废水加热使溶质达到过饱和而析出晶体的过程，因此，本系统通过热泵将冷却结晶所产生的制冷气体压缩成高温高压的蒸气并将把高温蒸气传递给蒸发装置用于对高盐废水进一步的蒸发浓缩处理，实现对蒸气的循环利用，从而减少蒸发浓缩过程对外界能源的需求，且实现了对蒸发装置内的高盐废水加热的精准温控，采用热泵低温蒸发技术，加热效率高，运行成本低，其能耗相当于传统五效蒸发器的1/4，大大减少了能源消耗，实现对能源的优化管理，且蒸气冷凝水可作为回用水，生产过程清洁，没有任何污染。

附图说明

附图对本实用新型做进一步说明，但附图中的内容不构成对本实用新型的任何限制。

图1是本实用新型其中一个实施例的系统示意图；

图2是本实用新型其中一个实施例的蒸发图。

其中：蒸发装置1、储液罐2、冷却结晶器3、热泵4、电镀高盐废水排放装置5、冷凝水出口162、一效蒸发器11、二效蒸发器12、二效加热器121、一效集盐室13、二效集盐室14、截止阀15、冷凝器16、冷水入口161、冷凝水出口162、过滤器6、制冷剂料罐7、膨胀阀8、晶种添加剂料罐9；

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如附图1所示，本实施例的一种电镀高盐废水结晶盐分离纯化能量综合利用系统，包括电镀高盐废水排放装置5、冷凝水出口162、蒸发装置1、储液罐2、冷却结晶器3以及热泵4；

储液罐2的输入端与电镀高盐废水排放装置5连通，储液罐2的输出端与冷却结晶器3的输入端连通，冷却结晶器3的输出端与热泵4的输入端连通，热泵4的输出端与蒸发装置1输入端连通，蒸发装置1的输出端分别与储液罐2以及冷凝水出口162连通。

在高盐废水的结晶盐的提纯的过程包括了冷却结晶处理和蒸发浓缩处理，其中冷却结晶是在低温的环境中加入结晶盐晶种使高盐废水析出氯化钠或硫酸钠固体，而蒸发浓缩是需要在高温高压的环境中对高盐废水加热使溶质达到过饱和而析出晶体的过程，因此，本系统通过热泵4将冷却结晶器3因冷却结晶处理所产生的制冷气体压缩成高温高压的蒸气并将把高温蒸气传递给蒸发装置1用于对高盐废水进一步的蒸发浓缩处理，实现对蒸气的循环利用，从而减少蒸发浓缩过程对外界能源的需求，且实现了对蒸发装置1内的高盐废水加热的精准温控，采用热泵4低温蒸发技术，加热效率高，运行成本低，其能耗相当于传统五效蒸发器的1/4，大大减少了能源消耗，实现对能源的优化管理，且蒸气冷凝水可作为回用水，生产过程清洁，没有任何污染。

如附图2所示，蒸发装置1包括一效蒸发器11和二效蒸发器12，一效蒸发器11的第一输入端与冷却结晶器3的第一输出端连通，一效蒸发器11的第二输入端与热泵4的输出端连通，一效蒸发器11的第一输出端及第二输出端分别与二效蒸发器12的第一输入端及第二输入端一一连通，二效蒸发器12的第一输出端与储液罐2连通。

其中，一效蒸发器11及二效蒸发器12的第一输入端及第二输入端分别为液体输入口及气体输入口，第一输出端、第二输出端及第三输出端分别为液体输出口、气体输出口及固体输出口，冷却结晶器3的第一输出端及第二输出端分别为液体输出口及气体输出口。

本系统的蒸发装置1采用二效蒸发，二效蒸发是将一效蒸发器11的二次蒸气作为二效加热蒸气的串联蒸发操作，由于一效蒸发器11产生二次蒸气的产量较大，且含大量的潜热，因此可用于对二效蒸发器12内的高盐废水加热蒸发。

蒸发装置1还包括二效加热器121，二效加热器121的输入端与一效蒸发器11的第二输出端连通，二效加热器121的输出端与二效蒸发器12的第二输入端连通。

二效加热器121用于对一效蒸发器11蒸发出的蒸气进行加热，保持其蒸气的温度达到可对二效蒸发器12内的高盐废水进行加热的温度，通过对一效蒸发器11产生的蒸气在进入二效蒸发器12前加热，实现了对二效蒸发器12内高盐废水加热温度的精准温控，因此，一效蒸发器11内加热的温度是由热泵4控制的，而二效蒸发器12内加热的温度是有二效加热器121控制的，通过对热泵4一级二效加热器121加热温度的控制，实现了对一效蒸发器11和二效蒸发器12内加热温度的精准控制。

蒸发装置1还包括一效集盐室13以及二效集盐室14，一效集盐室13与一效蒸发器11的第三输出端连通，二效集盐室14与二效蒸发器12的第三输出端连通。

一效集盐室13和二效集盐室14分别用于储存一效蒸发器11和二效蒸发器12内的高盐废水在蒸发浓缩时产生的结晶。

蒸发装置1还包括截止阀15，截止阀15的输入端与二效蒸发器12的第一输出端连通，截止阀15的输出端储液罐2连通。

截止阀15设置在二效蒸发器12与储液罐2之间，用于对二效蒸发器12蒸发浓缩后的液体进行截止，控制该液体流动到储液罐2的流量。

蒸发装置1还包括冷凝器16以及冷水入口161，冷凝器16的第二输入端与二效蒸发器12的第二输出端连通，冷凝器16的第一输入端与冷水入口161连通，冷凝器16的第一输出端与冷凝水出口162连通，冷凝器16的第二输出端与储液罐2连通。

冷凝器16用于对二效蒸发器12产生的蒸气冷凝，将该蒸气冷凝为热水从冷凝水出口162排出，排出后的冷凝水可循环再用，如可用于电镀所需的工艺水，避免了水资源的浪费。

还包括过滤器6，过滤器6的输入端与储液罐2相连，过滤器6的输出端与冷却结晶器3相连。

过滤器6用于对高盐废水中的固体或大颗粒杂质的过滤，过滤后进入冷却结晶器3的高盐废水中无固体杂质，使冷却结晶的晶体纯度更高，当需要清洗时，只要将可拆卸的滤筒取出，采用过滤器6过滤，过滤的效率高，且维护方便。

还包括制冷剂料罐7，制冷剂料罐7与冷却结晶器3的输入端连通。

制冷剂料罐7用于存储制冷剂，制冷剂用于冷却高盐废水，使高盐废水达到低温析出晶体的条件。

还包括膨胀阀8，膨胀阀8的第一输入端与储液罐2连通，膨胀阀8的第二输入端与制冷剂料罐7连通，膨胀阀8的输出端与冷却结晶器3连通。

膨胀阀8用于使中温高压的液体制冷剂通过其节流成为低温低压的湿蒸气，使制冷剂在冷却结晶器3中吸收热量达到制冷效果，使高盐废水在低温环境中析出晶体，膨胀阀8通过冷却结晶器3末端的过热度变化来控制阀门流量，防止出现蒸发器面积利用不足。

本系统的工作原理为：高盐废水从电镀高盐废水排放装置5进入储液罐2后，从储液罐2的输出端经过过滤器6除杂后进入冷却结晶器3，制冷剂通过膨胀阀8后进入冷却结晶器3对高盐废水进行冷却处理，使高盐废水冷却析出晶体，冷却结晶处理后的高盐废水输送到一效蒸发器11中，热泵4将冷却结晶所产生的制冷剂气体压缩成高温高压的蒸气并将该蒸气输送到一效蒸发器11中，用于对一效蒸发器11中的高盐废水进行加热蒸发浓缩处理，通过一效蒸发处理后的高盐废水液体输送到二效蒸发器12中，一效蒸发处理后二次蒸气输送到二效蒸发器12中用于对二效蒸发器12中的高盐废水溶液进行加热蒸发处理，经过二效蒸发器12处理后的高盐废水液体流回到储液罐2中进行二次循环处理，二效蒸发处理产生的蒸气通过冷凝器16冷凝成冷凝水即可循环再用。

还包括晶种添加剂料罐9，晶种添加剂料罐9与冷却结晶器3连通。

晶种添加剂料罐9用于存储晶种添加剂，晶种添加剂通过晶种添加剂料罐9加入到冷却结晶器3中，在高盐废水结晶盐的冷却结晶过程中起到了诱导结晶盐析出的作用。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。