废水废气处理系统的制作方法

本实用新型涉及环保领域，尤其涉及一种废水废气处理系统。

背景技术：

在工业生产以及人们的日常生活中都会产生大量的废水和废气，这些废水和废气如若不经过有效的治理而直接排放，将造成严重的空气污染和水污染。目前，现有的设备均是将废水和废气分开处理，如废气经过吸附过滤装置处理或者高温燃烧处理，废水通过组分分离后进入污水处理系统进行处理等，但是，该废水废气处理设备大都存在结构复杂，处理工艺繁琐，效率低下等问题。

为了解决上述技术问题，现有的设备采用了将废水应用于废气的处理过程，例如中国专利(CN200910112380.7)揭示的含多组分有机污染物废水脱硫装置，其包括烟道、脱硫吸收塔、吸收剂仓、物料循环空气斜槽、除尘器和脱硫工艺水箱，其中，脱硫工艺水箱内的水可来自钢厂的预处理后含多组分有机污染物焦化的废水，使用时，来自钢厂的烧结烟气由烟道进入循环流化床脱硫吸收塔，并与吸收剂仓加入的吸收剂和物料循环空气斜槽返回的循环物料混合后，通过来自脱硫工艺水箱喷入的雾化含多组分有机污染物焦化废水降温增湿，以完成对烧结烟气的脱硫反应和对废水中污染物组分的吸附脱硫反应。随后，脱硫吸收塔出口烟气进入除尘器，以实现除尘作业，最后，清洁的烟气经由烟囱排出。其使废水在废气的脱硫过程中消耗掉，进而实现废水的零排放，最终，实现废水废气的同时处理。

但是，上述技术存在下列缺陷：

(1)由于除尘步骤在脱硫步骤之后，该烟气中的烟尘会堵塞吸收塔，进而降低使用效果。

(2)废气中含有二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等成分，这些成分具有腐蚀性，特别是在低温下，其腐蚀严重。而上述装置没有加热装置，该废气在传递过程中，温度会下降，会对烟囱烟道和吸收塔造成腐蚀，进而造成设备的损坏。

(3)吸收塔中的用水不仅包括烟气湿法脱硫用的水，还包括石灰石泥浆制浆用水、设备冷却水、冲洗水等，并且，为了维持吸收塔浆液循环系统物质的平衡，防止烟气中可溶部分即氯浓度超过规定值和保证石膏质量，必须从吸收塔中排放一定量的废水。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种废水废气处理系统，克服了现有技术的困难，开创了一种热换效率好，有效减少热损失的废水废气处理系统，并且，防止废气在传送过程中，因温度下降而废气中酸性物质和氮氧化物会腐蚀后续装置。

本实用新型提供了一种废水废气处理系统，包括：

燃烧装置，用于形成废气；

废水储存装置，用于储存废水；

氮氧化物净化装置，与所述燃烧装置相连接，用于对所述燃烧装置形成的废气进行氮氧化物去除；

加热蒸发装置，分别与所述废水储存装置和所述氮氧化物净化装置相连接，用于对所述废水储存装置储存的废水进行汽化，以及对氮氧化物去除后的废气进行加热，并且，废水汽化后的废气和加热后的废气进行混合；

除尘装置，与所述加热蒸发装置相连接，用于对混合后的废气进行除尘；

脱硫装置，与所述脱硫装置相连接，用于对除尘后的废气进行脱硫，

排出装置，与所述脱硫装置向连接，用于排出脱硫后的废气。

进一步，所述加热蒸发装置包括：

第一筒体，与所述废水储存装置相连接，废水以旋流的出水方向喷至所述第一筒体内。

第二筒体，套接在所述第一筒体的内部，两端分别与所述氮氧化物净化装置和所述除尘装置相连接，用于通过废气；

热源，安装在所述第二筒体的外部或内部，用于对废气进行加热，以及对废水进行汽化。

进一步，所述加热蒸发装置还包括：

分隔板，沿着所述第二筒体的轴线方向设置于所述第二筒体内部，且将所述第二筒体分隔成第一腔体和第二腔体，其中，所述第一腔体和所述热源相对设置，所述第二腔体的两端分别连接所述氮氧化物净化装置和所述除尘装置；

第一热载体，位于所述第一腔体内部，且设置在所述分隔板上，

第二热载体，位于所述第二腔体内部，且设置在所述分隔板上。

进一步，所述分隔板能够绕着其轴线旋转。

进一步，所述加热蒸发装置包括：

加热装置，与所述氮氧化物净化装置相连接，用于对氮氧化物去除后的废气进行加热；

蒸发装置，分别与所述加热装置、所述废水储存装置和所述除尘装置相连接，用于通过所述加热装置加热后的气体，加热后的气体对传送至所述蒸发装置内的废水进行汽化。

进一步，所述加热装置包括：

第二筒体；

分隔板，沿着所述第二筒体的轴线方向设置于所述第二筒体内部，且将所述第二筒体分隔成第一腔体和第二腔体，并且，所述分隔板能够绕着其轴线旋转，其中，所述第二腔体的两端分别连接所述氮氧化物净化装置和所述蒸发装置；

热源，安装在所述第一腔体的外部或内部；

第一热载体，位于所述第一腔体内部，且设置在所述分隔板上，

第二热载体，位于所述第二腔体内部，且设置在所述分隔板上。

进一步，所述热源为固定设置的发热丝。

进一步，所述蒸发装置包括：

第一筒体，分别与所述加热装置、所述废水储存装置和所述除尘装置相连接。

进一步，所述加热装置还与所述除尘装置相连接。

进一步，还包括：

第二阀门，位于所述废水储存装置和所述蒸发装置之间，用于控制进入所述蒸发装置的废水量；

第三阀门，位于所述加热装置和所述蒸发装置之间，用于控制进入所述蒸发装置的废气量。

由于采用了上述技术，本实用新型具有以下优点：

本实用新型的加热蒸发装置内的热源，可同时对废气进行加热，以及对废水进行汽化，有效提升热换效率，和减少热损失。废气在脱硫之前由加热蒸发装置进行加热，有效防止废气在传送过程中，因温度下降而废气中酸性物质和氮氧化物会腐蚀脱硫装置和排出装置，再者，在废气加热之前由氮氧化物净化装置进行氮氧化物去除，进一步防止氮氧化物腐蚀脱硫装置和排出装置。

以下结合附图及实施例进一步说明本实用新型。

附图说明

图1为本实用新型所述废水废气处理系统第一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型所述加热蒸发装置的结构示意图；

图3为图2中沿A-A向剖视图；

图4为本实用新型所述废水废气处理系统第二实施例的结构示意图；

图5为本实用新型所述加热装置的结构示意图；

图6为本实用新型所述蒸发装置的结构示意图；

图7为本实用新型所述废水废气处理系统第三实施例的结构示意图。

具体实施方式

第一实施例

如图1所示，所述废水废气处理系统包括燃烧装置100、废水储存装置200、氮氧化物净化装置300、加热蒸发装置400、除尘装置500、脱硫装置600和排出装置700。

燃烧装置100可以是焚烧炉或锅炉等，其产生了后续装置需要处理的工业废气。

燃烧装置100的废气经由通道100a传送至氮氧化物净化装置300内，由氮氧化物净化装置300进行氮氧化物去除作业。该氮氧化物净化装置300可采用催化还原、吸收或吸附方法，以去除废气中的NO2、NO等的氮氧化物。其中，催化还原法主要是在高温、催化剂存在的条件下，将废气中的氮氧化物还原成无污染的N2。吸收法用水或酸、碱、盐的水溶液来吸收废气中的氮氧化物，是废气得以净化。吸附法理由吸收材料、吸附剂吸附废气中的氮氧化物。通过对废气中的氮氧化物进行去除，有效防止氮氧化物对后续装置造成腐蚀，甚至损坏。

在废气经过氮氧化物净化装置300进行氮氧化物去除后，经由通道300a传送至加热蒸发装置400内，由加热蒸发装置400进行加热作业。通过对废气进行加热，防止废气低温腐蚀和提升废气的抬升高度，其中，废气低温腐蚀是指废气低于露点温度，而产生的对后续装置的腐蚀，提升废气抬升高度的目的是防止废气排出室外时，造成二氧化硫浓度过高的危害。

同时，废水储存装置200内的废水经由通道200a传送至加热蒸发装置400内，由加热蒸发装置400进行蒸发并形成气体。通过蒸发的方式消耗掉废水储存装置200内的废水，进而实现废水的零排放。废水储存装置200内的废水可以是来自工业或生活废水，该工业废水是指来自本实用新型废水废气处理系统装置中产生的废水。

在本实用新型的示例中，加热蒸发装置400对来自氮氧化物净化装置300的废气进行加热，以及对来自废水储存装置200内的废水进行蒸发可以是同时进行的。

如图2所示，所述加热蒸发装置400包括第二筒体420、热载体和热源，第二筒体420连通通道300a，用于引入经氮氧化物净化装置300进行氮氧化物去除的废气，第二筒体420内部可均匀布置有热载体，该热载体可以为具有小球状、片状或者多孔状的结构，由此通过增大接触面积来提升换热效率。热源可设置在第二筒体420的内部或外部，用于对热载体进行加热，进而对通过第二筒体420内的废气进行加热，加热后的废气可经由通道400a传送至下个装置。

前述的热源可以是发热丝或热气流等发热装置。当热源为热气流时，该热气流容易与废气接触而造成污染。为了解决该技术问题，本实用新型采用了将热气流和废气进行分隔的方法，具体如下：

如图2和图3所示，所述加热蒸发装置400还包括分隔板430，热载体包括第一热载体441和第二热载体442。分隔板430沿着第二筒体420的轴线方向设置于第二筒体420内部，且将第二筒体分隔成第一腔体421和第二腔体422，第一热载体441位于第一腔体421内部，可设置在分隔板430上，第二热载体422位于第二腔体422内部，可设置在分隔板430上，即第一热载体441和第二热载体442分别设置在分隔板430的两侧。第二筒体420和分隔板430的材料可以是导热性好的材料，这样，才能提升导热性，有利于对废气进行加热。

另外，分隔板430还能够绕着其轴线旋转，可通过电机等动力装置驱动分隔板430旋转。需要说明的是，相对于分隔板430，第二筒体420的位置是固定的。

第一腔体421内具有热源，该热源为热气流，但发热丝等固定式的热源，同样适用该分隔结构。第二腔体422连通通道300a，用于引入经氮氧化物净化装置300进行氮氧化物去除的废气。第一腔体421还连通有通道400a，用于引出加热后的废气至下个装置。

加热蒸发装置400对废气进行加热的工作原理为：

在初始状态，分隔板430处于未旋转状态，热源对位于第一腔体421内的第一热载体441进行加热，第一热载体441吸收热量后，驱动分隔板430旋转，使第一热载体441随着分隔板430转动至第二腔体422内，该旋转到第二腔体422内的第一热载体441对通过第二腔体422的废气进行加热，同时，热源对旋转至第一腔体421内的第二热载体442进行加热。如此循环重复，以完成对废气的加热。采用上述交替加热的方式，有效提高加热效率和减少热损失，进一步降低了成本。

通道300a上可设置有第一阀门，在使用时，第二腔体422内进入一定量的废气后，第一阀门关闭，当第二腔体422内加热后的废气经通道400a传送至下一个装置后，第一阀门打开，如此循环重复，以完成对废气的加热，有效防止出现加热不充分或加热后的废气回流等问题。

另外，可在第二腔体422内设置有用于检测气体流量、温度和湿度等传感器，根据该传感器的检测结果控制第一阀门的打开或关闭，以及分隔板430的旋转。具体地，流量传感器设置在废气的入口处，该入口处指的是通道300a和第二腔体422的连接处，用于检测废气进入第二腔体422的量。温度传感器和/或湿度传感器设置在废气的出口处，该出口处指的是第二腔体422和通道400a的连接处，该温度传感器用于检测废气加热后气体的温度，湿度传感器用于检测废气加热后气体的湿度。其中，当流量传感器检测到进入第二腔体422内的废气量到达预设值时，通知第一阀门关闭，当温度传感器检测到废气的温度到达预设值时，通知第一阀门打开，并且，同时通知分隔板430的旋转，有效防止热损失的减少，且提高加热效率。

一般情况下，位于第二腔体422内加热后的废气经通道400a传送至下个装置，但是，部分废气会随着分隔板430旋转传送至第一腔体421内部，该废气会受热源进行加热，随后，随着分隔板430旋转传送至第二腔体422内，且排出。因此，该热源优选采用固定设置的发热装置，例如发热丝等，该热源可设置在第一腔体421的内部或外部，用于对位于第一腔体421内的第一热载体441或第二热载体442进行加热。

如图2和图3所示，所述加热蒸发装置400还包括第一筒体410和雾化喷头450，第二筒体420设置在第一筒体410内部，第二筒体420和第一筒体410之间构成了用于废水蒸发的空间，通道200a延伸至用于废水蒸发的空间内部，且连接多个雾化喷头450，使废水以旋流的出水方向喷出，有利于雾化的水受热蒸发形成气体。

在图2的示例中，第一筒体410和第二筒体420均呈圆柱体，该两者的轴线可相互平行，甚至同轴设置。

参考图2，雾化喷头450与第一腔体421相对设置，且雾化喷头450喷出的水可喷射在第一腔体421相对的第二筒体420的外壁上，由于第一腔体421内部或外部设置有热源，因此，雾化的水受热蒸发形成气体。其中，第二筒体420上的，且与第一腔体421相对的部分可采用热传递好的材料，以便雾化的水受热。可见，同一热源，不仅能使来自废水储存装置200的废水蒸发形成气体，还能使来自氮氧化物净化装置300的废气进行加热，有效提升换热效率。为了提升第一腔体421的热效率，可相应增加第一热载体441的数量，且，在与第一腔体421相对的第二筒体420内壁上设置第一热载体441。

还有，通道200a上可设置有第二阀门，通过第二阀门控制进入用于废水蒸发的空间的废水量。

此外，第二筒体420和第一筒体410之间会存在废气换热形成的冷凝液体，和未及时蒸发成气体的废水，该两者液体可通过通道连接废水储存装置200和/或通道200a，可再次进行蒸发处理作业，进而实现废水的零排放。

参考图1和图2所示，该废水蒸发形成的气体，可随着来自第一腔体421内加热的废气一起通过通道400a传送至除尘装置500，由除尘装置500进行除尘作业。该除尘装置500可采用布袋除尘等，在此不受限制。

在废气经过除尘装置500进行除尘后，经由通道500a传送至脱硫装置600内，由脱硫装置600进行脱硫作业。该脱硫装置600可以是吸收塔等常见的脱硫装置。因为，在废气脱硫前已经进行了除尘作业，有效防止废气中的烟尘会堵塞吸收塔，进而降低使用效果。还有，脱硫装置600对废气进行脱硫作业而产生的废水，可经由通道600a传送至废水储存装置200中，有效防止多余废水的产生。

在废气经过脱硫装置600进行脱硫后，经由通道600a传送至排出装置700内，由排出装置700排出到室外。该排出装置700可以是烟囱等。

除尘装置500中收集的颗粒可通过通道传送至燃烧装置100，作为燃烧装置100的燃料。还有，可向废水储存装置200注入氧气，使废水分离出氨气，该氨气可通过通道传送至燃烧装置100，作为燃烧装置100的阻燃剂，更或者，通过通道传送至氮氧化物净化装置300，进行催化还原法的去氮氧化物作业。

为了防止废水中出现的大量酸性物质，因加热蒸发装置400蒸发形成酸性气体，进而腐蚀吸收塔和烟囱等，可向废水储存装置200加入碱性试剂，来降低酸性气体的排放。甚至还可在废水储存装置200加入活性炭等来吸附有害物质。

综上，废气在脱硫之前由加热蒸发装置400进行加热，有效防止废气在传送过程中，因温度下降废气中酸性物质和氮氧化物会腐蚀脱硫装置600和排出装置700，再者，在废气加热之前由氮氧化物净化装置300进行氮氧化物去除，进一步防止氮氧化物腐蚀脱硫装置600和排出装置700。该加热蒸发装置400可同时完成对废气的加热，以及废水的蒸发而形成气体，有效提升热换效率，和减少热损失，进一步降低了成本，并且实现废水的零排放。在废气脱硫之前由除尘装置500进行除尘，有效防止废气的灰尘堵塞吸收塔，进而降低使用效果。还有，加热蒸发装置400内的冷凝水和未蒸发的废水，以及脱硫装置600脱硫形成的废水可返回至废水储存装置200，进而实现废水的零排放。本实用新型的废水废气处理系统最后排放的气体，也是经过去氮氧化物、除尘和脱硫的气体，对环境无污染的气体。

第二实施例

与第一实施例的不同在于，加热蒸发装置400的对废气的加热和废水的蒸发是分开的。

如图4所示，所述废水废气处理系统包括燃烧装置100、废水储存装置200、氮氧化物净化装置300、加热装置800、蒸发装置900、除尘装置500、脱硫装置600和排出装置700。在废气经过氮氧化物净化装置300进行氮氧化物去除后，经由通道300a传送至加热装置800内，由加热装置800进行加热作业。在废气经过加热装置800进行加热后，经由通道800a传送至蒸发装置900内，同时，废水储存装置200内的废水经由通道200a传送至蒸发装置900内，该进入蒸发装置900内的废水，接触加热后的废气后，蒸发并形成气体。该加热的废气和废水蒸发形成的气体，经由通道900a传送至除尘装置500内，由除尘装置500进行除尘作业，后续的作业与第一实施例相同，这里不再进行详细说明。

如图5所示，加热装置800包括第二筒体420、分隔板430、第一热载体441和第二热载体442。分隔板430沿着第二筒体420的轴线方向设置于第二筒体420内部，且将第二筒体分隔成第一腔体421和第二腔体422，第一热载体441位于第一腔体421内部，可设置在分隔板430上，第二热载体422位于第二腔体422内部，可设置在分隔板430上，即第一热载体441和第二热载体442分别设置在分隔板430的两侧。另外，分隔板430还能够绕着其轴线旋转，可通过电机等动力装置驱动分隔板430旋转。需要说明的是，相对于分隔板430，第二筒体420的位置是固定的。

第一腔体421内具有热源。第二腔体422连通通道300a，用于引入经氮氧化物净化装置300进行氮氧化物去除的废气。

加热装置800对废气进行加热的工作原理为：

在初始状态，分隔板430处于未旋转状态，热源对位于第一腔体421内的第一热载体441进行加热，第一热载体441吸收热量后，驱动分隔板430旋转，使第一热载体441随着分隔板430转动至第二腔体422内，该旋转到第二腔体422内的第一热载体441对通过第二腔体422的废气进行加热，同时，热源对旋转至第一腔体421内的第二热载体442进行加热。如此循环重复，以完成对废气的加热。采用上述交替加热的方式，有效提高加热效率和减少热损失，进一步降低了成本。

如图6所示，蒸发装置900包括第一筒体410和雾化喷头450，第一筒体410内部形成了用于废水蒸发的空间，在废气经过加热装置800进行加热后，经由通道800a传送至第一筒体410内，同时，废水储存装置200内的废水经通道200a以旋流的出水方向喷出至第一筒体410内部，废水遇到加热后的废气会发生汽化，这样，废水汽化后的废气和加热后的气体混合，且通过通道900a传送至除尘装置500。

第一筒体410内会存在废气换热形成的冷凝液体，和未及时蒸发成气体的废水，该两者液体可通过通道连接废水储存装置200和/或通道200a，可再次进行蒸发处理作业，进而实现废水的零排放。

综上，加热装置800对废气进行加热，加热后的废气传送至蒸发装置900作为热源，以使废水汽化形成气体，然后，两者气体混合传送至除尘装置500。有效提升热换效率，进而实现废水的零排放。

第三实施例

与第二实施例的不同在于，加热装置800还与除尘装置500相连接。

如图7所示，在废气经过加热装置800进行加热后，部分加热后的废气经由通道800b传送至除尘装置500内，由除尘装置500进行除尘作业。

在空间位置中，通道800a位于通道800b的上部，由于热空气的密度大，冷空气的密度小，因此，较热的气体可经过通道800a传送至蒸发装置900内作为热源，较冷的气体经过通道800b传送至除尘装置500内。本领域技术人员可以了解的是，较热气体作为热源后，其温度会变低。可见，在本实施例中，位于加热装置800内部分加热气体传送至除尘装置500内后，可与经过蒸发装置900而温度下降的气体进行混合，可使下降的温度进行相应提升，有效防止废气因温度下降，其酸性物质和氮氧化物会腐蚀脱硫装置600和排出装置700。

参考图7，通道200a上设置有第二阀门，通道800a上设置有第三阀门，并且，蒸发装置900内部设置有温度传感器，温度传感器具体位于蒸发装置900和通道900a的连接端，此时，温度传感器检测到的温度是废气排至除尘装置500的温度。

当蒸发装置900内的温度传感器检测到温度低于预设值时，控制第三阀门，使大较量的加热气体传送至蒸发装置900内，并且，还可控制第二阀门，降低废水进入蒸发装置900内的量，从而提升废水的蒸发效率，进而防止废气温度下降过多。

当蒸发装置900内的温度传感器检测到温度高于预设值时，控制第二阀门，提升废水进入蒸发装置900内的量，从而提升废水的蒸发效率。并且，还可控制第三阀门，使较少量的加热气体送至蒸发装置900内。

以上所述的实施例仅用于说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本实用新型的专利采用范围，即凡依本实用新型所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本实用新型的专利范围内。