一种含盐工业废水膜蒸馏处理装置及其控制方法与流程

1.本发明涉及工业废水处理技术领域，尤其涉及一种含盐工业废水膜蒸馏处理装置及其控制方法。


背景技术：

2.工业废水中含有大量的氨氮和盐类物质等，这些含盐量高的工业废水直接排放会污染周边土地和水体，并且含盐废水成分复杂、处理成本高，而目前对含盐工业废水进行处理一般采用膜分离技术，如膜蒸馏处理，膜蒸馏是使用疏水的微孔膜对含非挥发溶质的水溶液进行分离的一种膜技术，由于水的表面张力作用，常压下液态水不能透过膜的微孔，而水蒸气则可以，所以当膜两侧存在一定的温差时，由于蒸汽压的不同，水蒸气分子透过微孔则在另一侧冷凝下来，使溶液逐步浓缩，以将含盐工业废水中无机盐析出，完成对其的处理工作。但是现有的膜蒸馏处理装置冷却效果不够理想，导致膜蒸馏的效率不高，并且不能自动清理废水中析出的杂质。
3.基于现有技术中存在的缺陷，需要设计一种冷却效果理想，膜蒸馏效率高，且方便清理杂质的含盐工业废水膜蒸馏处理装置及其控制方法。


技术实现要素：

4.为了克服现有的膜蒸馏处理装置冷却效果不够理想，导致膜蒸馏的效率不高，并且不能自动清理废水中析出的杂质的缺点，本发明提供一种冷却效果理想，膜蒸馏效率高，且方便清理杂质的含盐工业废水膜蒸馏处理装置及其控制方法。
5.本发明的技术方案为：一种含盐工业废水膜蒸馏处理装置，包括有支撑架、储液缸、限位架、限位弹簧、密封板、导料板、加热管、导气管、分离管、柔性疏水膜和导液管，支撑架内固接有用于储存处理完成废水的储液缸，储液缸上连接有导液管，导液管上连接有分离管，分离管右部固接有限位架，限位架上滑动式设有密封板，密封板与限位架之间前后对称连接有限位弹簧，分离管右部下侧固接有导料板，分离管上连接有导气管，导气管上连接有加热管，分离管内固接有柔性疏水膜，其特征在于，还包括有冷却机构和驱动机构，支撑架与分离管之间设置有用于对水蒸气冷凝的冷却机构，储液缸与冷却机构之间设置有驱动机构。
6.进一步说明，冷却机构包括有冷却管、冷凝器、回流管、第一螺旋板和磁性卡环，支撑架上固接有冷却管，冷却管绕在分离管上，冷却管前部套装有冷凝器，冷却管上连接有回流管，回流管上下两侧都转动式设有磁性卡环，上下两侧磁性卡环之间固接有第一螺旋板，第一螺旋板位于回流管内。
7.根据权利要求2所述的一种含盐工业废水膜蒸馏处理装置，其特征在于，驱动机构包括有安装架、驱动电机和平皮带，储液缸外顶部前侧固接有安装架，安装架上部固接有驱动电机，驱动电机的输出轴与上方磁性卡环之间绕有平皮带。
8.进一步说明，还包括有用于方便清理柔性疏水膜的滑动机构，滑动机构包括有第
二螺旋板、丝杆、l型杆、滑动板、螺纹筒、卡杆、复位弹簧和转杆，限位架中部转动式设有丝杆，丝杆与密封板螺纹式连接，分离管内滑动式设有用于方便清理柔性疏水膜的第二螺旋板，第二螺旋板与密封板固定连接，第二螺旋板与丝杆滑动连接，导液管右部固接有l型杆，导液管右部中间转动式设有转杆，转杆与丝杆之间通过同步带传动，转杆与l型杆转动连接，转杆上滑动式设有滑动板，转杆右部固接有螺纹筒，导液管右部滑动式设有两根卡杆，两根卡杆均与滑动板固定连接，两根卡杆均与螺纹筒螺纹接触，滑动板与导液管之间连接有复位弹簧。
9.进一步说明，还包括有加快膜蒸馏效率的抽水机构，抽水机构包括有固定架、第一锥齿轮、转轴、第二锥齿轮、转动杆、转盘、活塞连杆和加压缸，支撑架前部固接有固定架，固定上部转动式设有转轴，转轴右部与驱动电机的输出轴上都固接有第一锥齿轮，两个第一锥齿轮相互啮合，固定架左部上侧转动式设有转动杆，转动杆前部与转轴左部都固接有第二锥齿轮，两个第二锥齿轮相互啮合，转动杆后部固接有转盘，导液管上连接有加压缸，加压缸内滑动式设有用于对导液管加压的活塞连杆，活塞连杆与转盘偏心位置转动连接。
10.进一步说明，还包括有用于增大冷却效率的冷却辅助机构，冷却辅助机构包括有安装环和散热鳍片，分离管左部固接有安装环，安装环上间隔固接有用于对分离管散热的散热鳍片。
11.进一步说明，还包括有用于对工业废水初步过滤的过滤机构，过滤机构包括有限位环和过滤网，加热管上固接有限位环，限位环内连接有用于对工业废水初步过滤的过滤网。
12.一种含盐工业废水膜蒸馏处理装置的控制方法，包括以下步骤：s1、将加热管外接排水管，启动加热管，随后工业废水排入加热管内被加热蒸发，水蒸气通过导气管排入分离管内；s2、水蒸气通过导气管排入分离管内后，由于水的表面张力作用，常压下液态水不能透过柔性疏水膜的微孔，而水蒸气则可以，启动冷凝器和驱动电机，第一螺旋板转动使得清水在回流管内反复流动，且清水经过冷凝器会被冷却，分离管也就被冷却，随后水蒸气冷凝成水通过导液管排入储液缸内，盐分和杂质附着在柔性疏水膜内壁上；s3、工业废水处理完成后，关闭加热管、冷凝器和驱动电机，再拉动密封板向右移动对柔性疏水膜进行清理。
13.采用上述方案，本发明的有益效果为：1、工业废水排入加热管内被加热蒸发，启动冷凝器和驱动电机，冷凝器对分离管进行冷却，随后水蒸气冷凝成水通过导液管排入储液缸内，盐分和杂质附着在柔性疏水膜内壁上，工业废水处理完成后，人们可拉动密封板向右移动对柔性疏水膜内壁进行清理即可，如此，冷却效果理想，膜蒸馏效率高，且方便清理杂质的。
14.2、在抽水机构的作用下，活塞连杆左右移动对导液管进行加压，从而将分离管内大部分冷凝后的水抽出，加快膜蒸馏的效率，同时，导液管内加压时也会使得滑动板左右移动，进而密封板也就带动第二螺旋板左右移动，第二螺旋板左右移动对柔性疏水膜进行清理，如此，可加快膜蒸馏的效率。
15.3、在过滤机构的作用下，工业废水排入加热管内，过滤网会对工业废水内的杂物进行过筛，避免造成堵塞，影响后续工作，如此，可避免造成管道堵塞。
附图说明
16.图1为本发明的立体结构示意图。
17.图2为本发明的部分剖视结构示意图。
18.图3为本发明a部分的放大示意图。
19.图4为本发明冷却机构的部分剖视结构示意图。
20.图5为本发明驱动机构的部分剖视结构示意图。
21.图6为本发明滑动机构的部分剖视结构示意图。
22.图7为本发明滑动板的部分剖视结构示意图。
23.图8为本发明抽水机构的部分剖视结构示意图。
24.图9为本发明固定架的立体结构示意图。
25.图10为本发明辅助冷却机构的立体结构示意图。
26.图11为本发明过滤机构的第一视角立体结构示意图。
27.图12为本发明过滤机构的第二视角立体结构示意图。
28.附图标记中：1_支撑架，2_储液缸，21_限位架，22_限位弹簧，23_密封板，24_导料板，3_加热管，31_导气管，32_分离管，33_柔性疏水膜，34_导液管，4_冷却机构，41_冷却管，42_冷凝器，43_回流管，44_第一螺旋板，45_磁性卡环，5_驱动机构，51_安装架，52_驱动电机，53_平皮带，6_滑动机构，61_第二螺旋板，62_丝杆，63_l型杆，64_滑动板，65_螺纹筒，66_卡杆，67_复位弹簧，68_转杆，7_抽水机构，71_固定架，72_第一锥齿轮，73_转轴，74_第二锥齿轮，75_转动杆，76_转盘，77_活塞连杆，78_加压缸，8_冷却辅助机构，81_安装环，82_散热鳍片，9_过滤机构，91_限位环，92_过滤网。
具体实施方式
29.下面结合附图详细说明本发明的优选技术方案。
30.实施例1一种含盐工业废水膜蒸馏处理装置，如图1-图5所示，包括有支撑架1、储液缸2、限位架21、限位弹簧22、密封板23、导料板24、加热管3、导气管31、分离管32、柔性疏水膜33、导液管34、冷却机构4和驱动机构5，支撑架1内固接有储液缸2，储液缸2可用于储存处理完成废水，储液缸2上连接有导液管34，导液管34上连接有分离管32，分离管32右部固接有限位架21，限位架21上滑动式设有密封板23，密封板23与限位架21之间前后对称连接有限位弹簧22，分离管32右部下侧固接有导料板24，分离管32上连接有导气管31，导气管31上连接有加热管3，分离管32内固接有柔性疏水膜33，支撑架1与分离管32之间设置有冷却机构4，冷却机构4可用于对水蒸气冷凝，储液缸2与冷却机构4之间设置有驱动机构5，驱动机构5可为冷却机构4提供动力，使得清水反复流动。
31.如图1和图4所示，冷却机构4包括有冷却管41、冷凝器42、回流管43、第一螺旋板44和磁性卡环45，支撑架1上固接有冷却管41，冷却管41绕在分离管32上，冷却管41前部套装有冷凝器42，冷却管41上连接有回流管43，回流管43上下两侧都转动式设有磁性卡环45，上下两侧磁性卡环45之间固接有第一螺旋板44，第一螺旋板44位于回流管43内。
32.如图1和图5所示，驱动机构5包括有安装架51、驱动电机52和平皮带53，储液缸2外顶部前侧固接有安装架51，安装架51上部固接有驱动电机52，驱动电机52的输出轴与上方
磁性卡环45之间绕有平皮带53。
33.首先操作人员将加热管3外接排水管，启动加热管3，随后工业废水排入加热管3内被加热蒸发，水蒸气通过导气管31排入分离管32内，从而柔性疏水膜33对水蒸气进行过滤，同时启动冷凝器42和驱动电机52，驱动电机52通过平皮带53传动带动上方磁性卡环45转动，上下两侧磁性卡环45转动配合带动第一螺旋板44转动，第一螺旋板44转动使得清水在回流管43内反复流动，且清水经过冷凝器42会被冷却，从而对分离管32进行冷却，随后水蒸气冷凝成水通过导液管34排入储液缸2内，盐分和杂质附着在柔性疏水膜33内壁上，全部工业废水处理完成后，关闭加热管3、冷凝器42和驱动电机52，再拉动密封板23向右移动，限位弹簧22被压缩，然后对柔性疏水膜33内壁进行清理即可，盐分清理完成后，松开密封板23，因限位弹簧22的作用，密封板23向左移动复位对分离管32密封。
34.实施例2在实施例1的基础之上，如图1、图6和图7所示，还包括有滑动机构6，滑动机构6包括有第二螺旋板61、丝杆62、l型杆63、滑动板64、螺纹筒65、卡杆66、复位弹簧67和转杆68，限位架21中部转动式设有丝杆62，丝杆62与密封板23螺纹式连接，分离管32内滑动式设有第二螺旋板61，第二螺旋板61可实现方便对柔性疏水膜33清理，第二螺旋板61与密封板23固定连接，第二螺旋板61与丝杆62滑动连接，导液管34右部固接有l型杆63，导液管34右部中间转动式设有转杆68，转杆68与丝杆62之间通过同步带传动，转杆68与l型杆63转动连接，转杆68上滑动式设有滑动板64，转杆68右部固接有螺纹筒65，导液管34右部滑动式设有两根卡杆66，两根卡杆66均与滑动板64固定连接，两根卡杆66均与螺纹筒65螺纹接触，滑动板64与导液管34之间连接有复位弹簧67。
35.如图1、图8和图9所示，还包括有抽水机构7，抽水机构7包括有固定架71、第一锥齿轮72、转轴73、第二锥齿轮74、转动杆75、转盘76、活塞连杆77和加压缸78，支撑架1前部固接有固定架71，固定上部转动式设有转轴73，转轴73右部与驱动电机52的输出轴上都固接有第一锥齿轮72，两个第一锥齿轮72相互啮合，固定架71左部上侧转动式设有转动杆75，转动杆75前部与转轴73左部都固接有第二锥齿轮74，两个第二锥齿轮74相互啮合，转动杆75后部固接有转盘76，导液管34上连接有加压缸78，加压缸78内滑动式设有活塞连杆77，活塞连杆77可实现对导液管34加压，活塞连杆77与转盘76偏心位置转动连接。
36.当水蒸气冷凝成水后，水不断流入导液管34内，随后导液管34内存储适量的清水后，清水使得滑动板64向右移动，复位弹簧67被压缩，滑动板64向右移动带动两根卡杆66向右移动，两根卡杆66向右移动带动螺纹筒65转动，螺纹筒65转动带动转杆68转动，转杆68转动带动通过同步带传动带动丝杆62转动，丝杆62转动带动密封板23向右移动，限位弹簧22被压缩，密封板23向右移动带动第二螺旋板61向右移动，第二螺旋板61向右移动对柔性疏水膜33内壁进行清理，随后适量清水通过导液管34排入储液缸2内，因复位弹簧67的作用，滑动板64通过两根卡杆66带动螺纹筒65转动复位，密封板23也就带动第二螺旋板61向左移动复位，限位弹簧22起到助力，如此反复，可不断对柔性疏水膜33进行清理，全部工业废水处理完成后，水蒸气不再冷凝成水流入导液管34内，如此，可方便对柔性疏水膜33进行清理。
37.当驱动电机52工作时，驱动电机52通过两个第一锥齿轮72带动转轴73转动，转轴73转动通过两个第二锥齿轮74带动转动杆75转动，转动杆75转动带动转盘76转动，转盘76
转动带动活塞连杆77左右移动，活塞连杆77左右移动对导液管34进行加压，从而将分离管32内大部分冷凝后的水抽出，加快膜蒸馏的效率，同时，导液管34内加压时也会使得滑动板64左右移动，进而密封板23也就带动第二螺旋板61左右移动，第二螺旋板61左右移动对柔性疏水膜33进行清理，全部工业废水处理完成后，关闭驱动电机52，驱动电机52停止通过两个第一锥齿轮72带动转轴73转动，活塞连杆77也就停止左右移动，如此，可加快膜蒸馏的效率。
38.实施例3在实施例1和实施例2的基础之上，如图1和图10所示，还包括有冷却辅助机构8，冷却辅助机构8包括有安装环81和散热鳍片82，分离管32左部固接有安装环81，安装环81上间隔固接有散热鳍片82，散热鳍片82可实现对分离管32温度进行散热。
39.如图1、图11和图12所示，还包括有过滤机构9，过滤机构9包括有限位环91和过滤网92，加热管3上固接有限位环91，限位环91内连接有过滤网92，过滤网92可实现对工业废水内的杂物进行初步过筛，避免造成后续堵塞。
40.当人们使用本装置时，清水经过冷凝器42会被冷却，从而对分离管32进行冷却，同时散热鳍片82会对分离管32温度进行散热，增大分离管32冷却效率，如此，可增大对分离管32的冷却效率。
41.首先操作人员将限位环91外接排水管，从而工业废水排入加热管3内，过滤网92会对工业废水内的杂物进行过筛，避免造成堵塞，影响后续工作，如此，可避免造成管道堵塞。
42.实施例4一种含盐工业废水膜蒸馏处理装置的控制方法，包括以下步骤：s1、将加热管3外接排水管，启动加热管3，随后工业废水排入加热管3内被加热蒸发，水蒸气通过导气管31排入分离管32内；s2、水蒸气通过导气管31排入分离管32内后，由于水的表面张力作用，常压下液态水不能透过柔性疏水膜33的微孔，而水蒸气则可以，启动冷凝器42和驱动电机52，第一螺旋板44转动使得清水在回流管43内反复流动，且清水经过冷凝器42会被冷却，分离管32也就被冷却，随后水蒸气冷凝成水通过导液管34排入储液缸2内，盐分和杂质附着在柔性疏水膜33内壁上；s3、工业废水处理完成后，关闭加热管3、冷凝器42和驱动电机52，再拉动密封板23向右移动对柔性疏水膜33进行清理。
43.以上结合具体实施例描述了本发明实施例的技术原理。这些描述只是为了解释本发明实施例的原理，而不能以任何方式解释为对本发明实施例保护范围的限制。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发明实施例的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明实施例的保护范围之内。