工厂污水处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及污水处理技术领域，特别涉及一种工厂污水处理系统。


背景技术：

2.对于化工、电力及钢铁等工厂在运行的过程中，将产生大量的工业废水。这些行业产生的酸碱废水、循环冷却排污水中一般含有大量的盐份，其质量分数不低于1～5％，主要成分包括cl-、so
42-、na
+
和ca
2+
等，此类污水直接排放不仅会对环境造成严重污染，同时也会造成水资源的巨大浪费。因此，应该尽量对工业废水进行一定的处理，将其中可以利用的废水进行二次利用。
3.mvr(mechanical vapor recompression)技术作为一种以机械再压缩蒸汽来加热、蒸馏污水，进而实现污水处理的系统，已经越来越广泛的应用于工厂的污水处理中。mvr技术引入蒸汽压缩机或压缩风机，通过回收低温蒸汽并对其进行机械压缩，提升其热焓后再次利用的方法，回收利用了二次蒸汽的大量潜热，无需补入蒸汽，只消耗少量电能，因此具备较好的经济效益。如专利文献cn213446322u公布了一种节能环保的mvr污水处理设备，该设备通过真空泵等设备，使蒸发器内始终保持负压状态，进而降低了对蒸汽温度的需求，提升了整体蒸发效率。该方案以降低蒸发所需温度的方法实现了低位热能的直接利用，但对于大型设备而言，整体保持负压难度较大。
4.需要注意的是，工业废水为高度含盐水，对工业设备具有较强的腐蚀性，因此应该尽量简化污水处理系统，降低因设备腐蚀损坏而导致装置出现故障的可能性。另外，特别是在炼厂中存在许多难以利用的低位热源，低位热源直接排放会产生巨大的热能浪费，而将此类热源应用于污水处理中将产生良好的经济效益。
5.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的之一在于，提供一种工厂污水处理系统，从而改善工业废水外排对环境的污染及对水源和低位热源的浪费。
7.本实用新型的另一目的在于，提供一种工厂污水处理系统，从而适用于处理具有腐蚀性的工业废水。
8.为实现上述目的，本实用新型提供了一种工厂污水处理系统，其包括：蒸发器，其设有第一进口和第二进口，上端设有第一出口，下端设有第二出口和第三出口，第一进口与待处理污水相连接；换热器i，其与蒸发器的第一出口相连接，换热介质为低温水；换热器ii，其与蒸发器的第二出口相连接，换热介质为低温水；温水池，其接收换热器i的介质出口、换热器ii的介质出口和第三出口排出的温水；以及喷射热泵，其进气口与高温蒸汽相连接，引射口与温水池相连接；喷射口与蒸发器的第二进口相连接。
9.进一步，上述技术方案中，换热器i与清水池相连接；换热器ii与废水池相连接。
10.进一步，上述技术方案中，蒸发器的第一出口与换热器i之间设有真空泵；蒸发器的第二出口与换热器ii之间设有第一抽水泵；低温水经第二抽水泵分别注入换热器i和换热器ii。
11.进一步，上述技术方案中，高温蒸汽的温度为120～340℃，高温蒸汽的压力小于或等于5.5kpa。
12.进一步，上述技术方案中，高温蒸汽的压力为3～4.5kpa。
13.进一步，上述技术方案中，高温蒸汽的流动速度小于蒸汽声速。
14.进一步，上述技术方案中，喷射热泵包括进气口、吸入室、引射口和混合段，进气口设有喷嘴，混合段为文丘里管，一端为喷射口。
15.进一步，上述技术方案中，喷嘴与混合段之间的距离能够调整。
16.进一步，上述技术方案中，喷射热泵的喷射口喷射出的混合蒸汽温度为70～100℃。
17.进一步，上述技术方案中，温水池中温度为35～55℃。
18.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
19.1.本实用新型利用低位热能进行污水处理，通过喷射热泵回收低位热能，可将工厂中难以利用的低位热能有效利用。低温水中的低位热能经有效利用后，可大大降低低位热源的最终排放温度。特别是在一些炼厂中富含高温蒸汽，因此高温高压蒸汽的制备成本较低，使得本实用新型的污水处理系统的综合经济性较好。
20.2.本实用新型利用喷射热泵取代了传统mvr污水处理系统所使用的蒸汽回收压缩装置，大大简化了系统设备整体的复杂程度，提升了系统可靠性的同时也降低了设备投入和运行成本。特别适用于处理具有腐蚀性的工业污水。
21.3.本实用新型利用低位热能进行污水处理，通过喷射热泵引射低位热能、高温蒸汽与污水换热蒸馏、蒸馏产物进行二次换热，不仅可以有效利用低位热源，提升系统运行的经济性；而且设备简便，运行稳定。
22.上述说明仅为本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本实用新型的技术手段并可依据说明书的内容予以实施，同时为了使本实用新型的上述和其他目的、技术特征以及优点更加易懂，以下列举一个或多个优选实施例，并配合附图详细说明如下。
附图说明
23.图1是根据本实用新型的一实施方式的工厂污水处理系统的结构示意图。
24.图2是根据本实用新型的一实施方式的喷射热泵的立体剖视结构示意图。
25.主要附图标记说明：
26.11-污水池，111-第二阀门，112-水泵，12-高温蒸汽，121-第一阀门，20-蒸发器，21-第一进口，22-第二进口，23-第一出口，24-第二出口，25-第三出口，30-喷射热泵，31-进气口，311-喷嘴，32-吸入室，33-引射口，34-混合段，341-喷射口，40-低温水，401-第三阀门，41-第二抽水泵，51-换热器i，511-真空泵，52-换热器ii，521-第一抽水泵，61-清水池，62-废水池，70-温水池。
具体实施方式
27.下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
28.除非另有其他明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其他元件或其他组成部分。
29.在本文中，为了描述的方便，可以使用空间相对术语，诸如“下面”、“下方”、“下”、“上面”、“上方”、“上”等，来描述一个元件或特征与另一元件或特征在附图中的关系。应理解的是，空间相对术语旨在包含除了在图中所绘的方向之外物件在使用或操作中的不同方向。例如，如果在图中的物件被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“下”的元件将取向在元件或特征的“上方”。因此，示范性术语“下方”可以包含下方和上方两个方向。物件也可以有其他取向(旋转90度或其他取向)且应对本文使用的空间相对术语作出相应的解释。
30.在本文中，术语“第一”、“第二”等是用以区别两个不同的元件或部位，并不是用以限定特定的位置或相对关系。换言之，在一些实施例中，术语“第一”、“第二”等也可以彼此互换。
31.如图1至图2所示，根据本实用新型具体实施方式的工厂污水处理系统，其包括蒸发器20、喷射热泵30、换热器i51和换热器ii52。喷射热泵30的进气口31连接第一阀门121，高温蒸汽12通过第一阀门121进入喷射热泵30中，通过喷射热泵30的引射口33从温水池70中引射低位热源，高温蒸汽和低位热源混合后形成的蒸汽从喷射热泵30的喷射口341注入蒸发器20的第二进口22。蒸发器20的第一进口21接收污水池11注入的污水，高温蒸汽与污水在蒸发器20中进行换热蒸馏，蒸馏产生的蒸汽从蒸发器20上端的第一出口23抽出；经蒸馏后剩余的高浓度污水从蒸发器20下端的第二出口24排出；高温蒸汽经换热后温度下降，形成中低温的汽水混合物，从蒸发器20下端的第三出口25排出。从第二出口24排出的高浓度污水经第一抽水泵521加压后注入换热器ii52中，从第一出口23排出的蒸汽经真空泵511抽出后注入换热器i51中，两个换热器中，换热介质均为低温水40，以回收蒸汽及高浓度污水中的热能。经换热器i51换热的蒸汽排入清水池61，经换热器ii52换热的高浓度污水排入废水池62中，经换热的低温水经介质出口与从蒸发器20的第三出口25排出的汽水混合物汇入温水池70中。
32.进一步地，在本实用新型的一个或多个示例性实施方式中，蒸发器20的第一出口23与换热器i51之间设有真空泵511；蒸发器20的第二出口24与换热器ii52之间设有第一抽水泵521；低温水40经第三阀门401和第二抽水泵41分别注入换热器i51和换热器ii52；污水池11与蒸发器20的第一进口21之间设有第二阀门111和水泵112。
33.进一步地，在本实用新型的一个或多个示例性实施方式中，高温蒸汽12的温度为120～340℃，高温蒸汽的压力为3～4.5kpa。温水池70中的温度为35～55℃，经喷射热泵30喷射出的混合蒸汽温度约为70～100℃。
34.进一步地，在本实用新型的一个或多个示例性实施方式中，喷射热泵30包括进气口31、吸入室32、引射口33和混合段34。进气口31设有喷嘴311，混合段34可以为文丘里管，一端为喷射口341。进一步地，在本实用新型的一个或多个示例性实施方式中，喷嘴311在吸
入室32的位置可以根据实际引射比的需要动态调节，当需要降低蒸汽温度，增大引射蒸汽量时，可以缩短喷嘴311与混合段34之间的距离；反之，当需要提升蒸汽温度，减少引射蒸汽量时，可以增大喷嘴311与混合段34之间的距离。
35.示例性地，高温蒸汽的压力不宜高于5.5kpa，高温蒸汽的流动速度不宜高于蒸汽声速，避免在喷射热泵30的混合段形成马赫波，造成蒸汽能量损失。其中，蒸汽声速可以根据c为蒸汽声速，p为蒸汽压强，ρ为蒸汽密度，k为绝热指数。
36.本实用新型中，第一阀门121打开后，高压高温蒸汽12注入喷射热泵30中，注入喷射热泵30的高温蒸汽来引射温水池70中的低温蒸汽，回收其低位热能。混合形成的混合高温蒸汽注入蒸发器20中，与从污水池11注入的污水进行换热蒸馏。混合高温蒸汽经换热后冷却形成低温汽水混合物回流到温水池70中进行重复利用，而污水经蒸馏后形成的纯净蒸汽及高浓度污水分别与注入系统的低温水40进行换热，并分别流入清水池及废水池中，进而完成污水处理。
37.前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。针对上述示例性实施方案所做的任何简单修改、等同变化与修饰，都应落入本实用新型的保护范围。