用于高濃度污水處理的反滲透裝置及反滲透處理系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種用于高濃度污水處理的反滲透裝置及反滲透處理系統(tǒng),裝置包括膜殼和設(shè)于膜殼中心的連接桿,膜殼兩端密封連接的連接法蘭和末端法蘭上設(shè)有污水進(jìn)水口、透過(guò)液出口和濃縮液出口,連接桿上套設(shè)有多層層流盤(pán)和濾膜組件,層流盤(pán)與連接桿之間設(shè)有連通至透過(guò)液出口的透過(guò)液通道,濾膜組件的內(nèi)邊開(kāi)口連通至透過(guò)液通道,層流盤(pán)上靠中心孔處均布有多個(gè)長(zhǎng)條形分流孔,層流盤(pán)表面順著前述長(zhǎng)條形分流孔的輻射方向開(kāi)設(shè)有輻條狀導(dǎo)流通道。系統(tǒng)包括一低溫蒸發(fā)高濃度污水的處理裝置和上述反滲透裝置,處理裝置包括污水預(yù)熱組件、空氣預(yù)熱組件、低溫板式蒸發(fā)裝置和回收組件,本實(shí)用新型具有污水處理效率高、產(chǎn)水率高、出水效果好、能耗低、膜使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于高濃度污水處理的反滲透裝置及反滲透處理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于高濃度污水處理領(lǐng)域,具體涉及一種利用流體力學(xué)水力學(xué)原理進(jìn) 行研發(fā)而成的用于高濃度污水處理的反滲透裝置及反滲透處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái),許多新技術(shù)在應(yīng)用于高濃度污水處理,如垃圾滲濾液處理中取得了迅速 的發(fā)展。目前應(yīng)用趨勢(shì)較好的一類(lèi)是膜技術(shù)的應(yīng)用,包括微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透 膜等。采用膜技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是出水水質(zhì)較好,可以達(dá)到較高的排放要求。但是現(xiàn)有技術(shù)中的 碟管式反滲透(DTR0)膜系統(tǒng),其導(dǎo)流盤(pán)表面設(shè)置了凸點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)作為導(dǎo)流結(jié)構(gòu),如圖6所示, 該結(jié)構(gòu)易使水力進(jìn)行爆發(fā)性擴(kuò)散,造成系統(tǒng)能量損耗增大;且其膜片形狀為圓形,如圖7所 示,易造成局部壓力過(guò)大使膜片被穿透損害。
[0003] 總的來(lái)說(shuō),受不同因素影響,現(xiàn)有技術(shù)中的膜處理裝置在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中能耗較高、產(chǎn) 水率較低、出水效果不穩(wěn)定、設(shè)備使用壽命較短,受這些缺陷的限制,膜處理技術(shù)在應(yīng)用于 垃圾滲濾液等高濃度污水的處理時(shí)存在一定瓶頸。因此,尋找一種處理效率更高、產(chǎn)水率 高、出水效果好、能耗低、膜片使用壽命更長(zhǎng)的高濃度污水處理裝置顯得尤為迫切。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊 湊、污水處理效率高、產(chǎn)水率高、出水效果好、能耗低、過(guò)濾膜使用壽命長(zhǎng)的用于高濃度污水 處理的反滲透裝置及反滲透處理系統(tǒng)。
[0005] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0006] -種用于高濃度污水處理的反滲透裝置,包括筒狀膜殼和設(shè)于膜殼中心的連接 桿,膜殼兩端密封連接有連接法蘭和末端法蘭,連接法蘭上開(kāi)設(shè)有污水進(jìn)水口、透過(guò)液出口 和濃縮液出口,膜殼內(nèi)腔于連接桿上套設(shè)有多層層流盤(pán),相鄰層流盤(pán)之間密封連接有濾膜 組件,多層層流盤(pán)與連接桿之間設(shè)有連通至透過(guò)液出口的透過(guò)液通道,污水進(jìn)水口通過(guò)層 流盤(pán)外周與膜殼之間的間隙通道與膜殼內(nèi)底部連通,所述濾膜組件的外邊緣閉合,且內(nèi)邊 緣呈開(kāi)口狀連通至透過(guò)液通道,所述濾膜組件與各層流盤(pán)之間形成污水層流通道,所述層 流盤(pán)上靠近其中心孔處沿周向均布有多個(gè)將污水層流通道連通的長(zhǎng)條形分流孔,所述層流 盤(pán)表面順著前述長(zhǎng)條形分流孔的輻射方向開(kāi)設(shè)有若干輻條狀導(dǎo)流通道。
[0007] 作為對(duì)本實(shí)用新型反滲透裝置的進(jìn)一步改進(jìn):所述輻條狀導(dǎo)流通道內(nèi)靠近層流 盤(pán)外邊緣的位置設(shè)有一分流擋板,所述分流擋板沿層流盤(pán)徑向的長(zhǎng)度為層流盤(pán)半徑長(zhǎng)度的 1/4?1/2,所述分流擋板將輻條狀導(dǎo)流通道的過(guò)流面積基本平分。
[0008] 上述的反滲透裝置中,優(yōu)選的,所述濾膜組件為三層夾芯環(huán)形結(jié)構(gòu),包括兩層同心 設(shè)置的反滲透膜以及夾設(shè)于其間的絲狀支架,所述絲狀支架更優(yōu)選為絨頭織物片。所述反 滲透膜和絲狀支架的外邊緣焊接成一體。所述濾膜組件的外輪廓優(yōu)選呈八邊形。
[0009] 上述的反滲透裝置中,優(yōu)選的,所述層流盤(pán)的中心孔邊緣處開(kāi)設(shè)有多個(gè)徑向缺口, 各層流盤(pán)上的徑向缺口相互連通形成所述的透過(guò)液通道;所述連接桿上于連接法蘭上方裝 設(shè)有中空的透過(guò)液收集器并通過(guò)連接桿上的螺母緊固,所述透過(guò)液出口開(kāi)設(shè)于所述透過(guò)液 收集器一側(cè)。
[0010] 上述的反滲透裝置中,優(yōu)選的,所述多層層流盤(pán)相互疊加后在膜殼內(nèi)腔形成筒狀 層流盤(pán)組件,層流盤(pán)組件與膜殼內(nèi)壁之間設(shè)有一與所述污水進(jìn)水口連通的堅(jiān)向進(jìn)液通道; 層流盤(pán)組件的上端固接于連接法蘭,下端與末端法蘭間隔開(kāi)形成底部進(jìn)液通道,所述濾膜 組件插入與各層流盤(pán)之間形成的污水層流通道內(nèi)使污水以S形路線(xiàn)自下而上經(jīng)過(guò)各污水 層流通道。更優(yōu)選的,相鄰兩層流盤(pán)的上、下表面的間距為h,h優(yōu)選為3mm。 toon] 上述的反滲透裝置中,優(yōu)選的,所述連接桿上于末端法蘭上方裝設(shè)有用于支撐底 部層流盤(pán)的密封套管,連接桿上于末端法蘭下方裝設(shè)有連接桿墊片并通過(guò)連接桿上的螺母 緊固。所述連接法蘭、末端法蘭與膜殼之間通過(guò)唇形密封圈密封連接;所述層流盤(pán)與過(guò)濾膜 組件之間均通過(guò)〇形密封圈密封連接。
[0012] 作為一個(gè)總的技術(shù)構(gòu)思,本實(shí)用新型還提供一種用于高濃度污水處理的反滲透處 理系統(tǒng),包括一低溫蒸發(fā)高濃度污水的處理裝置和上述的反滲透裝置,所述低溫蒸發(fā)高濃 度污水的處理裝置包括污水預(yù)熱組件、空氣預(yù)熱組件、低溫板式蒸發(fā)裝置和回收組件,所述 污水預(yù)熱組件、空氣預(yù)熱組件分別連通至低溫板式蒸發(fā)裝置的污水進(jìn)口端和熱空氣進(jìn)口 端;所述低溫板式蒸發(fā)裝置為多層板式結(jié)構(gòu),且主要由多層蒸發(fā)板層疊而成,通過(guò)污水預(yù)熱 組件中的流量控制部件使進(jìn)入低溫板式蒸發(fā)裝置中的污水在多層蒸發(fā)板上自上而下形成 連續(xù)層流狀液膜,通過(guò)空氣預(yù)熱組件使進(jìn)入低溫板式蒸發(fā)裝置中的熱空氣在多層蒸發(fā)板間 自下而上形成連續(xù)上升氣流,所述連續(xù)上升氣流與連續(xù)層流狀液膜逆流接觸,所述低溫板 式蒸發(fā)裝置頂部設(shè)有與回收組件連通的熱空氣出口,所述低溫板式蒸發(fā)裝置底部設(shè)有污水 出口;所述回收組件通過(guò)管道與低溫板式蒸發(fā)裝置的底部連通形成循環(huán);所述反滲透裝置 的濃縮液出口與所述污水預(yù)熱組件的進(jìn)口端連通。
[0013] 上述的反滲透處理系統(tǒng)中,優(yōu)選的,所述多層蒸發(fā)板設(shè)置成促使連續(xù)層流狀液膜 以S形方式下行的導(dǎo)向布置方式;所述連續(xù)上升氣流則以S形方式上升與連續(xù)層流狀液膜 逆流接觸。
[0014] 上述的反滲透處理系統(tǒng)中,優(yōu)選的,所述多層蒸發(fā)板中每一層蒸發(fā)板的下表面設(shè) 置成可促使連續(xù)上升氣流形成局部漩渦湍流的凹凸式齒狀或波浪狀結(jié)構(gòu)。
[0015] 上述的反滲透處理系統(tǒng)中,優(yōu)選的,所述多層蒸發(fā)板中每一層蒸發(fā)板的一端為固 定端,另一端為溢流端,所述溢流端設(shè)有一溢流擋板,通過(guò)控制溢流擋板的高度或溢流擋板 上開(kāi)設(shè)的溢流孔的高度,使連續(xù)層流狀液膜在每一層蒸發(fā)板上的液膜厚度呈現(xiàn)自上往下逐 級(jí)遞減的形式。
[0016] 上述的反滲透處理系統(tǒng)中,優(yōu)選的,所述多層蒸發(fā)板設(shè)置成抽屜式組合模塊結(jié)構(gòu), 每一個(gè)抽屜為一個(gè)可自由組裝拆卸的組合模塊,每一個(gè)抽屜由至少一層蒸發(fā)板組成,多個(gè) 抽屜上下疊加構(gòu)成所述多層蒸發(fā)板的主體結(jié)構(gòu)。
[0017] 上述的反滲透處理系統(tǒng)中,優(yōu)選的,所述低溫板式蒸發(fā)裝置內(nèi)的容腔被分隔成蒸 發(fā)腔和冷凝回收腔,且蒸發(fā)腔設(shè)于中部,冷凝回收腔設(shè)于蒸發(fā)腔的外圍,所述污水進(jìn)口端直 接連通至蒸發(fā)腔的頂部;所述低溫板式蒸發(fā)裝置頂部設(shè)有將冷凝液導(dǎo)流至冷凝回收腔中的 冷凝器。
[0018] 上述的反滲透處理系統(tǒng)中,優(yōu)選的,所述低溫板式蒸發(fā)裝置頂部的內(nèi)表面設(shè)置成 圓錐狀,所述冷凝器為水冷式冷凝器,該水冷式冷凝器設(shè)于圓錐狀的內(nèi)表面與低溫板式蒸 發(fā)裝置的外壁之間,冷凝回收腔的底部開(kāi)設(shè)有冷凝液出口,冷凝液出口通過(guò)管道連通至一 冷凝液儲(chǔ)液池。更優(yōu)選的,所述冷凝液儲(chǔ)液池主要由回水池和回水降溫后的出水池兩部分 構(gòu)成,所述出水池通過(guò)管道連通至所述水冷式冷凝器的進(jìn)水口,水冷式冷凝器的出水口及 冷凝液出口均通過(guò)管道連通至前述回水池。
[0019] 上述的反滲透處理系統(tǒng)中,優(yōu)選的,所述污水預(yù)熱組件和空氣預(yù)熱組件共用一套 熱源供給系統(tǒng),所述熱源供給系統(tǒng)包括加熱裝置和加熱管路,加熱管路中填充傳熱介質(zhì);所 述污水預(yù)熱組件包括污水預(yù)熱池,加熱管路延伸至污水預(yù)熱池中供熱,所述加熱管路還延 伸至一加熱水池,所述空氣預(yù)熱組件包括鼓風(fēng)機(jī)、空氣輸送管路和空氣流量控制器,空氣輸 送管路延伸至所述加熱水池中給空氣預(yù)熱。
[0020] 上述的反滲透處理系統(tǒng)中,優(yōu)選的,所述回收組件包括汽水分離罐、引風(fēng)機(jī)和尾氣 凈化裝置(優(yōu)選光催化氧化除臭裝置),且所述熱空氣出口通過(guò)管道串聯(lián)上汽水分離罐和引 風(fēng)機(jī)后連通至尾氣凈化裝置,所述回收組件與低溫板式蒸發(fā)裝置連通形成循環(huán)。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的用于高濃度污水處理的反滲透裝置具有以下顯著 的優(yōu)點(diǎn):
[0022] 1、最低程度的膜結(jié)垢和污染現(xiàn)象:本實(shí)用新型中具備較寬的(3mm以上)開(kāi)放式寬 流道及獨(dú)特的帶輻條狀導(dǎo)流通道的層流盤(pán),料液在組件中形成湍流狀態(tài),最大程度上減少 了膜表面結(jié)垢、污染及濃差極化現(xiàn)象的產(chǎn)生。
[0023] 2、膜使用壽命長(zhǎng):本實(shí)用新型可有效避免濾膜組件的結(jié)垢,膜污染減輕,使過(guò)濾膜 的壽命延長(zhǎng)。特殊的結(jié)構(gòu)及水力學(xué)設(shè)計(jì)使膜組易于清洗,清洗后通量恢復(fù)性非常好,從而延 長(zhǎng)了膜片壽命。
[0024] 3、組件易于維護(hù):本實(shí)用新型中的濾膜組件采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),組件易于拆卸維護(hù), 打開(kāi)組件可以輕松檢查維護(hù)任何一片過(guò)濾膜及其它部件,維修簡(jiǎn)單,當(dāng)零部件數(shù)量不夠時(shí), 組件允許少裝一些過(guò)濾膜及層流盤(pán)而不影響濾膜組件的使用,這是其它形式膜組件所無(wú)法 達(dá)到的。由于本實(shí)用新型的裝置內(nèi)部任何單個(gè)部件均允許單獨(dú)更換,過(guò)濾部分由多個(gè)濾膜 組件及層流盤(pán)裝配而成,當(dāng)濾膜組件需更換時(shí)可進(jìn)行單個(gè)更換,對(duì)于過(guò)濾性能好的膜片仍 可繼續(xù)使用,這在最大程序上減少了換膜成本,這是卷式、中空纖維等其它形式膜組件所無(wú) 法達(dá)到的。
[0025] 4、利用本實(shí)用新型處理高濃度污水時(shí),其相對(duì)傳統(tǒng)的生化工藝不僅出水水質(zhì)好, 對(duì)各項(xiàng)污染物都具有極高的去除率;而且出水穩(wěn)定,受外界因素影響小,由于影響膜系統(tǒng)截 留率的因素較少,所以系統(tǒng)出水水質(zhì)很穩(wěn)定,不受可生化性、炭氮比等因素的影響。
[0026] 總的來(lái)說(shuō),本實(shí)用新型的用于高濃度污水處理的反滲透裝置,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,僅在 現(xiàn)有碟管式反滲透基礎(chǔ)上對(duì)層流盤(pán)和濾膜組件的結(jié)構(gòu)和形狀進(jìn)行改變,形成具有輻條狀的 導(dǎo)流通道。當(dāng)污水在過(guò)濾組件中流動(dòng)時(shí)可形成湍流,最大程度減少膜表面結(jié)垢、污染及濃差 極化現(xiàn)象的產(chǎn)生,使濾膜組件易于清洗,清洗后通量恢復(fù)性非常好,大大延長(zhǎng)了濾膜的使用 壽命;該裝置中的濾膜組件采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),易于拆卸維護(hù),單個(gè)部件均允許單獨(dú)更換,更 換費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用低;且本實(shí)用新型中的反滲透膜對(duì)各項(xiàng)污染物都具有極高的去除率,出 水水質(zhì)好,水質(zhì)穩(wěn)定;該裝置占地面積小、建設(shè)周期短、自動(dòng)化程度高,操作十分靈活,可以 連續(xù)運(yùn)行,也可間歇運(yùn)行,還可以調(diào)整系統(tǒng)的串并聯(lián)方式,來(lái)適應(yīng)水質(zhì)水量的要求。
[0027] 另外,本實(shí)用新型的用于高濃度污水處理的反滲透系統(tǒng)中主要利用了低溫高效蒸 發(fā)技術(shù),其模擬"臺(tái)風(fēng)效應(yīng)",利用飽和水蒸氣遇冷凝結(jié)放熱在低溫板式蒸發(fā)裝置上方局部 區(qū)域形成負(fù)壓,進(jìn)而產(chǎn)生一種自然的拉力使低溫板式蒸發(fā)裝置底部的熱空氣源源不斷上 升;再通過(guò)回收組件的連接,可使熱空氣在低溫板式蒸發(fā)裝置與回收組件之間形成閉環(huán)回 路,循環(huán)往復(fù),從而高效利用空氣余熱,實(shí)現(xiàn)低溫高效蒸發(fā)污水中的水分。該反滲透系統(tǒng)節(jié) 能環(huán)保,通過(guò)利用"海水曬鹽"原理,可以在低溫(40°C?60°C )狀態(tài)下蒸發(fā)污水,與傳統(tǒng)的 高溫(100°C?120°C )蒸餾方法相比,不僅節(jié)能,而且環(huán)保,冷凝水中有害物質(zhì)的含量低,符 合國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),不需再次處理即可排放。
[0028] 本實(shí)用新型的用于高濃度污水處理的反滲透系統(tǒng)中,不僅蒸發(fā)效率高,通過(guò)在優(yōu) 選的技術(shù)方案中利用抽屜式蒸發(fā)板底部的凹凸式齒狀或波浪狀結(jié)構(gòu),使上升氣流遇到阻力 而形成局部漩渦式小循環(huán),迫使上升氣流與液膜多次接觸,顯著提高低溫狀態(tài)下的蒸發(fā)效 率;通過(guò)采用模塊式設(shè)計(jì),使污水預(yù)熱組件、空氣預(yù)熱組件、低溫板式蒸發(fā)裝置和回收組件 等均設(shè)置開(kāi)放式接口,不僅便于各個(gè)組件模塊之間的組裝連接,而且有利于各個(gè)組件模塊 之間的單獨(dú)升級(jí)換代。而低溫板式蒸發(fā)裝置可進(jìn)一步設(shè)計(jì)成優(yōu)選的組合模塊結(jié)構(gòu),即單個(gè) 低溫板式蒸發(fā)裝置可根據(jù)污水處理量和工藝流程時(shí)間長(zhǎng)短,以增加或減少抽屜式組合模塊 的數(shù)量,另外還可將多個(gè)低溫板式蒸發(fā)裝置進(jìn)行并聯(lián),同時(shí)分別獨(dú)立地進(jìn)行污水處理,多個(gè) 低溫板式蒸發(fā)裝置并聯(lián)后可迅速增加處理量,提高效率,且當(dāng)其中一臺(tái)低溫板式蒸發(fā)裝置 在進(jìn)行結(jié)晶物的清理時(shí),另外的低溫板式蒸發(fā)裝置可同時(shí)運(yùn)行,以保證污水處理的連續(xù)性, 即使單個(gè)模塊出現(xiàn)故障也不影響整個(gè)處理裝置的運(yùn)行。
[0029] 本實(shí)用新型的用于高濃度污水處理的反滲透系統(tǒng)中的污水預(yù)熱組件、空氣預(yù)熱組 件等使用的熱源均可采用清潔能源,例如主要是利用生活垃圾填埋場(chǎng)自身產(chǎn)生的沼氣能, 開(kāi)發(fā)使用成本低,且能夠減少溫室氣體直接排放。如果本實(shí)用新型處理裝置用于工業(yè)廢水 處理領(lǐng)域,則可以利用太陽(yáng)能或者空氣能作為主要能源。沼氣能源或者太陽(yáng)能、空氣能均屬 于清潔能源領(lǐng)域,符合國(guó)家政策導(dǎo)向,且有利于環(huán)境保護(hù)。
[0030] 總的來(lái)說(shuō),本實(shí)用新型的整個(gè)反滲透處理系統(tǒng)不僅運(yùn)行靈活(可以連續(xù)運(yùn)行,也可 間歇運(yùn)行,還可以調(diào)整系統(tǒng)的串并聯(lián)方式,來(lái)適應(yīng)水質(zhì)水量的要求),且整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)周期 短,調(diào)試、啟動(dòng)迅速,設(shè)備運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)后只需兩周左右的時(shí)間安裝調(diào)試工作就可完成;整個(gè)系 統(tǒng)自動(dòng)化程度高,操作運(yùn)行簡(jiǎn)便,本實(shí)用新型的處理系統(tǒng)可設(shè)計(jì)為全自動(dòng)式,整個(gè)系統(tǒng)設(shè)有 完善的監(jiān)測(cè)、控制系統(tǒng),PLC可以根據(jù)傳感器參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié),適時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào),對(duì)系統(tǒng)形成 保護(hù),操作人員只需根據(jù)操作手冊(cè)查找錯(cuò)誤代碼排除故障,對(duì)操作人員的經(jīng)驗(yàn)沒(méi)有過(guò)高的 要求。本實(shí)用新型的處理系統(tǒng)為集成式安裝,附屬構(gòu)筑物及設(shè)施也是一些小型構(gòu)筑物,占地 面積很小。整個(gè)反滲透系統(tǒng)的工藝處理過(guò)程簡(jiǎn)單、投資成本低,能耗低,維護(hù)運(yùn)營(yíng)簡(jiǎn)單方便, 經(jīng)濟(jì)效益較好,處理的污水最終產(chǎn)物是約97%的清水和約3%的結(jié)晶物,可實(shí)現(xiàn)污染物"零" 排放。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0031] 圖1是本實(shí)用新型反滲透裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032] 圖2是本實(shí)用新型反滲透裝置的水流向示意圖。
[0033] 圖3是本實(shí)用新型反滲透裝置中層流盤(pán)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034] 圖4是本實(shí)用新型反滲透裝置中層流盤(pán)和濾膜組件組合的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035] 圖5是本實(shí)用新型反滲透裝置中過(guò)濾膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036] 圖6是普通碟管式反滲透裝置中導(dǎo)流盤(pán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037] 圖7是普通碟管式反滲透裝置中膜片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038] 圖8為本實(shí)用新型反滲透處理系統(tǒng)中低溫蒸發(fā)高濃度污水的處理裝置的結(jié)構(gòu)示 意圖。
[0039] 圖9為本實(shí)用新型反滲透處理系統(tǒng)實(shí)施例中低溫板式蒸發(fā)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖(省 略了部分蒸發(fā)板)。
[0040] 圖10為本實(shí)用新型反滲透處理系統(tǒng)實(shí)施例中低溫板式蒸發(fā)裝置的氣流大循環(huán)原 理圖。
[0041] 圖11為本實(shí)用新型反滲透處理系統(tǒng)實(shí)施例中低溫板式蒸發(fā)裝置的蒸發(fā)板局部放 大圖(氣流小循環(huán)原理圖)。
[0042] 圖12為本實(shí)用新型反滲透處理系統(tǒng)實(shí)施例中低溫板式蒸發(fā)裝置的溢流擋板的局 部放大圖(側(cè)視)。
[0043] 圖13為本實(shí)用新型反滲透處理系統(tǒng)實(shí)施例中低溫蒸發(fā)高濃度污水的處理裝置運(yùn) 營(yíng)時(shí)的工藝原理圖。
[0044] 圖例說(shuō)明:
[0045] 1、低溫板式蒸發(fā)裝置;11、濃縮液進(jìn)口端;12、熱空氣進(jìn)口端;13、蒸發(fā)板;131、固 定端;132、溢流端;133、溢流孔;134、溢流擋板;135、凹凸式齒狀;14、熱空氣出口;15、濃 縮液出口;16、蒸發(fā)腔;17、冷凝回收腔;18、冷凝器;2、加熱裝置;21、加熱管路;3、濃縮液 預(yù)熱池;31、濃縮液輸送泵;32、濃縮液輸送管道;33、流量控制部件;4、加熱水池;41、鼓風(fēng) 機(jī);42、空氣輸送管路;43、空氣流量控制器;44、空氣加熱導(dǎo)管;5、冷凝液儲(chǔ)液池;51、回水 池;52、出水池;53、冷凝器補(bǔ)水管道;6、汽水分離罐;61、引風(fēng)機(jī);62、光催化氧化除臭裝置; 63、熱空氣分流閥;7、反滲透膜;71、層流盤(pán);72、濾膜組件;73、0型密封圈;74、末端法蘭; 75、唇形密封圈;76、連接法蘭;78、連接桿墊片;79、螺母;80、污水進(jìn)水孔;81、連接桿;82、 透過(guò)液出口;83、透過(guò)液收集器;84、濃縮液排出口;85、膜殼;86、絨頭織物片;87、焊接邊; 88、輻條狀導(dǎo)流通道;89、長(zhǎng)條形分流孔;9、徑向缺口;91、分流擋板。
【具體實(shí)施方式】
[0046] 為了便于理解本實(shí)用新型,下文將結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和較佳的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型 作更全面、細(xì)致地描述,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不限于以下具體的實(shí)施例。
[0047] 需要特別說(shuō)明的是,當(dāng)某一元件被描述為"固定于或連接于"另一元件上時(shí),它可 以是直接固定或連接在另一元件上,也可以是通過(guò)其他中間連接件間接固定或連接在另一 元件上。
[0048] 除非另有定義,下文中所使用的所有專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常理解的含義 相同。本文中所使用的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體實(shí)施例的目的,并不是旨在限制本實(shí)用 新型的保護(hù)范圍。
[0049] 如圖1至圖5所示,一種本實(shí)用新型的用于高濃度污水(本實(shí)施例是指垃圾滲濾 液)處理的反滲透裝置,包括筒狀膜殼85,膜殼85兩端密封連接有連接法蘭76和末端法蘭 74,膜殼85的中心裝設(shè)有兩端帶螺紋的連接桿81,連接桿81穿過(guò)連接法蘭76和末端法蘭 74,連接桿81的中部穿設(shè)有由多層層流盤(pán)71和密封連接于相鄰層流盤(pán)71之間的濾膜組件 72組成的過(guò)濾組件,濾膜組件72與層流盤(pán)71之間形成污水層流通道。連接桿81上于連 接法蘭76上方裝設(shè)有中空的透過(guò)液收集器83,并通過(guò)連接桿81上的螺母79緊固;連接桿 81下端于末端法蘭74上方裝設(shè)有用于支撐底部層流盤(pán)71的密封套管,于末端法蘭74下方 裝設(shè)有連接桿墊片78并通過(guò)連接桿81上的螺母79緊固。透過(guò)液收集器83的一側(cè)開(kāi)設(shè)透 過(guò)液出口 82。連接法蘭76上設(shè)有污水進(jìn)水孔80和濃縮液排出口 84,污水進(jìn)水孔80通過(guò) 層流盤(pán)71與膜殼85內(nèi)表面之間的縫隙與膜殼85內(nèi)底部連通,多層層流盤(pán)71與連接桿81 之間設(shè)有連通至透過(guò)液出口 82的透過(guò)液通道,濃縮液排出口 84與膜殼85的內(nèi)腔連通。濾 膜組件72為外周呈正八邊形的三層夾芯環(huán)形結(jié)構(gòu),包括兩層同心設(shè)置的反滲透膜7以及夾 設(shè)于其間的絲狀支架。這三層環(huán)狀材料的外周邊緣用超聲波技術(shù)焊接形成一焊接邊87,內(nèi) 邊緣呈開(kāi)口狀形成凈水出口連通至透過(guò)液通道。層流盤(pán)71上靠近其中心孔處沿周向均布 有多個(gè)長(zhǎng)條形分流孔89,將各層污水層流通道連通。中心孔邊緣處設(shè)有6個(gè)徑向缺口 9,所 有層流盤(pán)71上的徑向缺口 9相互連通形成上述的透過(guò)液通道,層流盤(pán)71的表面順著前述 的長(zhǎng)條形分流孔89的輻射方向開(kāi)設(shè)有若干輻條狀導(dǎo)流通道88。輻條狀導(dǎo)流通道88內(nèi)靠近 層流盤(pán)71外邊緣的位置設(shè)有一分流擋板91,分流擋板91沿層流盤(pán)71徑向的長(zhǎng)度為層流盤(pán) 71半徑長(zhǎng)度的1/4?1/2,分流擋板91將輻條狀導(dǎo)流通道88的過(guò)流面積基本平分。相鄰 兩層流盤(pán)71的上、下表面的間距為h,h=3mm。
[0050] 相比傳統(tǒng)的碟管式反滲透(DTR0)膜系統(tǒng)而言,本實(shí)用新型中將DTR0中層流盤(pán)表 面的凸點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)(參見(jiàn)圖6所示)改變?yōu)檩棗l狀通道,是根據(jù)水流和水力的方向進(jìn)行設(shè)計(jì),既 可使處理液在壓力作用下流經(jīng)濾膜組件表面遇輻條狀導(dǎo)流通道碰撞時(shí)形成湍流,增加透過(guò) 速率和自清洗功能,有效地避免膜堵塞和濃度極化現(xiàn)象,易于清洗,大大延長(zhǎng)濾膜組件的使 用壽命;且適用于處理高渾濁度和高含砂系數(shù)的廢水以及更惡劣的進(jìn)水條件;也可避免凸 點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)易使水力進(jìn)行爆發(fā)性擴(kuò)散,造成系統(tǒng)能量損耗的缺陷,以有效降低能量的損耗,減 輕系統(tǒng)壓力,提高系統(tǒng)的能量利用率。本實(shí)用新型中八邊形濾膜組件與層流盤(pán)之間存在間 隙,降低了底部濾膜組件的壓力,使整個(gè)裝置中壓力更均衡,有助于解決現(xiàn)有DTR0系統(tǒng)膜 柱中使用圓形膜片(參見(jiàn)圖7所示)局部壓力過(guò)大造成膜片的穿透損害的問(wèn)題,且可避免層 流盤(pán)變形,使裝置的使用壽命延長(zhǎng)。
[0051] 本實(shí)施例中,絲狀支架為絨頭織物片86。中間設(shè)置絨頭織物片86可使通過(guò)反滲透 膜7的凈水快速流向連接桿81外圍的透過(guò)液通道,透過(guò)液從濾膜組件72到中心的距離非 常短,且對(duì)于組件內(nèi)所有的濾膜組件均相等。
[0052] 本實(shí)施例中,連接法蘭76、末端法蘭74與膜殼85之間通過(guò)唇形密封圈75密封連 接。保證由層流盤(pán)71與濾膜組件72組成的過(guò)濾組件在工作過(guò)程中的壓力減少損失及水不 外泄。層流盤(pán)1與濾膜組件2之間、透過(guò)液收集器83與連接桿81以及連接法蘭76之間均 通過(guò)0型密封圈73密封連接。層流盤(pán)71上的0型密封圈73可防止原水進(jìn)入透過(guò)液通道。
[0053] -種本實(shí)用新型的用于高濃度污水處理的反滲透處理系統(tǒng),包括如圖8所示的低 溫蒸發(fā)垃圾滲濾液濃縮液的處理裝置和上述本實(shí)施例的反滲透裝置,該低溫蒸發(fā)高濃度污 水的處理裝置包括濃縮液預(yù)熱組件、空氣預(yù)熱組件、低溫板式蒸發(fā)裝置1和回收組件,濃縮 液預(yù)熱組件、空氣預(yù)熱組件分別連通至低溫板式蒸發(fā)裝置1的濃縮液進(jìn)口端11和熱空氣進(jìn) 口端12,回收組件通過(guò)一熱空氣分流閥63及分流管道與低溫板式蒸發(fā)裝置1的底部連通形 成循環(huán)。反滲透裝置的濃縮液排出口 84與污水預(yù)熱組件的進(jìn)口端連通。
[0054] 如圖8所示,本實(shí)施例中的濃縮液預(yù)熱組件和空氣預(yù)熱組件共用一套熱源供給系 統(tǒng),本實(shí)施例的熱源供給系統(tǒng)包括加熱裝置2和加熱管路21,加熱管路21中填充傳熱介質(zhì), 傳熱介質(zhì)可采用清水或者導(dǎo)熱油等,加熱管路21 -般采用不銹鋼管道;本實(shí)施例中的加熱 裝置2為一沼氣焚燒鍋爐,該沼氣焚燒鍋爐可直接收集生活垃圾填埋場(chǎng)的沼氣,如果本實(shí) 用新型的處理裝置是用于處理高濃度工業(yè)廢水,則加熱裝置2可以采用太陽(yáng)能加熱裝置或 者空氣能加熱裝置。
[0055] 本實(shí)施例中的濃縮液預(yù)熱組件包括濃縮液預(yù)熱池3,加熱管路21延伸至濃縮液預(yù) 熱池3中供熱,濃縮液預(yù)熱池3經(jīng)濃縮液輸送泵31和濃縮液輸送管道32連通至低溫板式 蒸發(fā)裝置1的濃縮液進(jìn)口端11,濃縮液輸送管道32上還設(shè)有流量控制部件33 (例如流量 泵)。加熱管路21還延伸至一加熱水池4,空氣預(yù)熱組件包括鼓風(fēng)機(jī)41和空氣輸送管路42, 空氣輸送管路42前段設(shè)有延伸至加熱水池4中給空氣預(yù)熱的空氣加熱導(dǎo)管44,空氣輸送管 路42后段設(shè)有空氣流量控制器43,空氣輸送管路42最終連通至低溫板式蒸發(fā)裝置1的熱 空氣進(jìn)口端12,熱空氣進(jìn)口端12處設(shè)有噴嘴。
[0056] 如圖9?圖11所示,本實(shí)施例中的低溫板式蒸發(fā)裝置1為多層板式結(jié)構(gòu),主體材 料全部采用不銹鋼制作,且主要由多層蒸發(fā)板13層疊而成。通過(guò)濃縮液預(yù)熱組件中的流量 控制部件33使進(jìn)入低溫板式蒸發(fā)裝置1中的濃縮液在多層蒸發(fā)板13上自上而下形成連續(xù) 層流狀液膜,通過(guò)空氣預(yù)熱組件使進(jìn)入低溫板式蒸發(fā)裝置1中的熱空氣在多層蒸發(fā)板13間 自下而上形成連續(xù)上升氣流,連續(xù)上升氣流與連續(xù)層流狀液膜逆流接觸以實(shí)現(xiàn)濃縮液中水 分的低溫蒸發(fā)。
[0057] 本實(shí)施例的低溫板式蒸發(fā)裝置1中,多層蒸發(fā)板13設(shè)置成抽屜式組合模塊結(jié)構(gòu), 每一個(gè)抽屜為一個(gè)可自由組裝拆卸的組合模塊,在本實(shí)施例中,每一個(gè)抽屜由一層蒸發(fā)板 13組成,多個(gè)抽屜上下疊加構(gòu)成多層蒸發(fā)板13的主體結(jié)構(gòu)。如圖8所示,實(shí)現(xiàn)部分為實(shí)際 設(shè)置的蒸發(fā)板13,虛線(xiàn)部分則表示可以通過(guò)抽屜式組合模塊結(jié)構(gòu)增加的蒸發(fā)板,如此一來(lái), 則可通過(guò)調(diào)節(jié)抽屜數(shù)量調(diào)節(jié)蒸發(fā)板13的數(shù)量,進(jìn)而調(diào)節(jié)連續(xù)層流狀液膜與連續(xù)上升氣流 逆流接觸的時(shí)間。
[0058] 如圖12所示,本實(shí)施例的低溫板式蒸發(fā)裝置1中,每一層蒸發(fā)板13的一端為固定 端131,另一端為溢流端132,溢流端132設(shè)有一溢流擋板134,通過(guò)控制溢流擋板134的高 度或溢流擋板134上開(kāi)設(shè)的溢流孔133的高度,可調(diào)節(jié)相應(yīng)蒸發(fā)板13上方連續(xù)層流狀液膜 的厚度,使連續(xù)層流狀液膜在每一層蒸發(fā)板13上的液膜厚度呈現(xiàn)自上往下逐級(jí)遞減的形 式;至最底層的抽屜式蒸發(fā)板13上的液膜厚度則以能夠完全蒸發(fā)形成結(jié)晶體為限。
[0059] 本實(shí)施例的低溫板式蒸發(fā)裝置1中,多層蒸發(fā)板13設(shè)置成促使連續(xù)層流狀液膜以 S形方式下行的導(dǎo)向布置方式;即上下相鄰兩層蒸發(fā)板13的固定端131和溢流端132的位 置交替變化,在此結(jié)構(gòu)設(shè)置下,連續(xù)上升氣流則以S形方式上升并與下行的連續(xù)層流狀液 膜保持逆流接觸。
[0060] 如圖11所示,本實(shí)施例的低溫板式蒸發(fā)裝置1中,多層蒸發(fā)板中每一層蒸發(fā)板13 的下表面設(shè)置成可促使連續(xù)上升氣流形成局部漩渦湍流的凹凸式齒狀135 (或波浪狀結(jié) 構(gòu))。
[0061] 本實(shí)施例的低溫板式蒸發(fā)裝置頂部設(shè)有與回收組件連通的熱空氣出口 14,低溫板 式蒸發(fā)裝置1的底部設(shè)有濃縮液出口 15。低溫板式蒸發(fā)裝置1內(nèi)的容腔被分隔成蒸發(fā)腔 16和冷凝回收腔17,且蒸發(fā)腔16設(shè)于低溫板式蒸發(fā)裝置1的中部,冷凝回收腔17設(shè)于蒸 發(fā)腔16的外圍,濃縮液進(jìn)口端11直接連通至蒸發(fā)腔16的頂部。
[0062] 本實(shí)施例的低溫板式蒸發(fā)裝置1的頂部設(shè)有將冷凝液導(dǎo)流至冷凝回收腔17中的 冷凝器18。低溫板式蒸發(fā)裝置1頂部的內(nèi)表面設(shè)置成圓錐狀,冷凝器18為水冷式冷凝器, 該水冷式冷凝器設(shè)于圓錐狀的內(nèi)表面與低溫板式蒸發(fā)裝置1的外壁之間,冷凝回收腔17的 底部開(kāi)設(shè)有冷凝液出口,冷凝液出口通過(guò)管道連通至一冷凝液儲(chǔ)液池5,冷凝液儲(chǔ)液池5包 括回水池51和出水池52,冷凝液儲(chǔ)液池5的出水池52另通過(guò)冷凝器補(bǔ)水管道53連通至冷 凝器18的進(jìn)水口。
[0063] 本實(shí)施例的低溫蒸發(fā)垃圾滲濾液濃縮液的處理裝置中,回收組件包括汽水分離罐 6、引風(fēng)機(jī)61和光催化氧化除臭裝置62,且熱空氣出口 14通過(guò)管道串聯(lián)上汽水分離罐6和 引風(fēng)機(jī)61后連通至光催化氧化除臭裝置62 (內(nèi)設(shè)紫外燈管和催化劑網(wǎng)板)。汽水分離罐6 的底部設(shè)有冷凝水排放口。
[0064] 本實(shí)施例的低溫蒸發(fā)垃圾滲濾液濃縮液的處理裝置中,設(shè)置有多個(gè)兼容接口,以 便根據(jù)日處理規(guī)模來(lái)增減低溫板式蒸發(fā)裝置1數(shù)量;一種優(yōu)選的實(shí)施方式是設(shè)置兩組并聯(lián) 的低溫板式蒸發(fā)裝置1,以便在其中一組低溫板式蒸發(fā)裝置1進(jìn)行檢修或清理結(jié)晶體時(shí),另 一組低溫板式蒸發(fā)裝置1可以繼續(xù)工作,以保證濃縮液的連續(xù)處理。
[0065] 本實(shí)施例中垃圾滲濾液的處理系統(tǒng)運(yùn)行原理如下:
[0066] 先如圖2中箭頭所示,本實(shí)用新型采用3mm的開(kāi)放式流道,垃圾滲濾液先由污水進(jìn) 水孔80進(jìn)入,從層流盤(pán)71與膜殼85之間的縫隙通道進(jìn)入到裝置底部,在末端法蘭74處通 過(guò)底部層流盤(pán)71 (設(shè)為一級(jí))上的長(zhǎng)條形分流孔89進(jìn)入一級(jí)污水層流通道,被處理的滲濾 液以最短的距離快速流經(jīng)一級(jí)濾膜組件72,然后180°逆轉(zhuǎn)到一級(jí)濾膜組件72的另一面, 從二級(jí)層流盤(pán)71中心的長(zhǎng)條形分流孔89流入到二級(jí)污水層流通道,依次類(lèi)推,從而在濾膜 組件72表面形成由層流盤(pán)71圓周到圓中心,再到圓周,再到圓中心的雙"S"形路線(xiàn)。在此 過(guò)程中,清水透過(guò)各級(jí)濾膜組件72并被內(nèi)部的絨頭織物片86輸送至透過(guò)液通道中由透過(guò) 液出口 72排出,濃縮液最后從濃縮液排出口 84排出。相比傳統(tǒng)的裝置,本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu) 使得滲濾液處理效率更高、產(chǎn)水率更高、出水效果更好、能耗更低、過(guò)濾膜使用壽命更長(zhǎng)。從 濃縮液排出口 84排出的垃圾滲濾液濃縮液再經(jīng)由后續(xù)的低溫蒸發(fā)垃圾滲濾液濃縮液的處 理裝置進(jìn)行處理。如圖13所示,后續(xù)對(duì)濃縮液的處理過(guò)程主要包括以下步驟:
[0067] (1)收集垃圾填埋場(chǎng)的沼氣,利用加熱裝置2 (即沼氣焚燒鍋爐)預(yù)熱傳熱介質(zhì), 以清水或者導(dǎo)熱油作為傳熱介質(zhì);預(yù)熱后的傳熱介質(zhì)在加熱管路21內(nèi)循環(huán),加熱管路21 在濃縮液預(yù)熱池3中將熱量傳遞給滲濾液濃縮液,滲濾液濃縮液被加熱至50°C左右(優(yōu)選 40°C?60°C),被預(yù)熱后的濃縮液通過(guò)流量控制部件33送入低溫板式蒸發(fā)裝置1的濃縮液 進(jìn)口端11。
[0068] (2)空氣預(yù)熱組件同時(shí)開(kāi)始運(yùn)作,空氣預(yù)熱組件的熱源同樣取自加熱裝置2預(yù)熱 后的加熱水池4,外部的空氣先經(jīng)過(guò)鼓風(fēng)機(jī)41進(jìn)入空氣輸送管路42,空氣輸送管路42前段 設(shè)有延伸至加熱水池4中給空氣預(yù)熱的空氣加熱導(dǎo)管44,經(jīng)空氣加熱導(dǎo)管44預(yù)熱后的熱空 氣(30°C左右)再通過(guò)一引風(fēng)機(jī)被送入低溫板式蒸發(fā)裝置1的熱空氣進(jìn)口端12,熱空氣進(jìn)口 端12設(shè)于低溫板式蒸發(fā)裝置1的底部區(qū)域(即圖8中的I區(qū))。
[0069] (3)低溫板式蒸發(fā)裝置1為密閉的抽屜式多層板式結(jié)構(gòu);其模擬"海水曬鹽"的原 理蒸發(fā)濃縮液;通過(guò)流量控制部件33使?jié)饪s液在多層蒸發(fā)板13上自上而下形成連續(xù)層流 狀液膜,由于本實(shí)施例處理裝置中多層蒸發(fā)板13的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使得連續(xù)層流狀液膜以 "S"形方式下行,且液膜的厚度由上往下逐級(jí)減小,至最底層的抽屜式蒸發(fā)板13的液膜厚 度以剛好蒸發(fā)完畢為限;與此同時(shí),從熱空氣進(jìn)口端12進(jìn)入的熱空氣在低溫板式蒸發(fā)裝置 1內(nèi)自下而上徐徐吹拂各層蒸發(fā)板13里的層流狀液膜;由于蒸發(fā)板13下表面的特殊結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)(凹凸式齒狀),使得上升氣流在經(jīng)過(guò)各層蒸發(fā)板13時(shí)會(huì)遇到阻力而形成局部漩渦湍流 (參見(jiàn)圖11),迫使熱空氣與液膜反復(fù)多次地接觸,熱空氣在蒸發(fā)板13液膜上方會(huì)形成多個(gè) 漩渦式小循環(huán),連續(xù)上升氣流經(jīng)過(guò)多層蒸發(fā)板13后最終形成飽和水蒸汽汽流到達(dá)低溫板 式蒸發(fā)裝置1的頂部區(qū)域(即圖8的II區(qū))。
[0070] (4)低溫板式蒸發(fā)裝置1進(jìn)一步模擬"臺(tái)風(fēng)"效應(yīng),在其頂部裝設(shè)有一冷凝器18,冷 凝器18使到達(dá)裝置內(nèi)頂部區(qū)域(II區(qū))的飽和水蒸氣遇冷凝結(jié),凝結(jié)的過(guò)程中釋放熱量,進(jìn) 而在低溫板式蒸發(fā)裝置1頂部區(qū)域形成負(fù)壓,使該區(qū)域產(chǎn)生一種促使熱空氣向上升騰的拉 力,以帶動(dòng)低溫板式蒸發(fā)裝置1底部的熱空氣不斷上升。在熱空氣的徐徐吹拂下,低溫板式 蒸發(fā)裝置1內(nèi)濃縮液的水分不斷被蒸發(fā);濃縮液的濃度越來(lái)越高,當(dāng)蒸發(fā)達(dá)到濃縮液中溶 質(zhì)的飽和濃度后,無(wú)機(jī)鹽離子會(huì)以晶體的形式在蒸發(fā)板13上析出;連續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間,當(dāng) 蒸發(fā)板13內(nèi)結(jié)晶物增加至預(yù)期厚度時(shí),切斷低溫板式蒸發(fā)裝置1中濃縮液的進(jìn)水,繼續(xù)通 入熱空氣進(jìn)行蒸發(fā);待低溫板式蒸發(fā)裝置1內(nèi)的剩余水分被完全蒸發(fā)后,用卸板鏟除蒸發(fā) 板內(nèi)的結(jié)晶粉末物質(zhì),收集結(jié)晶粉末物質(zhì)進(jìn)行資源化利用,或者暫作固化處理后單獨(dú)分區(qū) 防滲填埋,待以后開(kāi)發(fā)利用。低溫板式蒸發(fā)裝置1的底部設(shè)置濃縮液出口 15作為導(dǎo)流孔, 使未蒸發(fā)完畢的液體或者因?yàn)椴僮魇д`溢流的液體能夠回流至滲濾液調(diào)節(jié)池。
[0071] (5)低溫板式蒸發(fā)裝置1的頂部設(shè)置熱空氣出口 14作為導(dǎo)氣孔,熱空氣出口 14通 過(guò)管道串聯(lián)上汽水分離罐6和引風(fēng)機(jī)61后連通至光催化氧化除臭裝置62,同時(shí)還通過(guò)管 道連通與低溫板式蒸發(fā)裝置1的底部形成一個(gè)熱空氣環(huán)流回路(大循環(huán)),帶有余熱的熱空 氣通過(guò)汽水分離罐6的汽水分離處理后可以在低溫板式蒸發(fā)裝置1內(nèi)形成循環(huán);實(shí)現(xiàn)汽水 分離后的冷凝水可達(dá)標(biāo)排放;在實(shí)現(xiàn)低溫板式蒸發(fā)裝置1內(nèi)氣流的自然循環(huán)(大循環(huán))后, 可以視情況減少或者停止鼓風(fēng)機(jī)41和引風(fēng)機(jī)61的工作,以降低能耗;通過(guò)空氣流量控制器 43可平衡大循環(huán)管道內(nèi)的氣流量,多余的空氣通過(guò)光催化氧化除臭裝置62進(jìn)行凈化后達(dá) 標(biāo)排放,光催化氧化裝置主要利用紫外線(xiàn)照射,在二氧化鈦催化作用下,將熱尾氣中的污染 物催化氧化成無(wú)機(jī)物、二氧化碳,水處理后通過(guò)引風(fēng)機(jī)達(dá)標(biāo)排放。
[0072] (6)低溫板式蒸發(fā)裝置1頂部設(shè)置的冷凝器18使飽和水蒸汽氣流遇冷后形成冷凝 水,冷凝水將沿圓錐狀的頂部流至低溫板式蒸發(fā)裝置1的冷凝回收腔17中,再通過(guò)冷凝液 出口,最后被收集到冷凝液儲(chǔ)液池5中,冷凝液儲(chǔ)液池5包括回水池51和出水池52,部分冷 凝水作為冷凝器18循環(huán)用水由出水池52通過(guò)水泵推送流向冷凝器18的進(jìn)水口,再利用虹 吸原理可將冷凝器18內(nèi)受熱后的水引流至回水池51,使之循環(huán)利用;冷凝液儲(chǔ)液池5中多 余的冷凝水可達(dá)標(biāo)排放。
[0073] -般來(lái)說(shuō),經(jīng)過(guò)上述本實(shí)用新型處理裝置的處理后,垃圾滲濾液濃縮液最終變成 約97%的清水和約3%的結(jié)晶粉末物質(zhì)。
[0074] 在設(shè)計(jì)上述處理裝置中多層蒸發(fā)板的面積和整體層高時(shí),我們是以日處理15噸 濃縮液為標(biāo)準(zhǔn);由于本實(shí)施例中的處理裝置設(shè)置有多個(gè)兼容接口,因此我們可以根據(jù)現(xiàn)實(shí) 中日處理規(guī)模來(lái)增減低溫板式蒸發(fā)裝置1的數(shù)量;比如,在本實(shí)施例中按濃縮液的處理規(guī) 模為30噸/日計(jì)算,則設(shè)置兩組并聯(lián)的低溫板式蒸發(fā)裝置1即可解決,同時(shí)還可保證濃縮 液處理的連續(xù)性,即當(dāng)?shù)谝惶椎蜏匕迨秸舭l(fā)裝置連續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間后,切斷進(jìn)水,繼續(xù)鼓入 熱空氣,將蒸發(fā)板槽內(nèi)的剩余液體完全蒸發(fā)后,卸板鏟除結(jié)晶物;在切斷第一套低溫板式蒸 發(fā)裝置進(jìn)水的同時(shí),保持第二套低溫板式蒸發(fā)裝置的進(jìn)水閥開(kāi)啟,如此循環(huán)操作,可保持不 間斷的運(yùn)行。
[0075] 實(shí)踐工程表明,在垃圾滲濾液的原液處理中,一級(jí)過(guò)濾膜壽命可長(zhǎng)達(dá)3年,甚至更 長(zhǎng),二級(jí)過(guò)濾膜壽命長(zhǎng)達(dá)5年以上,這是一般的反滲透處理系統(tǒng)無(wú)法達(dá)到的。本實(shí)用新型中 的濾膜組件對(duì)各項(xiàng)污染物都具有極高的去除率,出水水質(zhì)好。在達(dá)到高水平的排放標(biāo)準(zhǔn)的 前提下,相對(duì)于其它工藝,投資省、運(yùn)行費(fèi)用低。在同樣可以達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的處理工藝中,兩 級(jí)本實(shí)用新型裝置的投資及運(yùn)行費(fèi)用要遠(yuǎn)低于其它處理工藝。
[0076] 以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述 的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理,在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下,本實(shí)用新型還 會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型 要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于高濃度污水處理的反滲透裝置,包括筒狀膜殼和設(shè)于膜殼中心的連接桿, 膜殼兩端密封連接有連接法蘭和末端法蘭,連接法蘭上開(kāi)設(shè)有污水進(jìn)水口、透過(guò)液出口和 濃縮液出口,膜殼內(nèi)腔于連接桿上套設(shè)有多層層流盤(pán),相鄰層流盤(pán)之間密封連接有濾膜組 件,多層層流盤(pán)與連接桿之間設(shè)有連通至透過(guò)液出口的透過(guò)液通道,其特征在于:所述濾膜 組件的外邊緣閉合,且內(nèi)邊緣呈開(kāi)口狀連通至透過(guò)液通道,所述濾膜組件與各層流盤(pán)之間 形成污水層流通道,所述層流盤(pán)上靠近其中心孔處沿周向均布有多個(gè)將污水層流通道連通 的長(zhǎng)條形分流孔,所述層流盤(pán)表面順著前述長(zhǎng)條形分流孔的輻射方向開(kāi)設(shè)有若干輻條狀導(dǎo) 流通道。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高濃度污水處理的反滲透裝置,其特征在于:所述輻條 狀導(dǎo)流通道內(nèi)靠近層流盤(pán)外邊緣的位置設(shè)有一分流擋板,所述分流擋板沿層流盤(pán)徑向的長(zhǎng) 度為層流盤(pán)半徑長(zhǎng)度的1/4?1/2,所述分流擋板將輻條狀導(dǎo)流通道的過(guò)流面積基本平分。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于高濃度污水處理的反滲透裝置,其特征在于:所述濾膜 組件為三層夾芯環(huán)形結(jié)構(gòu),包括兩層同心設(shè)置的反滲透膜以及夾設(shè)于其間的絲狀支架,所 述絲狀支架為絨頭織物片;反滲透膜和絲狀支架的外邊緣焊接成一體;所述濾膜組件的外 輪廓呈八邊形。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的用于高濃度污水處理的反滲透裝置,其特征在于:所 述層流盤(pán)的中心孔邊緣處開(kāi)設(shè)有多個(gè)徑向缺口,各層流盤(pán)上的徑向缺口相互連通形成所述 的透過(guò)液通道;所述連接桿上于連接法蘭上方裝設(shè)有中空的透過(guò)液收集器并通過(guò)連接桿上 的螺母緊固,所述透過(guò)液出口開(kāi)設(shè)于所述透過(guò)液收集器一側(cè)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的用于高濃度污水處理的反滲透裝置,其特征在于:所 述多層層流盤(pán)相互疊加后在膜殼內(nèi)腔形成筒狀層流盤(pán)組件,層流盤(pán)組件與膜殼內(nèi)壁之間設(shè) 有一與所述污水進(jìn)水口連通的堅(jiān)向進(jìn)液通道;層流盤(pán)組件的上端固接于連接法蘭,下端與 末端法蘭間隔開(kāi)形成底部進(jìn)液通道,所述濾膜組件插入與各層流盤(pán)之間形成的污水層流通 道內(nèi)使污水以S形路線(xiàn)自下而上經(jīng)過(guò)各污水層流通道。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的用于高濃度污水處理的反滲透裝置,其特征在于:所 述連接桿上于末端法蘭上方裝設(shè)有密封套管,連接桿上于末端法蘭下方裝設(shè)有連接桿墊片 并通過(guò)連接桿上的螺母緊固;所述連接法蘭、末端法蘭與膜殼之間通過(guò)唇形密封圈密封連 接;所述層流盤(pán)與濾膜組件之間均通過(guò)0形密封圈密封連接。
7. -種用于高濃度污水處理的反滲透處理系統(tǒng),其特征在于:包括一低溫蒸發(fā)高濃度 污水的處理裝置和權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的反滲透裝置,所述低溫蒸發(fā)高濃度污水 的處理裝置包括污水預(yù)熱組件、空氣預(yù)熱組件、低溫板式蒸發(fā)裝置和回收組件,所述污水預(yù) 熱組件、空氣預(yù)熱組件分別連通至低溫板式蒸發(fā)裝置的污水進(jìn)口端和熱空氣進(jìn)口端;所述 低溫板式蒸發(fā)裝置為多層板式結(jié)構(gòu),且主要由多層蒸發(fā)板層疊而成,通過(guò)污水預(yù)熱組件中 的流量控制部件使進(jìn)入低溫板式蒸發(fā)裝置中的污水在多層蒸發(fā)板上自上而下形成連續(xù)層 流狀液膜,通過(guò)空氣預(yù)熱組件使進(jìn)入低溫板式蒸發(fā)裝置中的熱空氣在多層蒸發(fā)板間自下而 上形成連續(xù)上升氣流,所述連續(xù)上升氣流與連續(xù)層流狀液膜逆流接觸,所述低溫板式蒸發(fā) 裝置頂部設(shè)有與回收組件連通的熱空氣出口,所述低溫板式蒸發(fā)裝置底部設(shè)有污水出口; 所述回收組件通過(guò)管道與低溫板式蒸發(fā)裝置的底部連通形成循環(huán);所述反滲透裝置的濃縮 液出口與所述污水預(yù)熱組件的進(jìn)口端連通。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于高濃度污水處理的反滲透處理系統(tǒng),其特征在于:所述 多層蒸發(fā)板設(shè)置成促使連續(xù)層流狀液膜以S形方式下行的導(dǎo)向布置方式;所述連續(xù)上升氣 流則以S形方式上升與連續(xù)層流狀液膜逆流接觸;所述多層蒸發(fā)板中每一層蒸發(fā)板的下表 面設(shè)置成可促使連續(xù)上升氣流形成局部漩渦湍流的凹凸式齒狀或波浪狀結(jié)構(gòu)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的用于高濃度污水處理的反滲透處理系統(tǒng),其特征在于: 所述多層蒸發(fā)板中每一層蒸發(fā)板的一端為固定端,另一端為溢流端,所述溢流端設(shè)有一溢 流擋板,通過(guò)控制溢流擋板的高度或溢流擋板上開(kāi)設(shè)的溢流孔的高度,使連續(xù)層流狀液膜 在每一層蒸發(fā)板上的液膜厚度呈現(xiàn)自上往下逐級(jí)遞減的形式:所述多層蒸發(fā)板設(shè)置成抽屜 式組合模塊結(jié)構(gòu),每一個(gè)抽屜為一個(gè)可自由組裝拆卸的組合模塊,每一個(gè)抽屜由至少一層 蒸發(fā)板組成,多個(gè)抽屜上下疊加構(gòu)成所述多層蒸發(fā)板的主體結(jié)構(gòu)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的用于高濃度污水處理的反滲透處理系統(tǒng),其特征在于: 所述低溫板式蒸發(fā)裝置內(nèi)的容腔被分隔成蒸發(fā)腔和冷凝回收腔,且蒸發(fā)腔設(shè)于中部,冷凝 回收腔設(shè)于蒸發(fā)腔的外圍,所述污水進(jìn)口端直接連通至蒸發(fā)腔的頂部;所述低溫板式蒸發(fā) 裝置頂部設(shè)有將冷凝液導(dǎo)流至冷凝回收腔中的冷凝器;所述低溫板式蒸發(fā)裝置頂部的內(nèi)表 面設(shè)置成圓錐狀,所述冷凝器為水冷式冷凝器,該水冷式冷凝器設(shè)于圓錐狀的內(nèi)表面與低 溫板式蒸發(fā)裝置的外壁之間,冷凝回收腔的底部開(kāi)設(shè)有冷凝液出口,冷凝液出口通過(guò)管道 連通至一冷凝液儲(chǔ)液池。
【文檔編號(hào)】C02F9/10GK203833678SQ201420090142
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】劉陽(yáng), 舒淼, 高青松 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙威保特環(huán)??萍加邢薰?br>