[实用新型]一种水处理装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水处理装置，特别是涉及一种海水淡化装置。

背景技术

水资源短缺已成为21世纪人类面临的重大问题。我国水资源形势更加不容乐观，作为世界上13个贫水国之一，人均水资源年占有量只相当于世界平均值的1/4，缺水城市占全国城市的2/3。中国工程院2000年7月提出的《21世纪中国可持续发展水资源战略研究》报告指出，到2010年中国的缺水量将达到1000亿立方米，至2030年，缺水量仍将高于这一数值。发展海水淡化事业，向海洋索取淡水已经成为世界各国的共同发展趋势。我国很多渔船、军舰和岛屿上自产淡水的需求也十分迫切，因此小型高效的海水淡化装置也拥有应用前景广阔的市场领域。

目前海水淡化技术以蒸馏法为主导，蒸馏淡化过程中由热源加热海水使其沸腾蒸发，然后凝结成淡水，该过程除各种水泵电机需要电力外，还需有热源，常用的热源有蒸汽、热水、太阳能、地热水和废热气等。

目前应用最广泛的蒸馏技术有多级闪蒸(MSF)、多效蒸馏(MED)等。多级闪蒸蒸馏法海水淡化技术能耗较高，并且结垢和腐蚀问题严重。低温多效蒸馏法海水淡化技术近年来发展较快，较成熟的多效蒸馏系统都使用降膜蒸发的方法，主要采用圆管降膜蒸发或是大平板降膜蒸发的形式，但是其系统耗材量大，体积较大，初投资高，而且对热源有一定要求，一般要求其最高蒸发温度不超过70℃，否则结垢问题严重，影响系统性能。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提出一种不受结垢影响、蒸发温度高的水处理装置和方法。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

一种水处理装置，包括筒体、冷凝器、冷凝水收集装置、换热器、喷淋装置和填料，所述冷凝器、喷淋装置和填料设置在所述筒体中，待处理的水被引入所述换热器中与热源换热，然后通过所述喷淋装置喷淋至所述填料表面部分蒸发为水蒸气，未蒸发的水流至筒体底部，所述水蒸气被引导至所述冷凝器与冷却水进行热交换被凝结为冷凝水。

所述热源为太阳能、地热能、风能、工业余热、直燃热水和烟气中的一种。

所述冷凝器和/或换热器可以是板翅式、翅片管式、可拆板式、整体板式、列管管壳式散热器中的一种。

所述冷凝器可包括风机。

所述填料可以是格栅填料、波纹填料、脉冲填料、拉西环填料、鲍尔环填料、阶梯环填料、胡鞍填料、矩鞍填料、金属环矩鞍填料或球形填料中的一种或多种。

所述筒体可以是立式或卧式。

所述筒体的布置方式可以为多筒，在多筒布置方式中，可以采用多级或多效形式，在多级或多效形式中，还可进一步采用串联或者并联形式。

所述筒体采用负压，以利于高温状态下的待处理的水蒸发。

在以上技术方案中，由于其蒸发过程采用换热器和填料分离的方式，前者进行传热，后者进行传质，即待处理的水在换热器中吸收热量，然后经喷淋装置喷淋后在比表面积很大的填料表面进行蒸发，填料处于负压筒体中。由于传热传质分离，可以充分发挥填料比表面积大的特点提高蒸发效率，同时填料表面的微小特殊结构也有利于过热的水进行核态沸腾；此外，由于传热传质分离，可以使用各种紧凑式换热器提高换热效率，减小系统体积；强化冷凝换热，冷凝器采用多翅片紧凑式换热器，辅以风机进行强迫对流，提高换热效率，减小系统体积。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

1、克服传统系统高温下易结垢的问题。传统海水淡化系统结垢主要原因是传热传质同时进行时，海水蒸发时盐分会逐渐聚集在蒸发表面，高温下尤为严重。而本系统采用传热传质分离的形式，利用规整填料单独进行蒸发，盐分的沉积主要在填料表面，这不会影响循环流动及系统换热性能。

2、蒸发、冷凝效率高，系统体积小，结构紧凑。上述所述系统采用的填料比表面积大，其表面的微小结构会成为较高温度下海水核态沸腾的汽化核心，进一步提高蒸发效率。冷凝器可采用多翅片紧凑式换热器，提高冷凝效率，进一步减小系统体积。

3、本实用新型在冷凝时使蒸气在多翅片紧凑式换热器表面进行强迫对流换热，强化换热效率，有利于提高单位体积的产水量。

4、本实用新型的热源灵活，可选用包括燃煤、燃气、燃油以及太阳能和电加热所产生的热水，同时也可使用工业中各种锅炉、加热炉、燃烧炉、冶炼炉、煤气炉、热力装置产生的烟气余热。

本实用新型的水处理装置不仅可用于海水淡化，同样也可用于污水和苦咸水的处理，从污水或苦咸水中提取清洁、卫生的蒸馏水，实现水资源的再回收利用。

附图说明

图1是单桶单效立式水处理装置结构示意图