[发明专利]一种喷射冻结循环净化去除水中污染物的方法及系统

说明书

本发明公开了一种喷射冻结循环净化去除水中污染物的方法及系统，适用于生活和工业污水的可循环利用。采用污水循环系统、控温系统和混合箱，利用污水在雾化快速冷冻浓缩过程中水结成冰晶从而析出污染物的原理，采用喷雾器把污水以水雾的形式喷射出去，再利用人工制冷控温系统对水雾进行降温，通过选择合适的冻结温度和水雾颗粒控制冻结速率，从而提高冻结效率；利用透水膜把相对纯净的冰晶和污水分离开，同时对剩余的污水进行浓度测试直至污水的浓度达到70％以上则停止再处理。在充分利用水结成冰晶过程中的自净功能的基础上，改变污染水的雾化状态大大加快了冻结的速率；具有净化纯度高、无污染、净化效率高、可循环等优点。

技术领域

本发明涉及一种去除水中污染物的方法及系统，尤其是一种适用于生活和工业污水可循环利用的喷射冻结循环净化去除水中污染物的方法及系统。

技术背景

在社会不断发展人们生活水平不断提高的同时，人们在生产和生活中大量地利用水资源并且排放出各种污水废水污染环境。然而，目前我国对于污水处理存在如下问题：(一)基础设施建设的不够完善造成治理效率低下；(二)生活和工业污水处理工艺所需成本较高，投资巨大与我国经济实力不对称；(三)生活和工业污水处理技术、污水处理系统复杂；(四)污泥没有真正达到无害化没有最终处置的途径；(五)污水排放监控力不够导致污水处理的运行稳定性较差。

综上所述，目前迫切需要一种既能有效净化污水技术，同时又能避免二次污染的方法。

发明内容

技术问题：发明的目的要克服现有技术中的不足之处，提出一种结构简单、操作方便、净化污水好、能避免二次污的染喷射冻结循环净化去除水中污染物的方法及系统。

技术方案：本发明的喷射冻结循环净化去除水中污染物的系统，包括污水循环系统、控温系统和混合箱；所述的污水循环系统包括装有污染水的污水池、设在污水池下部与混合箱底部相连通的污水导管，污水导管上依次设有开关阀门、过滤器、三通阀门和水泵；所述的控温系统包括控温冷浴、低温气体进气导管、低温气体回气导管、输气管和气泵，所述的低温气体进气导管和低温气体回气导管设在控温冷浴的顶部；气泵经输气管与控温冷浴相连；所述的混合箱内倾斜设有透水膜架，透水膜架上设有收集析出冰晶的透水膜，透水膜斜角一侧的混合箱壁上设有混合箱箱门，混合箱箱门口外设有冰晶收集容器；混合箱的底部一侧设有过滤滤嘴，另一侧设有溶液浓度监测传感器，所述过滤滤嘴的出口与水泵相连，混合箱的顶部中央设有与三通阀门相通的喷雾器，顶部一侧设有与低温气体回气导管相连的入口；所述混合箱箱门的上方设有进入低温气体进气导管的通孔。

所述倾斜设置的透水膜架高端位于混合箱整体高度的1/3处，倾斜角度为15°～30°。

一种利用上述系统的喷射冻结循环净化去除水中污染物的方法，包括如下步骤：

a.首先将污染水导入污水池中静置1-2小时，然后打开开关阀门，使污染水经过滤器过滤除去大颗粒状的污染物；

b.打开三通阀门将定量过滤后的污染水导入混合箱内的喷雾器中，通过喷雾器以污水水雾的形式喷射散发出来，通过调整喷雾器功率的大小获得不同颗粒大小的污水水雾，即可确定污水水雾颗粒粒径的范围；

c.同时根据设计需要设定的冻结温度、风速和污染水雾指标，控制冻结速率，打开气泵和控温冷浴，将低温气体经低温气体进气导管送入混合箱内，进入混合箱内的低温气体与污水水雾相遇后受冷结晶；

d.污水水雾受冷后快速形成的冰晶和冰晶表面未冻结的污水一同落到透水膜上，通过透水膜将析出的冰晶和冰晶表面未冻结的污染水进行分离，分离出来的纯冰晶从混合箱箱门流入设在混合箱箱门外的冰晶收集容器中，滤出来的高浓度废液沉积到混合箱底；