[发明专利]降膜蒸发耦合吸收式制冷高盐污水处理设备和高盐污水处理方法

说明书

本发明公开了一种降膜蒸发耦合吸收式制冷高盐污水处理设备和基于该设备的高盐污水处理方法，该设备包括吸收式制冷循环系统、污水处理循环系统、湿空气循环系统，包括污水处理装置主体、污水预处理装置、污水储存罐、污水泵、溶液循环泵、喷淋装置、蒸汽发生器、吸收器、节流阀。污水处理装置主体分为蒸发腔和冷凝腔，两个腔体通过管道相连，中间设有风机保证湿空气循环；蒸发腔中的污水采用降膜蒸发的方式自喷淋装置喷淋在管道表面，利用制冷剂蒸汽冷凝释放的热量进行加热，冷凝腔中的水蒸汽由吸收式制冷机组产生的冷量强制冷凝，吸收室中制冷剂蒸汽溶于稀溶液中的热量用来对污水进行预热，实现能量的合理循环利用。

技术领域

本发明涉及低温污水处理装置及污水处理系统，尤其涉及降膜蒸发耦合吸收式制冷高盐污水处理设备和高盐污水处理方法。

背景技术

高盐污水是指总含盐质量分数等于或高于1％的废水，主要来自于化工厂，石油开采及大规模海水淡化等工业过程，高浓度的卤水和化学废水不能直接排入城市废水系统，必须运往特殊的工厂处理，去除高盐废水中有害污染物对环境产生的影响至关重要。工业生产过程中，经常会产生各种废液、污水等，通常利用物理化学、生物处理的方法将废水、废液中的污染物去除。但实际运行过程中，能耗巨大，装置庞大，不利于维护运行，难以推广运行和实现污水的有效处理。

近年来又出现了许多其它的处理技术，例如多效蒸发(MED)、蒸汽压缩冷凝(VC)、多级闪蒸(MSF)等方法。但是在使用过程中同样出现多种问题。多效蒸发装置单机处理能力低、易结垢，高浓度废水易结焦，设备的工程造价高以及传热效率低；蒸汽压缩冷凝这种处理工艺，对设备材质的要求极高，且系统运行过程中需要消耗大量的热量，投入成本高，运行费用高；多级闪蒸技术虽然能够解决多效蒸发中存在的结焦严重的问题，但因其能耗巨大、占地面积大、热重复利用率等问题，难以大量投入使用。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明人进行了深入的研究。本发明人尤其具体考虑了降膜流动和吸收式制冷手段。

降膜流动是液体在重力、表面张力及剪切力综合作用下，沿壁面下流铺展成膜。由于壁面外侧受热，液体薄膜在流动过程通过液膜的热传导与气液两相的对流达到良好换热效果，同时可能伴随液体蒸发，是一种高效传热传质技术。且在使用过程中可以利用低质能源驱动，实现微温差传热，使用过程中，不易结垢，简单高效。

吸收式制冷主要是耗费热能或较高压的蒸汽达到制冷效果，是一种简单高效的制冷方法，并且结构简单、运行方便。以热能为驱动能源，除了利用锅炉蒸气、燃料产生的热能外，还可以利用余热、废热、太阳能等低品位热能，在同一机组中还可以实现制冷和制热(采暖)的双重目的。整套装置除了泵和阀件外，绝大部分是换热器，运转安静，振动小；同时，制冷机在真空状态下运行，结构简单，安全可靠，安装方便。将其利用在污水处理冷凝过程能够促进污水处理的效率，实现能源的合理使用。

根据本发明的一个方面，提供了一种降膜蒸发耦合吸收式制冷高盐污水处理设备，其特征在于包括：吸收式制冷循环部分、污水处理循环部分、湿空气循环部分、污水预处理装置、固体分离过滤装置，其中：

所述吸收式制冷循环部分包括蒸汽发生器、吸收器、第一喷淋装置、溶液循环泵、第一节流阀、第二节流阀、加热管、冷凝管道、蒸发管道；

污水处理循环部分包括污水预处理装置、污水循环泵、第二喷淋装置；

湿空气循环装置包括循环风扇；

污水预处理装置包括粗格栅和过滤网；

固体分离过滤装置包括沉淀池、排污泵，

湿空气循环部分包括循环风扇、蒸发腔和冷凝腔，

其中：

蒸汽发生器内部设置有加热装置，