[发明专利]一种翅片热管低温多效蒸发污水浓缩装置及其工艺

说明书

本发明公开了一种翅片热管低温多效蒸发污水浓缩装置及其工艺，该装置包括至少二级串联浓缩蒸发系统，第一换热腔室、第二换热腔室、热管，热管包括上部的热管冷凝端和下部的热管蒸发端，从第一换热腔室高温湿空气进风口端开始，按照高温循环空气流动方向依次设置液气换热器、热管蒸发端、高温风机、热泵冷凝器，第一换热腔室下部为高温冷凝器；第二换热腔室内按照中温循环空气的流动方向从中温干空气进风口端开始依次设置中温风机、热管冷凝端，第二换热腔室出风口、中温蒸发器进风口、中温蒸发器出风口、中温冷凝器进风口、中温冷凝器出风口、第二换热腔室进风口依次管路连接。本发明装置能耗低、投资成本低，具有可推广性。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种翅片热管低温多效蒸发污水浓缩装置及其工艺。

背景技术

现有的废水处理技术中，各自有相应的特点，目前对于难处理污水普遍采用蒸发浓缩，国内外普遍还是采用电/气/煤锅炉蒸发装置，由于操作温度高，蒸汽压力大，设备材料防腐蚀耐压要求高，需要耐压操作，承压设备都很昂贵；煤锅炉蒸发浓缩装置由于污染环境严重，基本上已经淘汰或正在淘汰；气加热锅炉蒸发浓缩装置由于安全性及经济性双方面的原因，目前应用不多。由于便利性及环保考虑，电加热浓缩装置目前应用增多。单级电锅炉能耗非常高，即使采用多级蒸发，电锅炉蒸发浓缩装置吨水能耗仍然约为200-300kwh，电锅炉蒸发浓缩装置设备投资高，能耗仍然较高。对于MVR蒸汽压缩蒸发浓缩系统，设备要求高，工艺过程复杂，尤其是MVR蒸汽压缩机价格昂贵，系统投资成本很高，几乎是锅炉蒸发浓缩设备的3倍。对于热泵低温真空蒸发浓缩系统，吨水能耗也仍然较高达200kwh，而且工艺过程有真空承压设备，设备昂贵，投资成本高。采用热泵蒸发除湿浓缩污水，可以在低温常压下对污水进行蒸发浓缩，设备要求较低，投资较少，而且由于热泵有3-4倍能效提升作用，还可以降低能耗，所以在污水蒸发浓缩领域，热泵蒸发除湿浓缩将是大势所趋。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种翅片热管低温多效蒸发污水浓缩装置，通过该装置，能耗低，操作简单，自动化程度，能够实现标准化生产，大大节省了投资和运行成本，解决现有技术中设备投资大、能耗高、操作流程复杂、常规热管换热器制作过程不规范、质量不稳定等问题。

本发明提供的翅片热管低温多效蒸发污水浓缩装置，包括至少二级串联的浓缩蒸发装置，该装置包括：

第一换热腔室，从第一换热腔室高温湿空气进风口端开始，按照高温循环空气流动方向依次设置液气换热器、第二热管的热管蒸发端、高温风机、热泵冷凝器；液气换热器翅片竖直设置，与循环空气流动方向平行且与翅片横管(污水原液的流路)的方向垂直，通过液气换热器污水原液吸热并使高温湿空气中的水蒸气结露冷凝，既增加冷凝水量又增加污水原液热量利于后续蒸发，可以增加系统蒸发能效，第一换热腔室下部就是高温冷凝器；液气换热器通过进料液口与中温蒸发器连通；第二热管分为上部和下部，第二热管的翅片水平设置，且与冷媒管的方向垂直，上部位于第二换热腔室内形成热管冷凝端，下部位于第一换热腔室内形成热管蒸发端；第一换热腔室出风口、高温蒸发器进风口、高温蒸发器出风口、第一换热腔室进风口依次管路连接，形成高温循环空气流路；

第二换热腔室，第二换热腔室内按照中温循环空气的流动方向从中温干空气进风口端开始依次设置中温风机、第二热管的热管冷凝端；第二换热腔室出风口、中温蒸发器进风口、中温蒸发器出风口、中温冷凝器进风口、中温冷凝器出风口、第二换热腔室进风口依次管路连接，形成中温循环空气流路。

进一步的，高温蒸发器出料液口设置高温循环泵，高温蒸发器、高温循环泵之间形成高温料液循环回路，高温蒸发器与中温循环泵管路连通。

进一步的，中温蒸发器出料液口设置中温循环泵，中温蒸发器、中温循环泵之间形成中温料液循环回路。

进一步的，热泵机组包括热泵蒸发器、热泵冷凝器，热泵冷凝器与热泵蒸发器之间设置热泵机组进行冷媒循环和热量交换。

进一步的，高温蒸发器与中温循环泵连通管路上设置控制阀门。