[发明专利]一种水合物水处理协同蓄冷装置及方法

说明书

本发明提出了一种水合物水处理协同蓄冷装置及方法，包括冷水机组、水合物蓄冷槽、气流扰动装置、水层定位系统、喷淋系统与抽滤系统、换热系统、系统监控装置。冷水机组提供低温载冷剂，流经水合物蓄冷槽内的蒸发器盘管完成换热，气流扰动装置诱导水合物成核，水层定位系统在水合物分解后定位水层与载冷剂液面便于上层处理水的抽离，喷淋系统与抽滤系统强化固液分离效率，提高污染物的脱除率，取冷系统配备翅片管换热器，提高蓄冷系统供冷效率，系统监控装置通过多个温压传感器模块实时监测系统状态变化。本发明充分利用笼型水合物相变时的潜热和只与特定水合剂生成水合物的排他效应进行蓄冷和水处理，具有高效，节能，对污水种类无选择性的优点。

技术领域

本发明涉及水合物污水处理及水合物蓄冷领域，具体涉及一套可通过水合物固液相变进行污水处理，并利用生成水合物进行冷量采集、蓄冷的污水处理外加蓄冷系统。

背景技术

随着工业的迅速发展，污水由单一污染源向多污染源转变，污水成分更加复杂未知，传统污水处理技术对复杂污水体系出现处理效果降低，处理能耗增高等问题。采用水合物污水处理系统，可利用相应水合剂在较高温度的大气压力下生成水合物，从而将纯净水和污水杂质分离开。该技术处理条件要求较低，不产生二次污染，并且对污染物种类无选择性。同时该系统利用水合物进行蓄冷，克服了传统蓄冷系统，蓄冷密度低，工作介质不匹配，易损伤设备等缺点。蓄冷和水处理相结合，可充分利用水处理消耗的能量，实现节能减排，能量多重利用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有水处理系统工序复杂，对污染物种类有选择性，处理难度高，能耗大的不足及蓄冷系统水合物成核缓慢，储能转化率低的不足，提供一种水合物水处理协同蓄冷系统及装置。

本发明解决其技术问题的技术方案为：一种水合物水处理协同蓄冷装置，包括冷水机组、换热系统、翅片管换热器、第二双向阀门、第一双向阀门、系统监控装置、污水槽、喷淋装置、水处理及蓄冷槽、水层定位装置、回流槽、温度传感器组、蒸发器盘管、支管路Ⅰ、支管路Ⅱ、支管路Ⅲ、支管路Ⅳ、支管路Ⅴ、支管路Ⅵ、支管路Ⅶ、滤网盘、支管路Ⅷ；

所述换热系统内设有翅片管换热器；

所述冷水机组的出口端接支管路Ⅰ与翅片管换热器的入口相连接，冷水机组的入口端接支管路Ⅳ与翅片管换热器出口相连接；所述支管路Ⅰ上沿载冷剂流动方向依次有第一溶液泵、第一流量计、第一单向阀门、第二单向阀门，第二溶液泵；支管路Ⅳ上沿载冷剂流动方向依次有第三单向阀门、第四单向阀门、第二流量计；

所述水处理及蓄冷槽为双层密封容器，所述水处理及蓄冷槽外壁上端设置第一气泵以及下端设置浓缩污水排放管，浓缩污水排放管上设有第六单向阀门，水处理及蓄冷槽内胆顶部设置喷淋装置和双向气体阀门，水处理及蓄冷槽内胆下部设有滤网盘，滤网盘表面上侧设置气体发生器，气体发生器与第二气泵相连；水处理及蓄冷槽内胆底部为椭球形凹陷，并设置固液分离开关，固液分离开关外周套有密封圈；

蒸发器盘管位于水处理及蓄冷槽内胆中心，水处理及蓄冷槽内胆内部装有水合剂，所述水处理蓄冷槽内部设置有温度传感器组、水层定位装置，温度传感器组和水层定位装置的终端与系统监控装置连接；所述第一单向阀门与第二单向阀门之间的支管路I通过支管路Ⅱ与蒸发器盘管的一端相连接，第三单向阀门和第四单向阀门之间的支管路Ⅳ通过支管路Ⅲ与蒸发器盘管的另一端相连接，所述支管路Ⅱ上设有第二双向阀门，所述支管路Ⅲ上设有第一双向阀门；

所述支管路Ⅴ、支管路Ⅵ、支管路Ⅷ设置于水处理及蓄冷槽外部，支管路Ⅴ上端与污水槽连通，下端与水处理及蓄冷槽内胆顶部连通；所述喷淋装置依次连接第七单向阀门、支管路Ⅵ、第三单向阀门、第三溶液泵与回流槽连通，用于将回流槽中的水喷淋至水处理及蓄冷槽内胆内；支管路Ⅵ外接支管路Ⅷ依次连接第九单向阀门、第四溶液泵与回流槽连通，支管路Ⅵ外接支管路Ⅶ依次连接第八单向阀门、伸缩管，伸缩管伸入水处理及蓄冷槽内胆内，用于抽取水合物分解的水回流至回流槽。