申请日2013.09.30
公开(公告)日2015.08.12
IPC分类号C02F1/12
摘要
本发明公开的污水处理系统包括除尘器和与污水源连通的水雾装置，密封室，密封分隔为蒸发腔和与蒸发腔连通的进风腔和回风腔，水雾装置的水雾喷头设于蒸发腔;余热回收器和第一冷凝器，除尘器、余热回收器和第一冷凝器依次设于进风腔，第一冷凝器的换热介质腔与水雾装置的污水管道连通，余热回收器的换热管穿过进风腔，连通回风腔和蒸发腔;空气热交换器，连通进风腔和回风腔;启动加热器，设于蒸发腔，用于污水处理系统启动时对蒸发腔内水雾加热;风机，设于密封室，用于驱动气体流动。上述系统启动后通过吸收空气中的热能作为将水雾加热成较高温度湿空气的热量源，能够降低污水处理的能耗。本发明还公开了一种污水处理工艺。
权利要求书
1.污水处理系统，包括除尘器(17)和与污水源连通的水雾装置，其特征在于，所述污 水处理系统还包括：
密封室(20)，所述密封室(20)密封分隔为蒸发腔(A)和与所述蒸发腔(A)连通的进 风腔(C)和回风腔(B)，所述水雾装置的水雾喷头(18)设置于所述蒸发腔(A);
余热回收器(15)和第一冷凝器(9)，所述除尘器(17)、余热回收器(15)和第一冷凝 器(9)依次设置于所述进风腔(C)，且所述第一冷凝器(9)的换热介质腔与所述水雾装置 的污水管道相连通，所述余热回收器(15)的换热管穿过所述进风腔(C)，以连通所述回风 腔(B)和所述蒸发腔(A);
空气热交换器(12)，连通所述进风腔(C)和所述回风腔(B);
启动加热器，设置于所述蒸发腔(A)，用于所述污水处理系统启动时对所述蒸发腔(A) 内的水雾加热;
风机(13)，设置于所述密封室(20)，用于驱动气体流动。
2.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，还包括空气能源热水器(11)， 所述空气能源热水器(11)的冷冻端作为第二冷凝器(10)设置于所述进风腔(C)，所述空 气能源热水器(11)的散热端(14)作为热源设置于所述回风腔(B)。
3.根据权利要求2所述的污水处理系统，其特征在于，所述第二冷凝器(10)设置于所 述第一冷凝器(9)和所述空气热交换器(12)之间。
4.根据权利要求3所述的污水处理系统，其特征在于，所述风机(13)设置在所述空气 热交换器(12)和所述空气能源热水器(11)的散热端(14)之间。
5.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述水雾装置与污水源连接的进 水管道上设置有过滤装置。
6.根据权利要求5所述的污水处理系统，其特征在于，所述水雾装置包括依次连接的高 压柱塞泵(5)、蓄能器(6)、压力调节阀(7)和所述水雾喷头(18)，所述高压柱塞泵(5)、 蓄能器(6)和压力调节阀(7)设置在所述过滤装置和所述水雾喷头(18)之间。
7.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述水雾喷头(18)设置在所述 蒸发腔(A)中靠近所述回风腔(B)出口的部位。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的污水处理系统，其特征在于，还包括设置在所述 除尘器(17)和所述余热回收器(15)之间的活性炭吸附器(16)。
说明书
污水处理系统及工艺
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，更为具体地说，涉及一种污水处理系统及工艺。
背景技术
近些年，随着科技的发展和社会的进步，环境问题日益严峻。其中，污水污染问 题是众多环境问题中比较棘手的问题。污水处理的方式通常包括物理法、化学法、生 物法等等。然而近些年来，采用蒸发法对污水处理由于在应用方面有其独到的优势， 而越来越受到人们的青睐。蒸发法对污水进行处理的原理是：蒸发污水，污水中污染 物被干化，然后对蒸发后得到的较高温度湿空气除尘以及除去有害物质，最终实现污 水的处理。
我们知道，单位质量的液体转变为同温度蒸汽时吸收的热量称为汽化潜热，简称 汽化热。一般情况下，使水在其沸点蒸发完全所需要的热量五倍于把等量的水从1℃加 热到100℃所消耗的热量。可见，采用蒸发法处理污水，将会消耗非常多的热能，最终 导致污水处理能耗高。
为了解决上述问题，中国专利CN1207462所记载的污水处理方法中，污水以水雾 的形式被喷出，然后对水雾加热蒸发，由于水雾易于蒸发能够使得热被充分利用，进 而降低蒸发过程中所需的热能，最终能够降低能耗。但是此过程中，仍然需要将热源 专门预热(例如电加热)，通过持续不断地加热热源从而提供污水水雾蒸发所需要的热 能。这种处理污水方式自始至终对空气提前预热，仍然需要消耗非常多的热能。这种 污水处理方式的能耗并没有明显降低。
发明内容
本发明的目的是提供一种污水处理系统，以解决背景技术中提供的污水处理方法 在污水处理过程中耗能较高的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
污水处理系统，包括除尘器和与污水源连通的水雾装置，所述污水处理系统还包括：
密封室，所述密封室密封分隔为蒸发腔和与所述蒸发腔连通的进风腔和回风腔，所述 水雾装置的水雾喷头设置于所述蒸发腔;
余热回收器和第一冷凝器，所述除尘器、余热回收器和第一冷凝器依次设置于所述进 风腔，且所述第一冷凝器的换热介质腔与所述水雾装置的污水管道相连通，所述余热回收 器的换热管穿过所述进风腔，以连通所述回风腔和所述蒸发腔;
空气热交换器，连通所述进风腔和所述回风腔;
启动加热器，设置于所述蒸发腔，用于所述污水处理系统启动时对所述蒸发腔内的水 雾加热;
风机，设置于所述密封室，用于驱动气体流动。
优选的，上述污水处理系统中，还包括空气能源热水器，所述空气能源热水器的冷冻 端作为第二冷凝器设置于所述进风腔，所述空气能源热水器的散热端作为热源设置于所述 回风腔。
优选的，上述污水处理系统中，所述第二冷凝器设置于所述第一冷凝器和所述空气热 交换器之间。
优选的，上述污水处理系统中，所述风机设置在所述空气热交换器和所述空气能源热 水器的散热端之间。
优选的，上述污水处理系统中，所述水雾装置与污水源连接的进水管道上设置有过滤 装置。
优选的，上述污水处理系统中，所述水雾装置包括依次连接的高压柱塞泵、蓄能器、 压力调节阀和所述水雾喷头，所述高压柱塞泵、蓄能器和压力调节阀设置在所述过滤装置 和所述水雾喷头之间。
优选的，上述污水处理系统中，所述水雾喷头设置在所述蒸发腔中靠近所述回风腔 出口的部位。
优选的，上述污水处理系统中，还包括设置在所述除尘器和所述余热回收器之间的 活性炭吸附器。
基于上述提供的污水处理系统，本发明还提供了一种污水处理工艺，该工艺包括 以下步骤：
对污水雾化处理，得到水雾;
通过较高温度干空气对所述水雾加热蒸发，得到较高温度湿空气;
对较高温度湿空气依次除尘、有害气体吸附;
冷凝经过吸附处理的较高温度湿空气，得到较低温度干空气和冷凝水;
将较低温度干空气与大气换热，使之成为所述较高温度干空气。
优选的，上述污水处理工艺中，冷凝经吸附处理的较高温度湿空气，具体通过多次 冷凝实现。
本发明提供的污水处理系统工作过程如下：污水进入到水雾装置后通过设置在蒸 发腔中的水雾喷头喷出水雾，启动加热器在整个污水处理系统启动时加热蒸发腔中的 空气以实现对水雾的加热蒸发。水雾被蒸发成较高温度湿空气后，污染物被析出形成 粉尘，随着较高温度湿空气进入到进风腔中，通过除尘器除尘，由于较高温度湿空气 具有较高的温度，通过余热回收器换热实现较高温度的湿空气对经过余热回收器的空 气加热，实现能量回收利用，经过余热回收器后，较高温度湿空气温度有所降低，再 经过第一冷凝器冷凝，较高温度湿空气的温度进一步降低同时第一冷凝器吸收的热量 加热进入水雾喷头的污水，同时水分被进一步冷凝形成冷凝水被排出，至此较高温度 湿空气变成较低温度干空气，进而进入到空气热交换器中与大气换热。经过换热后的 空气经过余热回收器加热后重新进入蒸发腔中作为加热水雾的较高温度干空气，进而 开始下一个污水处理循环，整个处理过程中，风机为气体流动提供动力，启动加热器 把空气加热到设定温度时即可关闭，整个污水处理系统中的气体在密封环境中循环， 并以空气作为能量来源，实现了对水雾的蒸发。
通过上述工作过程可以得出，本发明提供的污水处理系统在启动后的工作过程中， 采用空气作为污水处理的能量源，即通过吸收空气中的热能作为将水雾加热成较高温 度湿空气的热量源，相比于背景技术中提供的自始至终需要采用专门的热源对空气加 热以实现水雾的蒸发，本发明实施例提供的污水处理系统更加节能，能够降低污水处 理过程的能耗。