申请日2021.08.30
公开（公告）日2021.10.29
IPC分类号C02F1/04
摘要
本发明公开了一种高盐废水处理设备及污水处理方法，其中高盐废水处理设备包括设置在壳体内的多个换热管单元，在壳体上分别设有能蒸汽进口和蒸汽出口，在壳体顶部内设有喷淋管，在壳体内活动设置有活动支撑机构，在壳体侧壁上设有容置腔，在容置腔内设有旋转驱动机构，在换热管的外壁上套设有外部清理机构，在壳体内设有第一驱动机构，在第一驱动机构上设有拨动机构，在换热管内设有内部清理机构，在换热管内设有第二驱动机构，在壳体一端设有联动机构。本发明结构简单，能有效去除换热管表面结晶和去除换热管内壁水垢，从而有效保证换热管的换热效率和提高高盐废水的蒸发效率。
权利要求书
1.一种高盐废水处理设备,包括壳体（1），其特征在于:在所述壳体（1）内由上而下间隔设有相互平行的多个换热管单元（10），在所述壳体（1）上分别设有能与换热管单元（10）相互连通的蒸汽进口（11）和蒸汽出口（12），每个所述换热管单元（10）分别由多个换热管（13）间隔均布组成，在所述壳体（1）顶部内设有喷淋管（14），在所述壳体（1）内设有活动设置能对多个换热管单元（10）进行支撑的活动支撑机构（2），在壳体（1）侧壁上设有能容纳活动支撑机构（2）的容置腔（15），在所述容置腔（15）内设有驱使活动支撑机构（2）转入或转出容置腔（15）的旋转驱动机构（3），在所述换热管（13）的外壁上套设有能对换热管（13）表面结晶进行清理的外部清理机构（4），在所述壳体（1）内设有能驱使外部清理机构（4）沿换热管（13）轴线方向前后来回移动的第一驱动机构（5），在所述第一驱动机构（5）上设有能驱动所述旋转驱动机构（3）工作的拨动机构（6），在所述换热管（13）内设有能对换热管（13）内壁进行清理的内部清理机构（7），在所述换热管（13）内设有当换热管（13）旋转时能驱使内部清理机构（7）沿换热管（13）轴线方向前后来回移动的第二驱动机构（8），在所述壳体（1）一端设有能驱使第一驱动机构（5）工作和能驱使换热管（13）转动的联动机构（9）。
2.根据权利要求1所述的一种高盐废水处理设备,其特征在于:在所述换热管（13）外壁上均布有多个导热凸筋（16），在所述导热凸筋（16）内设有与换热管（13）内腔连通的导热槽（17）。
3.根据权利要求1所述的一种高盐废水处理设备,其特征在于:所述活动支撑机构（2）包括有活动设置在容置腔（15）一侧上的旋转轴（21），在所述旋转轴（21）中部设有弧形座（22），在所述弧形座（22）上间隔设有多个能支撑所述换热管（13）的支撑板（23）。
4.根据权利要求3所述的一种高盐废水处理设备,其特征在于:所述旋转驱动机构（3）包括有活动设置在容置腔（15）内的第一驱动齿轮（31），在所述旋转轴（21）上设有第一传动齿轮（32），所述第一传动齿轮（32）与所述第一驱动齿轮（31）相啮合，在所述第一驱动齿轮（31）一侧的容置腔（15）内活动设有驱动齿条（33），所述驱动齿条（33）与所述第一驱动齿轮（31）相啮合，在所述驱动齿条（33）远离旋转轴（21）的一端上设有与拨动机构（6）配合的驱动头（34），在所述驱动头（34）的两端上表面上设有便于拨动机构（6）脱离的斜面（35）。
5.根据权利要求4所述的一种高盐废水处理设备,其特征在于:所述拨动机构（6）包括有连接在第一驱动机构（5）上的拨动座（61），在所述拨动座（61）上沿上下方向设置有腰型孔（62），在所述腰型孔（62）内活动设有滑动轴（63），在所述滑动轴（63）上设有拨动杆（64），在所述拨动座（61）内设有能驱使拨动杆（64）下压的弹性机构（65），在所述拨动杆（64）外端上设有滑动轮（66），在所述容置腔（15）内与滑动轮（66）相应的位置上设有能驱使拨动杆（64）上移从而驱使拨动杆（64）与驱动头（34）分离的导向座（67）。
6.根据权利要求1所述的一种高盐废水处理设备,其特征在于:所述外部清理机构（4）包括有滑动座（41），在所述滑动座（41）与换热管（13）相应的位置设有安装孔（42），在所述安装孔（42）内活动设置有清洁套（43），所述清洁套（43）活动套设在换热管（13）上。
7.根据权利要求6所述的一种高盐废水处理设备,其特征在于:所述第一驱动机构（5）包括有设置在所述壳体（1）底部内的第一往返丝杆（51），在所述第一往返丝杆（51）上套设有第一丝杆套（52），在所述第一丝杆套（52）上设有安装槽（53），所述滑动座（41）设置在所述安装槽（53）内，所述拨动机构（6）设置在所述第一丝杆套（52）的一侧上。
8.根据权利要求1所述的一种高盐废水处理设备,其特征在于:所述内部清理机构（7）包括有活动设置在换热管（13）内的第二丝杆套（71），在所述第二丝杆套（71）外壁上设有清洁板（72），所述第二丝杆套（71）活动设置在第二驱动机构（8）上，所述第二驱动机构（8）包括有设置在换热管（13）内的第二往返丝杆（82），所述第二丝杆套（71）活动设置在第二往返丝杆（82）上，在所述第二往返丝杆（82）一端上设有第二传动齿轮（83），在所述换热管（13）与第二传动齿轮（83）相应一端内壁上设有环形内齿（84），在所述环形内齿（84）与第二传动齿轮（83）之间啮合有第三传动齿轮（85），所述第三传动齿轮（85）通过齿轮轴活动设置在壳体（1）上。
9.根据权利要求1所述的一种高盐废水处理设备,其特征在于:所述联动机构（9）包括有固定设置在壳体（1）一端内的驱动电机（91），所述第一驱动机构（5）与驱动电机（91）相连接，在所述第一驱动机构（5）一端上第二驱动齿轮（92），在与第二驱动齿轮（92）相应一端的换热管（13）上设有第四传动齿轮（93），在每一换热管单元（10）的第四传动齿轮（93）上分别套设有横向传动齿带（94），在第二驱动齿轮（92）以及与第二驱动齿轮（92）同一竖线的第四传动齿轮（93）上套设有竖向传动齿带（95）。
10.一种基于如权利要求1-9任一项所述高盐废水处理设备的污水处理方法,其特征在于包括以下步骤:
S1、向蒸汽进口（11）输入蒸汽， 使换热管（13）加热；
S2、向喷淋管（14）泵送高盐废水，使高盐废水自换热管（13）最上层向下喷淋；
S3、控制联动机构（9）使换热管（13）转动，使高盐废水在换热管（13）表面形成液膜，并通过换热管（13）加热形成水蒸汽，于此同时，驱使第二驱动机构（8）带动内部清理机构（7）对换热管（13）内壁的水垢进行清洁，并通过水蒸汽出口（12）排出；控制联动机构（9）驱使第一驱动机构（5）带动外部清理机构（4）沿换热管（13）轴向方向前后移动，对换热管（13）表面的结晶进行清洁；并在移动过程挤开活动支撑机构（2）或通过拨动机构（6）驱使旋转驱动机构（3）带动活动支撑机构（2）转让容置腔（15）；
S4、控制设置在壳体（1）上部蒸汽排出口（18）打开，使壳体（1）内部的水蒸汽从蒸汽排出口（18）送出至冷凝器；
S5、控制设置在壳体（1）下部的排污口（19），将壳体（1）内部脱落的结晶排出。
说明书
一种高盐废水处理设备及污水处理方法
技术领域
本发明涉及高盐废水处理设备，本发明还涉及一种基于该高盐废水处理设备的污水处理方法。
背景技术
随着我国工业的迅速发展，在石油、化工、冶金及电力行业的日常生产中，产生了越来越多的高盐废水，在很多地方如北方地区的煤化工工业园区，为了容纳这一类废水，人们建了蒸发塘等来暂时储存，但随着时间的推移，很多蒸发塘已经池满为患，无法持续接纳新的高含盐水。目前对含盐废水的处理主要是蒸发和膜处理技术为主，蒸发技术如多效蒸发MED、多级闪蒸MSF、蒸汽压缩冷凝VC、机械压缩MVR。膜技术如膜蒸馏、正渗透技术等。
如《广东化工》2013年18期蒸发脱盐技术在工业废水中的应用及发展方向的文章中就介绍了这几种废水的处理系统及装置。虽然在含盐废水处理方面取得了一定的成效，但是蒸发设备在使用过程，高盐废水被加热气化后，容易在换热管表面形成结晶，从而导致结垢，影响换热管的导热性能，进而降低蒸发效率，另外，水蒸汽与换热管进行热交换过程也会在换热管内壁形成水垢，从而降低换热效率。
故此，现有的高盐废水处理设备有待于进一步完善。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种结构简单，能有效去除换热管表面结晶和去除换热管内壁水垢，从而有效保证换热管的换热效率和提高高盐废水的蒸发效率的高盐废水处理设备。
本发明另一个目的提供一种基于上述高盐废水处理设备的污水处理方法。
就高盐废水处理设备而言，为了达到上述目的，本发明采用以下方案：一种高盐废水处理设备,包括壳体，其特征在于:在所述壳体内由上而下间隔设有相互平行的多个换热管单元，在所述壳体上分别设有能与换热管单元相互连通的蒸汽进口和蒸汽出口，每个所述换热管单元分别由多个换热管间隔均布组成，在所述壳体顶部内设有喷淋管，，在所述壳体内活动设置能对多个换热管单元进行支撑的活动支撑机构，在壳体侧壁上设有能容纳活动支撑机构的容置腔，在所述容置腔内设有驱使活动支撑机构转入或转出容置腔的旋转驱动机构，在所述换热管的外壁上套设有能对换热管表面结晶进行清理的外部清理机构，在所述壳体内设有能驱使外部清理机构沿换热管轴线方向前后来回移动的第一驱动机构，在所述第一驱动机构上设有能驱动所述旋转驱动机构工作的拨动机构，在所述换热管内设有能对换热管内壁进行清理的内部清理机构，在所述换热管内设有当换热管旋转时能驱使内部清理机构沿换热管轴线方向前后来回移动的第二驱动机构，在所述壳体一端设有能驱使第一驱动机构工作和能驱使换热管转动的联动机构。本发明中通过外部清理机构能有效将换热管外部的结晶清除,从而有效保证高盐废水的蒸发效率,通过内部清理机构能有效对换热管内壁上的水垢进行清理,从而有效保证换热管的换热效果。本发明中当外部清理机构向一端移动时可以通过挤压的方式将活动支撑机构挤开，并且向另一端移动时，可以通过拨动机构驱动旋转驱动机构，从而驱使活动支撑机构转入容置腔内，从而有效保证外部清理机构能顺利通过，并在通过后，活动支撑机构可以自动复位，对换热管进行支撑，从而避免换热管使其支撑而发生变形。
作为本发明高盐废水处理设备的另一种改进，在所述换热管外壁上均布有多个导热凸筋，在所述导热凸筋内设有与换热管内腔连通的导热槽。本发明中通过在换热管设置导热凸筋，有效增加换热管的换热面积和水蒸汽的利用率，提高高盐废水的处理效率。
作为本发明高盐废水处理设备的另一种改进，所述活动支撑机构包括有活动设置在容置腔一侧上的旋转轴，在所述旋转轴中部设有弧形座，在所述弧形座上间隔设有多个能支撑所述换热管的支撑板。初始状态时，本发明中活动支撑机构的支撑板抵靠换热管下端，或者将换热管上下两端面夹持，从而对换热管起到有效支撑。当外部清理机构通过时，活动支撑机构被挤开或被旋转驱动机构驱动转入容置腔内，此时由于外部清理机构是套设在换热管外壁上的，其能对换热管起到支撑作用，换而言之，换热管由始至终都处于被支撑状态，从而有效保证换热管不会因为跨度太长而发生变形。
作为本发明高盐废水处理设备的另一种改进，所述旋转驱动机构包括有活动设置在容置腔内的第一驱动齿轮，在所述旋转轴上设有第一传动齿轮，所述第一传动齿轮与所述第一驱动齿轮相啮合，在所述第一驱动齿轮一侧的容置腔内活动设有驱动齿条，所述驱动齿条与所述第一驱动齿轮相啮合，在所述驱动齿条远离旋转轴的一端上设有与拨动机构配合的驱动头，在所述驱动头的两端上表面上设有便于拨动机构脱离的斜面。本发明中第一驱动机构上的拨动机构在移动时拨动驱动头，驱使驱动齿条带动第一驱动齿轮转动，通过第一传动齿轮使旋转轴旋转，从而驱使活动支撑机构转入容置腔，为外部清理机构的通行提供了保障。并且在外部清理机构通过后，活动支撑机构能自动复位，重新对换热管进行支撑，安全可靠。
作为本发明高盐废水处理设备的另一种改进，所述拨动机构包括有连接在第一驱动机构上的拨动座，在所述拨动座上沿上下方向设置有腰型孔，在所述腰型孔内活动设有滑动轴，在所述滑动轴上设有拨动杆，在所述拨动座内设有能驱使拨动杆下压的弹性机构，在所述拨动杆外端上设有滑动轮，在所述容置腔内与滑动轮相应的位置上设有能驱使拨动杆上移从而驱使拨动杆与驱动头分离的导向座。本发明中拨动机构随第一驱动机构同步移动，在弹性机构的作用下，滑动轴处于腰型孔最下端的位置，也就是说，此时的拨动杆处于最下方，当拨动杆与驱动头接触时，先驱使驱动齿条向前移动一个距离，然后，拨动杆外端上的滑动轮进入导向座，并在导向座的作用下，驱使滑动轮带动拨动杆向上移动，拨动杆向上移动的过程同时向前移动，在所述驱动头的斜面上滑出，与驱动头相互脱离，从而保证第一驱动机构能继续向前移动，同时也保证活动支撑机构不会过度旋转。
作为本发明高盐废水处理设备的另一种改进，所述外部清理机构包括有滑动座，在所述滑动座与换热管相应的位置设有安装孔，在所述安装孔内活动设置有清洁套，所述清洁套活动套设在换热管上。本发明中清洁套在安装孔内旋转，从而保证换热管旋转的同时，滑动座能沿换热管的轴线方向直线来回移动，本发明中通过清洁套能有效去除换热管表面的结晶，从而保证高盐废水的蒸发效率。
作为本发明高盐废水处理设备的另一种改进，所述第一驱动机构包括有设置在所述壳体底部内的第一往返丝杆，在所述第一往返丝杆上套设有第一丝杆套，在所述第一丝杆套上设有安装槽，所述滑动座设置在所述安装槽内，所述拨动机构设置在所述第一丝杆套的一侧上。本发明中可以通过第一往返丝杆转动驱使第一丝杆套带动滑动座沿换热管轴向方向来回移动。并且在滑动座前后移动的过程可以将落入壳体底部内的结晶被刮入排污口。
作为本发明高盐废水处理设备的另一种改进，所述内部清理机构包括有活动设置在换热管内的第二丝杆套，在所述第二丝杆套外壁上设有清洁板，所述第二丝杆套活动设置在第二驱动机构上，所述第二驱动机构包括有设置在换热管内的第二往返丝杆，所述第二丝杆套活动设置在第二往返丝杆上，在所述第二往返丝杆82一端上设有第二传动齿轮，在所述换热管与第二传动齿轮相应一端内壁上设有环形内齿，在所述环形内齿与第二传动齿轮之间啮合有第三传动齿轮，所述第三传动齿轮通过齿轮轴活动设置在壳体上。本发明中换热管在联动机构的驱动下转动时，环形内齿驱使第三传动齿轮转动，驱使第二传动齿轮带动第二往返丝杆82转动，驱动第二丝杆套和清洁板在换热管内沿轴线方向来回移动，从而对换热管内壁的水垢进行清洁。水垢被刮落后，由于第二丝杆套中设置有通孔，一部分水垢会随流动的水蒸汽排出，另一部分会被第二丝杆套和清洁板挤出换热管。
作为本发明高盐废水处理设备的另一种改进，所述联动机构包括有固定设置在壳体一端内的驱动电机，所述第一驱动机构与驱动电机相连接，在所述第一驱动机构一端上第二驱动齿轮，在与第二驱动齿轮相应一端的换热管上设有第四传动齿轮，在每一换热管单元的第四传动齿轮上分别套设有横向传动齿带，在第二驱动齿轮以及与第二驱动齿轮同一竖线的第四传动齿轮上套设有竖向传动齿带。本发明中通过一个驱动电机便可同时驱动第一驱动机构、换热管，从而同时驱动第二驱动机构，不仅结构简单，而且有效节约成本。
本发明基于如上任一项所述高盐废水处理设备的污水处理方法,其特征在于包括以下步骤:
S1、向蒸汽进口输入蒸汽，使换热管加热；
S2、向喷淋管泵送高盐废水，使高盐废水自换热管最上层向下喷淋；
S3、控制联动机构使换热管转动，使高盐废水在换热管表面形成液膜，并通过换热管加热形成水蒸汽，于此同时，驱使第二驱动机构带动内部清理机构对换热管内壁的水垢进行清洁，并通过水蒸汽出口排出；
控制联动机构驱使第一驱动机构带动外部清理机构沿换热管轴向方向前后移动，对换热管表面的结晶进行清洁；并在移动过程挤开活动支撑机构或通过拨动机构驱使旋转驱动机构带动活动支撑机构转让容置腔；
S4、控制蒸汽排出口打开，使壳体内部的水蒸汽从蒸汽排出口送出至冷凝器；
S5、控制设置在壳体下部的排污口，将壳体内部脱落的结晶排出。
本发明污水处理方法，能及时清理换热管上的结晶，保证废水的蒸发效率，同时也能及时清理换热管内壁的水垢，保证换热管的换热效率。从而提高废水的处理效率。
综上所述，本发明相对于现有技术其有益效果是：本发明高盐废水处理设备结构简单，使用方便，本发明污水处理方法，工艺简单，操作方便；能及时清理换热管上的结晶，保证废水的蒸发效率，同时也能及时清理换热管内壁的水垢，保证换热管的换热效率。从而提高废水的处理效率。