公布日：2022.08.05
申请日：2022.05.19
分类号：B01D24/10(2006.01)I;B01D24/46(2006.01)I;C02F1/28(2006.01)I;F28D21/00(2006.01)I
摘要
本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种带余热回收的高温污水闭式降温消白设备。为了解决对高温工艺污水无组织排放时的废气污染，以及余热回用没有明确的降温目标和相应的调节程序的技术问题。本发明提供了这样一种带余热回收的高温污水闭式降温消白设备，包括有工艺高温污水闭式排放集水器、钢球过滤机组和换热机组等。本发明设有多级降温系统，并且每一级降温系统都设有指定的降温目标和相应的调节程序，在提高对高温污水的降温速度同时，提高对高温污水余热回收的效率，并且保证从源头到排放全程密闭，不与大气接触，消除白色污染，当温度检测到换热温度过剩或不足时，该水泵变频调动冷却液体的流速，提高换热效率。
权利要求书
1.一种带余热回收的高温污水闭式降温消白设备，包括有排水管、集水器和污水泵；其特征在于：还包括有钢球过滤机组、一级换热器、二级换热器和排污井；排放高温污水的排水管接通集水器，集水器通过污水泵接通钢球过滤机组，钢球过滤机组通过换热管路接通一级换热器，一级换热器将100℃-150℃的高温污水降温为75℃的中温污水，一级换热器通过换热管路接通二级换热器，二级换热器将75℃的中温污水降温为不高于35℃的低温污水，二级换热器通过换热管路接通钢球过滤机组的反冲洗管路，钢球过滤机组反冲洗出口接通排污井。
2.根据权利要求1所述的一种带余热回收的高温污水闭式降温消白设备，其特征在于，该余热回收的高温污水闭式降温消白设备采用如下使用方法：S1：污水引入，排水管将100℃-150℃的高温污水排入到集水器内，污水泵将集水器中的高温污水抽送至钢球过滤机组内过滤；S2：一级换热，过滤后的污水经换热管路进入一级换热器一侧进行一级换热工作，一级换热器的两端异侧分别通入两种10℃-30℃的冷却水与高温污水进行第一级热量置换，高温污水降温到75℃形成中温污水排至二级换热器；S3：二级换热，中温污水经管路进入二级换热器一侧进行二级换热工作，二级换热器的异侧通入10℃-25℃的自来水，用以与中温污水进行第二级热量置换，中温污水降温到不高于35℃的低温污水排出；S4：污水排出，最后完成换热工作的低温污水再次流经钢球过滤机组对过滤器进行交替反冲洗之后被排出至排污井中。
3.根据权利要求1所述的一种带余热回收的高温污水闭式降温消白设备，其特征在于：一级换热器的一端异侧通入10℃-25℃的软化水，另一端异侧通入30℃左右的中水，均用以与高温污水进行第一级热量置换。
4.根据权利要求1所述的一种带余热回收的高温污水闭式降温消白设备，其特征在于：一级换热工作中冷却水使用变频式水泵输送，用以在换热温度过剩或不足时，通过水泵变频，来调动冷却水流速，使得设备设定清水换热温度；二级换热工作中自来水使用变频式水泵输送，用以在换热温度过剩或不足时，通过水泵变频，来调动自来水流速，使得设备设定污水出水温度。
5.根据权利要求1所述的一种带余热回收的高温污水闭式降温消白设备，其特征在于：钢球过滤机组包括有安装支架(1)、过滤舱(2)、输液管(3)、进液管(4)、出液管(5)、环形管(51)、排污管(6)、滤筒(7)、过滤钢球、中部隔离板(9)和锥形塞(10)；安装支架(1)上固接有若干个过滤舱(2)；过滤舱(2)的进液阀(21)之间连通有输液管(3)；水泵连通输液管(3)的进液口；安装支架(1)左侧的上部安装有引导污水进入换热工作的进液管(4)；所有过滤舱(2)的左侧均通过管道连通进液管(4)，过滤舱(2)的左侧出口安装有滤网(24)；安装支架(1)的右侧安装有收集完成换热工作的污水的出液管(5)；安装支架(1)左侧的下部安装有排污管(6)；出液管(5)与排污管(6)之间连通有若干个环形管(51)，环形管(51)各紧贴一个过滤舱(2)的下表面；环形管(51)的右侧与过滤舱(2)之间接通有若干个冲入阀(511)；环形管(51)的左侧与过滤舱(2)之间接通有若干个冲出阀(512)；过滤舱(2)的内侧各固接有一个滤筒(7)；滤筒(7)的内部各装填有若干个过滤钢球；滤筒(7)的上侧各开设有若干个尺寸大于过滤钢球的通槽结构；滤筒(7)的下侧各开设有若干个仅供污水流出的通孔结构；过滤舱(2)的内侧各固接有一个中部隔离板(9)，中部隔离板(9)位于滤筒(7)的下方；环绕中部隔离板(9)的外表面各开设有若干个尺寸大于过滤钢球的通槽结构；滤筒(7)与中部隔离板(9)之间各连接有一组隔离单元；隔离单元连接安装支架(1)；隔离单元连接过滤舱(2)；过滤舱(2)的底部分别通过一组紧急升降单元各连接有一个锥形塞(10)；紧急升降单元各连接一组隔离单元；过滤舱(2)的内底部各连接有一组称重单元；称重单元各连接一个锥形塞(10)。
6.根据权利要求5所述的一种带余热回收的高温污水闭式降温消白设备，其特征在于：过滤钢球各由一个钢球壳体(81)和一组过滤料(82)组成，钢球壳体(81)内塞有吸附杂质的过滤料(82)，过滤料(82)的密度远低于污水，钢球壳体(81)为过滤料(82)密度提供支撑壳体防止过滤料(82)被冲散。
7.根据权利要求5所述的一种带余热回收的高温污水闭式降温消白设备，其特征在于：每个过滤舱(2)的上侧各安装有一个进料阀(22)；每个过滤舱(2)的下侧各安装有一个出料阀(23)。
8.根据权利要求5所述的一种带余热回收的高温污水闭式降温消白设备，其特征在于：隔离单元包括有环形滑块(101)、隔离挡板(102)、电机(103)、第一转轴(104)、第一锥齿轮(105)和锥齿环(106)；滤筒(7)的下侧各滑动连接有一个环形滑块(101)；环绕环形滑块(101)的外表面各固接有若干个隔离挡板(102)；隔离挡板(102)底部的密封塞(1021)部件均紧贴中部隔离板(9)；安装支架(1)右侧的上部固接有电机(103)；过滤舱(2)的右侧各转动连接有一个第一转轴(104)；电机(103)的输出轴各固接一个第一转轴(104)；第一转轴(104)的左端各固接有一个第一锥齿轮(105)；环形滑块(101)的上侧各固接有一个锥齿环(106)；第一锥齿轮(105)各与一个锥齿环(106)相啮合；第一转轴(104)各连接一组紧急升降单元。
9.根据权利要求8所述的一种带余热回收的高温污水闭式降温设备，其特征在于：紧急升降单元包括有限位杆(201)、第一传动轮(202)、第二转轴(203)、第二传动轮(204)、第二锥齿轮(205)、丝杆(206)和第三锥齿轮(207)；过滤舱(2)的底部各固接有一个限位杆(201)；限位杆(201)的上侧各滑动连接一个锥形塞(10)；过滤舱(2)的底部各转动连接有一个丝杆(206)；丝杆(206)的上端各连接一个锥形塞(10)；丝杆(206)的上侧各固接有一个第三锥齿轮(207)；安装支架(1)与过滤舱(2)的底部之间各转动连接有一个第二转轴(203)；第一转轴(104)的右端各固接有一个第一传动轮(202)；第二转轴(203)的右端各固接有一个第二传动轮(204)；第一传动轮(202)分别通过传动皮带传动连接一个第二传动轮(204)；第二转轴(203)的左端各固接有一个第二锥齿轮(205)；第二锥齿轮(205)各与一个第三锥齿轮(207)相啮合。
10.根据权利要求5所述的一种带余热回收的高温污水闭式降温消白设备，其特征在于：称重单元包括有压敏传感器(301)、弹簧伸缩杆(302)、支撑架(303)、外环板(304)和内环板(305)；环绕过滤舱(2)的内底部各安装有若干个压敏传感器(301)；压敏传感器(301)的压力部件各固接一个弹簧伸缩杆(302)；弹簧伸缩杆(302)的上端各固接有一个支撑架(303)；同一个过滤舱(2)内部的所有支撑架(303)之间各固接有一个外环板(304)；锥形塞(10)的下侧边沿各固接有一个内环板(305)。
发明内容
为了克服单级降温系统对高温污水的降温速度较慢，没有明确的降温目标和相应的调节程序，将导致单级降温系统对高温污水的热量吸收有限，影响余热回收的总体效果的缺点，本发明提供一种带余热回收的高温污水闭式降温消白设备。
本发明的技术方案是：一种带余热回收的高温污水闭式降温消白设备，包括有排水管、集水器、污水泵、钢球过滤机组、一级换热器、二级换热器和排污井；排放污水的排水管接通集水器，集水器通过污水泵接通钢球过滤机组，钢球过滤机组通过换热管路接通一级换热工作的一级换热器，一级换热器用以将100℃-150℃的高温污水降温为75℃的中温污水，一级换热器通过换热管路接通二级换热工作的二级换热器，二级换热器用以将75℃的中温污水降温为不高于35℃的低温污水，二级换热器通过换热管路接通钢球过滤机组对过滤器进行交替反冲洗之后被排出至排污井。
更为优选的是，该带余热回收的高温污水闭式降温消白设备采用如下使用方法：
S1：污水引入，工艺废水排水管将100℃-150℃的高温污水排入到集水器内，污水泵将集水器中的高温污水抽送至钢球过滤机组内过滤；
S2：一级换热，过滤后的污水经换热管路进入一级换热器一侧进行一级换热工作，一级换热器的两端异侧分别通入两种10℃-30℃的冷却水与高温污水进行第一级热量置换，高温污水降温到75℃形成中温污水排出；
S3：二级换热，中温污水经管路进入二级换热器一侧进行二级换热工作，二级换热器的异侧通入10℃-25℃的自来水，用以与中温污水进行第二级热量置换，中温污水降温到不高于35℃的低温污水；
S4：污水排出，最后完成换热工作的低温污水再次流经钢球过滤机组用于钢球过滤器的反冲洗并被排出至排污井中。
更为优选的是，一级换热器的一端异侧通入10℃-25℃的软化水，另一端异侧通入30℃左右的中水，均用以与高温污水进行第一级热量置换。
更为优选的是，一级换热工作中冷却水使用变频式水泵输送，用以在换热温度过剩或不足时，通过水泵变频，来调动冷却水流速，使得设备设定清水换热温度；二级换热工作中自来水使用变频式水泵输送，用以在换热温度过剩或不足时，通过水泵变频，来调动自来水流速，使得设备设定污水排出温度。
更为优选的是，钢球过滤机组包括有安装支架、过滤舱、输液管、进液管、出液管、环形管、排污管、滤筒、过滤钢球、中部隔离板和锥形塞；安装支架上固接有若干个过滤舱；过滤舱的进液阀之间连通有输液管；水泵连通输液管的进液口；安装支架左侧的上部安装有引导污水进入换热工作的进液管；所有过滤舱的左侧均通过管道连通进液管，过滤舱的左侧出口安装有滤网；安装支架的右侧安装有收集完成换热工作的污水的出液管；安装支架左侧的下部安装有排污管；出液管与排污管之间连通有若干个环形管，环形管各紧贴一个过滤舱的下表面；环形管的右侧与过滤舱之间接通有若干个冲入阀；环形管的左侧与过滤舱之间接通有若干个冲出阀；过滤舱的内侧各固接有一个滤筒；滤筒的内部各装填有若干个过滤钢球；滤筒的上侧各开设有若干个尺寸大于过滤钢球的通槽结构；滤筒的下侧各开设有若干个仅供污水流出的通孔结构；过滤舱的内侧各固接有一个中部隔离板，中部隔离板位于滤筒的下方；环绕中部隔离板的外表面各开设有若干个尺寸大于过滤钢球的通槽结构；滤筒与中部隔离板之间各连接有一组隔离单元；隔离单元连接安装支架；隔离单元连接过滤舱；过滤舱的底部分别通过一组紧急升降单元各连接有一个锥形塞；紧急升降单元各连接一组隔离单元；过滤舱的内底部各连接有一组称重单元；称重单元各连接一个锥形塞。
更为优选的是，过滤钢球各由一个钢球壳体和一组过滤料组成，钢球壳体内塞有吸附杂质的过滤料，过滤料的密度远低于污水，钢球壳体为过滤料密度提供支撑壳体防止过滤料被冲散。
更为优选的是，每个过滤舱的上侧各安装有一个进料阀；每个过滤舱的下侧各安装有一个出料阀。
更为优选的是，隔离单元包括有环形滑块、隔离挡板、电机、第一转轴、第一锥齿轮和锥齿环；滤筒的下侧各滑动连接有一个环形滑块；环绕环形滑块的外表面各固接有若干个隔离挡板；隔离挡板底部的密封塞部件均紧贴中部隔离板；安装支架右侧的上部固接有电机；过滤舱的右侧各转动连接有一个第一转轴；电机的输出轴各固接一个第一转轴；第一转轴的左端各固接有一个第一锥齿轮；环形滑块的上侧各固接有一个锥齿环；第一锥齿轮各与一个锥齿环相啮合；第一转轴各连接一组紧急升降单元。
更为优选的是，紧急升降单元包括有限位杆、第一传动轮、第二转轴、第二传动轮、第二锥齿轮、丝杆和第三锥齿轮；过滤舱的底部各固接有一个限位杆；限位杆的上侧各滑动连接一个锥形塞；过滤舱的底部各转动连接有一个丝杆；丝杆的上端各连接一个锥形塞；丝杆的上侧各固接有一个第三锥齿轮；安装支架与过滤舱的底部之间各转动连接有一个第二转轴；第一转轴的右端各固接有一个第一传动轮；第二转轴的右端各固接有一个第二传动轮；第一传动轮分别通过传动皮带传动连接一个第二传动轮；第二转轴的左端各固接有一个第二锥齿轮；第二锥齿轮各与一个第三锥齿轮相啮合。
更为优选的是，称重单元包括有压敏传感器、弹簧伸缩杆、支撑架、外环板和内环板；环绕过滤舱的内底部各安装有若干个压敏传感器；压敏传感器的压力部件各固接一个弹簧伸缩杆；弹簧伸缩杆的上端各固接有一个支撑架；同一个过滤舱内部的所有支撑架之间各固接有一个外环板；锥形塞的下侧边沿各固接有一个内环板。
有益效果：本发明提供的技术方案中，具有如下优点，设有多级降温系统，并且每一级降温系统都设有指定的降温目标和相应的调节程序，污水泵将100-150℃的高温污水抽送至可回收式的钢球过滤机组内过滤后，污水经管路进入一级换热器中进行一级换热工作，一级换热器的两端异侧分别通入两种温度的冷却水与高温污水进行第一级热量置换，使高温污水降温到75℃形成中温污水，接着经管路进入二级换热器一侧进行二级换热工作，二级换热器的异侧通入10℃-25℃的自来水与中温污水进行第二级热量置换，使其降温到35℃形成低温污水排出，在提高对高温污水的降温速度同时，提高对高温污水余热回收的效率，并且保证从源头到排放全程密闭，不与大气接触，消除白色污染；
另外一级换热工作中和二级换热工作中输送冷却液体的泵均为可变频式水泵，当温度检测到换热温度过剩或不足时，该水泵变频调动冷却液体的流速，提高对高温污水及中温污水的换热效率，使高温污水及中温污水在完成换热工作后达到设备设定的换热温度；从而避免因仅设有单级降温系统以及没有明确的降温目标和相应的调节程序，导致对高温污水的降温速度较慢，以及导致对高温污水的热量吸收有限，影响余热回收的总体效果的问题发生。
（发明人：姚洪谦;宋昊羲）