[发明专利]一种旋风式冷冻除盐系统及除盐方法

说明书

本发明属于水处理技术领域，更具体地说是一种旋风式冷冻除盐系统及除盐方法，该旋风式冷冻除盐系统及除盐方法通过合理的设计完全解决了现有冷冻除盐系统中冷冻过程中热量交换方式不合理的问题、系统内热能不平衡的问题、系统不能持续运行的问题以及运行能效低的问题。旋风式冷冻除盐系统及除盐方法的作用或应用并非用于完全替代传统的膜法或蒸发的处理方式，而是在传统的膜法和蒸发处理工艺之间增加一级中间处理工艺，用于降低整体的投资及运行成本，提高系统的运行稳定性。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，更具体地说是一种旋风式冷冻除盐系统及除盐方法。

背景技术

随着我国工业的发展以及环保意识的逐渐增强，各类废水的近零排放处理要求逐渐增多。当前主流的零排放工艺通常为使用膜法将废水的浓度提升到2％-17％然后使用蒸发的方法进行最终浓缩或结晶。最终达到近零排放的目的。然而无论是使用膜法还是蒸发的方法都面临着运行费用极其高昂的情况。以蒸发为例，查询水的气化潜热表可知在常压情况下，水的气化潜热为2257.6KJ/Kg，因此如果使用电力在常压情况下将水直接蒸发的话，每蒸发1吨100摄氏度的水所需消耗的电能约为627KWH，即便是采用当前较为先进的多效蒸发方法，消耗的电能也将达到80-100KWH，运行成本十分昂贵。而根据相关研究数据显示，使用膜法除盐时，当水中的盐份10％后膜法处理的运行成本将超过蒸发处理的运行成本，(具体取决于进水水质情况)而且在废水的处理过程中通常废水中的成分比较复杂，当废水被浓缩到一定浓度以后，随着水中的各种污染物的浓度增加，使用膜法处理时膜元件的运行稳定性会急剧下降，频繁的化学清洗会进一步降低系统的整体运行效率，运行成本进一步增加。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种旋风式冷冻除盐系统及除盐方法，通过合理的设计完全解决了现有冷冻除盐系统中冷冻过程中热量交换方式不合理的问题、系统内热能不平衡的问题、系统不能持续运行的问题以及运行能效低的问题。

根据本发明的目的，提供了一种旋风式冷冻除盐系统，包括压缩机、一级散热器、二级散热器、蒸发器/冷风机、出口风量计、蒸发器排水管、背压阀、循环风机及其入口的负压调节阀和出口的压力释放阀、气液分离过滤器、系统进水管、进水降温换热器、制冰塔、制冰塔冷空气吹入口及制冰塔进风导管，所述制冰塔进风导管内部设置进水喷淋装置并和原水进水管以及浓水循环回水管相连；所述制冰塔空气排出口与之相连的制冰塔内部设置导气管；制冰塔锥形底、制冰塔内冰位计、螺旋压榨输送机包含螺旋压榨输送机排水导流槽和落冰导管、多孔滤板、浓水排出口、浓水循环水箱、浓水循环水箱液位计、浓水循环水泵、浓水出水管，所述浓水出水管上设置浓水盐度计；浓水出水三通比例调节阀将浓水出水分往浓水排水管和浓水循环回水管、融冰池、融冰池温度计、融冰池溢流堰、淡水收集池、淡水收集池液位计、淡水输送泵，所述融冰池溢流堰顶部设置滤网。

优选的，所述一级散热器、二级散热器、蒸发器/冷风机采用热泵原理，对系统内部的制冷剂进行不断的压缩、散热、蒸发循环然后将制得的冷量通过蒸发器/冷风机传输到由循环风机鼓入的空气当中然后进入到制冰塔中用于对进入制冰塔的水进行冷却制冰；所述一级散热器中散发的热量用于热能回收或散发到空气或其它冷却介质当中，所述二级散热器中散发的热量用于溶解融冰池中的冰；所述压缩机与一级散热器和冷风机连通；所述二级散热器位于融冰池内，二级散热器分别与冷风机和一级散热器连通；所述冷风机上安置有三组进出管路，冷风机通过第一组管路与二级散热器和压缩机连通，所述第一管路用于系统内部制冷剂的循环；所述冷风机通过第二组管路与制冰塔进风导管和循环风机连通，所述第二管路用于循环产生低温冷空气，为制冰塔内的制冰提供冷源；所述冷风机还设置有蒸发器排水管，用于冷风机的化霜处理；所述冷风机和制冰塔之间的连接管路上设有风量计用于监控冷风机的工作状况；当风量计检测到的蒸发器/冷风机出口风量减小到一定程度时即启动蒸发器/冷风机的化霜程序；蒸发器/冷风机进行化霜状态，化霜排出的水由蒸发器排水管排入到淡水收集池当中。