一种带有热量回收的脱氯污水处理系统的制作方法

本发明属于污水处理领域，具体为一种带有热量回收的脱氯污水处理系统。

背景技术：

氯离子腐蚀常见于海水中，与一般的酸腐蚀不同，氯离子半径小，可以穿过常规的表面钝化膜，是一种极强的去钝化剂。同时氯离子本身不构成腐蚀产物，在腐蚀中也未被消耗，因此相当于“催化”作用，长期会造成极其严重的腐蚀问题。

在氯碱工业、硅化工、垃圾焚烧、生物质电厂中也常见多种含有高浓度氯离子的污水。燃煤电厂中由于部分工艺和设备原因，其工艺水也较容易富集较多的氯离子。

氯离子腐蚀和氯气腐蚀不一样的。根据《火力发电厂凝汽器管选材导则》，316不锈钢的氯离子极限浓度为1000mg/l，317不锈钢的氯离子极限浓度为5000mg/l，常规不锈钢均不能在氯离子浓度较高的污水中长时间使用。

对于高氯离子浓度的污水，现在已存在很多处理方式。目前，去除废水中氯离子的方法有以下几种：(1)沉淀法，用硝酸银沉淀出氯离子，在工业中成本太高，应用不广泛，仅限于实验室使用；(2)离子交换法，用复床或混床，将氯离子去除，属传统工艺，设备投资较低，运行成本低，但阴离子交换树脂容易饱和，需要再生；(3)电渗析法，适合处理低浓度含氯废水，水耗和电耗较大；(4)反渗透(ro膜法)去除率高于电渗析，操作方便，但投资较大，而且膜容易堵塞，不适用于处理电导率高、离子浓度大的废水。

公开号为cn101121549的中国专利公开了一种处理含铵含氯废水并回收利用铵和氯的方法，所述方法是通过向含氨含氯废水中加入浓硫酸，再进行加热蒸馏的方法去除氯离子，但使用浓硫酸危险性很大，且不适合高浓度氯离子的去除。

公开号为cn107628687的中国发明专利公开了一种同步脱除工业废水中氟离子和氯离子的处理方法，所述方法通过实施预处理和深度处理二段法脱除工业废水中氟离子和氯离子；所述预处理采用ca(oh)2和naalo2沉淀，所述深度处理采用生物混凝剂进行混凝沉降。所述专利公开的生物絮凝剂是由定向驯化的氧化亚铁硫杆菌制备的，具有无毒、高效、无二次污染、可自然降解等优势，使用超高石灰铝法进行处理，但是药剂使用量极大，且反应后存在大量无用的沉淀物，也无法对处理过的水进一步利用，且处理废水过程中无法回收过程中产生的热量。

因此，亟需研发一种能够对废水脱氯的同时，避免产生大量沉淀物，能够回收过程热量的，对处理过的废水能够二次利用的系统。

技术实现要素：

本发明提供一种带有热量回收的脱氯污水处理系统，该系统能够降低污水中的氯离子，对处理废水的过程中能够热量回收，且形成的蒸馏水能够再次利用。

一种带有热量回收的脱氯污水处理系统，包括：

喷淋浓缩装置，包括从上到下依次设置的第一喷头、第一热交换管以及与污水源连通的第一储水室，所述第一喷头与所述第一储水室通过第一水泵和喷淋水循环管相连，以便所述第一储水室内的水被泵送至所述第一喷头处，所述第一热交换管内通有蒸汽，以便与所述第一喷头喷淋而下的水热交换产生水蒸气；

气液分离器，包括第一入口、第一出口和第二出口，所述第一入口通过第一连通管与所述喷淋浓缩装置相通，热交换产生的水蒸气通过所述第一入口进入所述气液分离器中，所述第一出口通过回水管与所述喷淋水循环管相连，以便经气液分离器分离后的水回流至所述喷淋浓缩装置中；

喷淋热量回收装置，与所述第二出口相连，包括从上到下依次设置的第二喷头、第二热交换管以及第二储水室，所述第二喷头与所述第二储水室通过第二水泵和喷淋水循环管相连，以便所述第二储水室内的水被泵送至第二喷头处，所述第二热交换管内通有热网水，以便与所述第二喷头喷淋而下的水热交换。

高氯离子浓度的污水通过第一水泵和喷淋水循环管被泵送至第一喷头处，与第一热交换管热交换后，气液混合气被分离出来，随后进入气液分离器进行水气分离，利用被分离出来的干净无氯的水蒸气的热量，在第二热交换管处再次换热，达到余热再利用的目的。

通过利用第一热交换管热交换后，氯离子以固态的形式沉淀在第一储水室中，分离出来的气液混合气中的液体回流，继续与第一热交换管换热，蒸汽浓缩，循环进行，最终得到蒸馏水，并且进入到喷淋热量回收装置为脱氯水蒸气，防止了氯离子对喷淋热量回收装置的腐蚀，并在多次循环后，将第一储水室内的高浓度污水进行处置，高于5000ppm等不适合钢材工作的浓度即可，浓度处于10000以上最佳，浓度过低会导致蒸汽用量增加。

经过气液分离器分离的水蒸气通过第二热交换管热交换，并在喷淋装置的辅助作用下，使得水蒸气的热量能够被回收利用，且冷凝下来的水蒸气形成蒸馏水，方便作为工艺水再次使用。

进一步地，所述第一连通管的一端连接在所述第一储水室和第一热交换管之间。

将水蒸气与被其携带出的液滴进行分离，防止氯离子被携带进入下一阶段，同时防止液滴对下一阶段换热产生干扰。

进一步地，所述第二连通管的一端连接在所述第二热交换管与第二储水室之间。

合适的第二出口位置能够强化水蒸气与热交换管的传热过程，并提高热网回水的温度，提高热量品质。

进一步地，所述第一热交换管包括蒸汽进口和冷凝水出口，所述蒸汽进口位于所述冷凝水出口的下方，进一步地，所述蒸汽进口位于所述冷凝水出口的下方，第一储水室的污水液面上方。因为逆流换热，保持较高的温差和传热效果，能够提高污水蒸发为水蒸气的速度。

进一步地，所述第一热交换管为金属管或陶瓷管，进一步优选，所述第一热交换管为陶瓷管，所述金属管为耐腐蚀钢管或钛管。

陶瓷管能够防止高氯污水的腐蚀，且进入第一热交换管中的蒸汽具有较高的温度，能够实现较大的换热温差，以弥补陶瓷管导热系数差的问题。

进一步地，所述第二热交换管包括给水口和出水口，所述给水口位于所述出水口的上方。

进一步地，所述喷淋浓缩装置设有一污水进水口，所述污水进水口位于所述第一储水室的下部，并与所述污水源连通；所述喷淋浓缩装置还设有一污水出口，所述污水出口位于所述第一储水室的下部。

进一步地，所述第二储水室的下部设有清水出口，所述清水出口与一后处理装置相连。

脱氯后的蒸馏水通过清水出口流进其他工业装置进行二次利用。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)通过喷淋浓缩装置，将对高氯污水进行循环脱氯，直至蒸馏水排出，再利用。

(2)通过喷淋热量回收装置，将气液分离器输入的水蒸气进行热量回收再利用，冷凝下来的水形成蒸馏水，能够作为工业用水继续使用。

(3)气液分离器中分离的液态水进入到喷淋浓缩装置循环除氯，水蒸气进入喷淋热量回收装置中，进行回收利用的同时，还能够避免氯离子对喷淋热量回收装置的腐蚀污染。

附图说明

图1为一种带有热量回收的脱氯污水处理系统结构图。

符合表示：100-喷淋浓缩装置，110-第一喷头，120-第一热交换管，121-冷凝水出口，122-蒸汽进口130-第一储水室，140-第一水泵，150-喷淋水循环管，160-污水出口，170-污水进水口，200-气液分离器，210-第一连通管，220-回水管，230-第二连通管；300-喷淋热量回收装置，310-第二喷头，320-第二热交换管，321-给水口，322-出水口，330-第二储水室，340-第二水泵，350-喷淋水循环管，360-清水出口，400-污水处理装置，500-污水源，600-后处理装置。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本实施例的一种带有热量回收的脱氯污水处理系统，如图1所示，包括：喷淋浓缩装置100，包括从上到下依次设置的第一喷头110、第一热交换管120以及与污水源500连通的第一储水室130，所述第一喷头110与所述第一储水室130通过第一水泵140和喷淋水循环管150相连，以便所述第一储水室130内的水被泵送至所述第一喷头110处，所述第一热交换管120内通有蒸汽，以便与所述第一喷头110喷淋而下的水热交换产生水蒸气；

气液分离器200，包括第一入口、第一出口和第二出口，所述第一入口通过第一连通管210与所述喷淋浓缩装置100相通，热交换产生的水蒸气通过所述第一入口进入所述气液分离器200中，所述第一出口通过回水管220与所述喷淋水循环管150相连，以便经气液分离器200分离后的水回流至所述喷淋浓缩装置100中；

喷淋热量回收装置300，通过第二连通管230与所述第二出口相连，包括从上到下依次设置的第二喷头310、第二热交换管320以及第二储水室330，所述第二喷头310与所述第二储水室330通过第二水泵340和喷淋水循环管350相连，以便所述第二储水室330内的水被泵送至第二喷头310处，所述第二热交换管320内通有热网水，以便与所述第二喷头310喷淋而下的水热交换；

高氯离子浓度的污水通过第一水泵140和喷淋水循环管150被泵送至第一喷头110处，与第一热交换管120热交换后，气液混合气被分离出来，进入气液分离器200中，而后干净无氯的水蒸气的热量与第二热交换管320再次换热，达到余热再利用的目的。

所述第一连通管210的一端连接在所述第一储水室130和第一热交换管120之间。

所述第二连通管230的一端连接在所述第二热交换管320与第二储水室330之间。

所述第一热交换管120包括蒸汽进口122和冷凝水出口121，所述蒸汽进口122位于所述冷凝水出口121的下方。

所述第一热交换管120为陶瓷管。

所述第二热交换管包括给水口321和出水口322，所述给水口321位于所述出水口322的上方。

所述喷淋浓缩装置100设有一污水进水口170，所述污水进水口170位于所述第一储水室的下部，并与所述污水源500连通；所述喷淋浓缩装置还设有一污水出口160，所述污水出口160与一污水处理装置400相连，所述污水出口位于所述第一储水室的下部。通过喷淋浓缩装置100不断对污水进行分离，干净水蒸气进入下一道程序，浓缩下来的氯离子集聚到一定浓度将通过污水处理装置400处理掉，能够具有较高的工作效率，节省能源消耗。

所述第二储水室的下部设有清水出口360，所述清水出口360与一后处理装置600相连。使得处理后的蒸馏水能够再次被利用。

具体操作方式为：用3bar饱和水蒸气5.21t/h通入第一热交换管，从污水出口排放高浓度污水0.31t/h，以处理6t/h、氯离子浓度10000mg/l污水，并且将5.96t/h热网水(0.6mpa)从50℃加热至80℃。最终可获得11.17t/h热水用以供热。