一种基于热泵的工业废水热能利用系统及方法与流程

本发明涉及废水处理，尤其涉及一种基于热泵的工业废水热能利用系统及方法。

背景技术：

1、工业废水中含有很多污染物质，如重金属、有机物、化学品等，这些物质在环境中存在较长时间，会对水资源、空气以及土壤等造成危害，影响生态平衡。同时，这些污染物质的存在会使得水质降低，对饮用水、农业用水等产生严重影响，威胁人类健康。其次，由于水是生命之源，对水资源的保护与管理至关重要。工业废水的排放不仅会对水质造成损害，还会浪费大量的水资源。

2、随着现代化工业的迅猛发展，各种废水的排放量逐年增加，而处理这些环境污染源的设备却发展缓慢，现有的工业污水处理设备均是将污水集中后直接排放，这些污水中存在着大量的杂质，直接排放会损坏土壤，导致环境的污染，因此会使用废水处理装置进行过滤处理。

3、工业废水中还存有大量的热量，现有的许多废水处理装置直接对废水进行处理，废水中存在的热量则无法得到充分的利用，造成了资源的浪费。

4、因此，有必要对现有技术中废水中的热量无法充分利用进行改进，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明克服了现有技术的不足，提供一种基于热泵的工业废水热能利用系统及方法。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种基于热泵的工业废水热能利用系统，包括：储水箱，与所述储水箱连通的预热模块，对预加热后的工业废水高温消毒的高温浓缩模块，以及对杀菌后的水进行结晶的低温结晶模块，

3、所述预热模块包括：升温板式换热器，位于所述升温板式换热器与储水箱之间的第一泵体；所述第一泵体与升温板式换热器的进水端连通；

4、所述高温浓缩模块包括：与所述升温板式换热器出水端连通的高温罐，以及对进入所述高温罐内的工业废水进行加热杀菌的热泵；

5、所述低温结晶模块包括：与所述高温罐的出水端连通的低温罐，与所述高温罐连通的真空负压泵，包覆在所述低温罐外侧的低温供热套，以及连通所述储水箱、低温供热套、升温板式换热器的循环管。

6、本发明一个较佳实施例中，所述高温罐内对称固定有两个挡板，所述挡板将高温罐分为两个空腔和一个介质腔，且两个所述挡板之间设有若干通水管，所述通水管将两个空腔连通。

7、本发明一个较佳实施例中，所述高温罐的进水端和出水端分别位于两个空腔一侧，所述热泵中介质的出口与高温罐的介质腔的介质入口连通，且所述高温罐的介质腔的出口与热泵中介质入口连通。

8、本发明一个较佳实施例中，所述储水箱的出水端通过循环管与低温供热套的介质入口连通，所述将低温供热套的介质出口通过循环管与升温板式换热器的介质入口连通，所述升温板式换热器的介质出口与其进水端连通。

9、本发明一个较佳实施例中，所述循环管上连通有第二泵体。

10、本发明一个较佳实施例中，所述第一泵体和第二泵体均为增压泵设置。

11、本发明一个较佳实施例中，所述低温罐内转动连接有旋转轴，所述旋转轴上固定有若干搅拌轴，且所述低温罐的上表面安装有驱动旋转轴旋转的伺服电机。

12、本发明一个较佳实施例中，所述低温罐的底部漏斗状，且开设有出料口，所述低温罐的顶部开设有出水口。

13、本发明一个较佳实施例中，所述通水管为铝合金材质设置。

14、本发明提供了一种基于热泵的工业废水热能利用系统的方法，包括以下步骤：

15、s1、储水箱内的工业废水通过升温板式换热器进入到高温罐中，热泵提供热量，高温罐中的工业废水被高温浓缩净化，进入到低温罐，控制真空负压泵对低温罐中进行抽气，降低工业废水的沸点，控制储水箱中的工业废水通过循环管进入到低温供热套内，低温罐中的工业废水低温结晶；

16、s2、低温供热套内对低温罐进行降温的废水进入升温板式换热器内，对通过升温板式换热器的工业废水预加热，并循环进入到升温板式换热器中，与预加热的工业废水混合。

17、本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

18、(1)本发明提供了一种基于热泵的工业废水热能利用系统及方法，利用工业废水中残余的热量，并将热量提供给低温结晶模块降温结晶，将换热后的工业废水再通过预热模块对工业废水进行加热，充分利用工业废水的热量以及废水处理时产生的热量，避免能源的浪费和环境的污染，提高能源利用效率，降低生产成本。

19、(2)本发明通过利用真空负压泵和低温供热套，对低温罐抽气，降低了工业废水的沸点，方便低温供热套对低温罐进行降温，加快工业废水的结晶速度，实现废水的浓缩和净化，从而达到节约资源、减少污染的目的。

20、(3)本发明通过利用旋转轴和搅拌轴，加快低温罐中的工业废水与低温供热套之间的热传递，使工业废水的结晶速率提高。

21、(4)本发明通过设置高温浓缩模块和低温结晶模块，对工业废水先进行高温浓缩，将工业废水中的污染物质的浓度增加，使得这些污染物质更容易结晶沉淀，方便在低温结晶时，对工业废水进行有效的净化分离处理，对环境进行有效保护。

技术特征：

1.一种基于热泵的工业废水热能利用系统，包括：储水箱，与所述储水箱连通的预热模块，对预加热后的工业废水高温消毒的高温浓缩模块，以及对杀菌后的水进行结晶的低温结晶模块，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的一种基于热泵的工业废水热能利用系统，其特征在于：所述高温罐内对称固定有两个挡板，所述挡板将高温罐分为两个空腔和一个介质腔，且两个所述挡板之间设有若干通水管，所述通水管将两个空腔连通。

3.根据权利要求2所述的一种基于热泵的工业废水热能利用系统，其特征在于：所述高温罐的进水端和出水端分别位于两个空腔一侧，所述热泵中介质的出口与高温罐的介质腔的介质入口连通，且所述高温罐的介质腔的出口与热泵中介质入口连通。

4.根据权利要求1所述的一种基于热泵的工业废水热能利用系统，其特征在于：所述储水箱的出水端通过循环管与低温供热套的介质入口连通，所述将低温供热套的介质出口通过循环管与升温板式换热器的介质入口连通，所述升温板式换热器的介质出口与其进水端连通。

5.根据权利要求1所述的一种基于热泵的工业废水热能利用系统，其特征在于：所述循环管上连通有第二泵体。

6.根据权利要求5所述的一种基于热泵的工业废水热能利用系统，其特征在于：所述第一泵体和第二泵体均为增压泵设置。

7.根据权利要求1所述的一种基于热泵的工业废水热能利用系统，其特征在于：所述低温罐内转动连接有旋转轴，所述旋转轴上固定有若干搅拌轴，且所述低温罐的上表面安装有驱动旋转轴旋转的伺服电机。

8.根据权利要求1所述的一种基于热泵的工业废水热能利用系统，其特征在于：所述低温罐的底部漏斗状，且开设有出料口，所述低温罐的顶部开设有出水口。

9.根据权利要求1所述的一种基于热泵的工业废水热能利用系统，其特征在于：所述通水管为铝合金材质设置。

10.基于权利要求1所述的一种基于热泵的工业废水热能利用系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种基于热泵的工业废水热能利用系统及方法，包括：储水箱，与储水箱连通的预热模块，对预加热后的工业废水高温消毒的高温浓缩模块，以及对杀菌后的水进行结晶的低温结晶模块，预热模块包括：升温板式换热器，位于升温板式换热器与储水箱之间的第一泵体；第一泵体与升温板式换热器的进水端连通；高温浓缩模块包括：与升温板式换热器出水端连通的高温罐，以及对进入高温罐内的工业废水进行加热杀菌的热泵；低温结晶模块包括：与高温罐的出水端连通的低温罐，与高温罐连通的真空负压泵，包覆在低温罐外侧的低温供热套，以及循环管；本发明充分用工业废水的热量以及废水处理时产生的热量，避免能源的浪费和环境的污染，提高能源利用效率，降低生产成本。

技术研发人员：宋建忠,姚磊
受保护的技术使用者：苏州格非智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14