一种高盐废水中回收金属离子和热量的系统

1.本实用新型涉及热泵系统的技术领域，特别是涉及一种高盐废水中回收金属离子和热量的系统。


背景技术：

2.在高盐废水处理过程中，常用的工艺主要为蒸发浓缩脱盐和生物法，前者会造成大量的能量损耗；后者碍于水质远超微生物的生存环境阈值，即使对微生物加以驯化，也难以直接进行应用，必须辅以相匹配的物化处理工艺。废水最常用、经济的处理方式为生物处理，但因为高盐废水的特殊性，难以直接进行生物处理，需要在生物处理之前前置一个预处理工艺。由于高盐废水中存在大量的金属离子，这些离子对后续的深度处理造成了相当的阻碍，设置前置工艺去除这部分离子具有相当重要的意义。
3.而在进行物化预处理时，有两个问题往往被人们忽视：其一，物化反应过程产生大量热量，且高盐废水在产出的过程中本身就携带着相当高的热量，两者叠加，产生了巨额的余热，而这部分能量的损耗目前少有相关回收办法；其二，高盐废水成分复杂，其中有很多金属离子含量较高，具备再次回收利用的价值。此外，金属离子与其他污染物混合下，想要保持良好的出水水质，对物化预处理的要求也相对较高。目前市面上往往通过电解或高级氧化等技术，实现金属离子等污染物的去除，但并不能进行热量回收，也鲜有金属离子富集回收的装置。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种高盐废水中回收金属离子和热量的系统，以解决上述现有技术存在的问题，使高盐废水中金属离子和余热得以回收利用。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
6.本实用新型提供了一种高盐废水中回收金属离子和热量的系统，包括压缩机、冷凝器、s型换热装置和电场沉淀池，所述压缩机分别与所述冷凝器、所述s型换热装置连通且形成一个循环通路，所述循环通路上设置有膨胀阀，所述s型换热装置内能够实现高盐废水和循环工质的换热，所述s型换热装置的高盐废水通道与所述电场沉淀池连通，所述电场沉淀池能够使所述高盐废水中的金属离子沉淀和分类收集。
7.优选的，所述s型换热装置包括双层管道，所述双层管道的两层管道之间的空腔与所述循环通路连通，所述双层管道的内层管道用于流通所述高盐废水和添加物料。
8.优选的，所述s型换热装置倾斜设置于所述电场沉淀池上，所述循环工质的进口设置于所述双层管道的下端、出口设置于所述双层管道的上端，所述内层管道的上端设置有进料口。
9.优选的，所述内层管道内等间距设置有若干个向下倾斜设置的所述隔板，呈s型换热通道。
10.优选的，所述电场沉淀池包括沉淀池、阴极、阳极和电源，所述沉淀池的上方设置
有所述阴极、下方设置有所述阳极，所述阴极和所述阳极分别与一外置的所述电源电连接。
11.优选的，所述沉淀池的底部并列设置有若干个所述收集斗，所述收集斗的上方设置有所述阴极、下方设置有所述阳极。
12.优选的，每个所述收集斗上方设置有一个所述阴极、下方对应设置有一个所述阳极，每个是所述阴极和所述阳极分别与所述电源电连接，所述电源能够调控出不同的电压强度。
13.优选的，所述沉淀池与所述s型换热装置的出料口连通，所述沉淀池的一端设置有溢流口，所述阴极位于所述出料口的上端且低于所述溢流口。
14.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
15.本实用新型利用热泵系统中循环工质的循环过程中可以释放和吸收大量热量的特性，用s型换热装置使高盐废水中的金属离子与添加的物料充分反应产生沉淀，热泵系统吸收高盐废水中的反应热量和余热，并利用电场沉淀池对金属离子的沉淀物进行加速沉淀，最终实现沉淀物和出水的分离。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型高盐废水中回收金属离子和热量的系统的结构示意图；
18.图2为本实用新型高中沉淀池的俯视结构示意图；
19.其中：1-循环通路，2-压缩机，3-冷凝器，4-双层管道，5-挡料板，6
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膨胀阀，7-沉淀池，8-阴极，9-泥斗，10-阳极，11-电源，12-出料口，13
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溢流口，14-进料口。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.本实用新型的目的是提供一种高盐废水中回收金属离子和热量的系统，以解决现有技术存在的问题，使高盐废水中金属离子和余热得以回收利用。
22.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
23.如图1至图2所示：本实施例提供了一种高盐废水中回收金属离子和热量的系统，包括压缩机1、冷凝器3、s型换热装置和电场沉淀池，压缩机1分别与冷凝器3、s型换热装置连通且形成一个循环通路2，循环通路 2上设置有膨胀阀3，s型换热装置内能够实现高盐废水和循环工质的换热， s型换热装置的高盐废水通道与电场沉淀池连通，电场沉淀池能够使高盐废水中的金属离子沉淀和分类收集。s型换热装置相当于热泵系统中的蒸发器，冷凝器3释放的大量余热可用于厂房的洗浴供热、供暖需求等。
24.s型换热装置包括双层管道4，双层管道4的两层管道之间的空腔与循环通路连通，双层管道4的内层管道用于流通高盐废水和添加物料。s型换热装置倾斜设置于电场沉淀池上，循环工质的进口设置于双层管道4的下端、出口设置于双层管道的上端，内层管道的上端设置有进料口14。内层管道内等间距设置有若干个向下倾斜设置的隔板5，避免液体滞留，呈s 型换热通道，增加换热时间和换热效率，隔板5用于增加含盐废水与投加物料的混合程度反应程度。其中，附图1中展示的是双层管道4的俯视图。
25.电场沉淀池包括沉淀池7、阴极8、阳极10和电源11，沉淀池7的上方设置有阴极8、下方设置有阳极10，阴极8和阳极10分别与一外置的电源11电连接。收集斗的底部设置有阳极10，阳极10置于底板下方，不与废水接触，沉淀池7的底部并列设置有若干个收集斗9，收集斗9的上方设置有阴极8、下方设置有阳极10。每个收集斗9上方设置有一个阴极8、下方对应设置有一个阳极10，每个是阴极8和阳极10分别与电源11电连接，电源11能够调控出不同的电压强度，使每个收集斗9上方施加不同强度的电场，进而沉淀不同的金属离子，便于进行沉积物的分类。沉淀池7与s 型换热装置5的出料口12连通，沉淀池7的一端设置有溢流口13，阴极8 位于出料口12的上端且低于溢流口13。
26.本实施例的高盐废水中回收金属离子和热量的系统高盐废水中回收金属离子和余热的具体操作方法如下，高盐废水和添加物料由s型换热装置的进水进料口14流入，并在s型换热装置的内管中混合反应并与热泵系统的循环工质进行换热，反应后的高盐废水进入沉淀池7，在阴极8和阳极 10形成的电场作用下，高盐废水中的金属离子与添加物料反应形成的沉淀物加速沉淀，同时由于不同金属离子形成的沉淀物受不同电场力的沉降作用不同，会分区域进行沉淀至不同的收集斗中，可以通过泥斗实现粗略分类收集去除沉淀物的目的，经过沉淀后的废水则由沉淀池7的溢流口13排出。
27.本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。