申请日2009.04.30
公开(公告)日2010.02.17
IPC分类号B01D33/11; F28F19/01
摘要
本实用新型公开了一种废水隔渣及余热回收一体装置，包括有机架，反切筛筒，在所述机架一端上设置有左右对称的拖轮组，所述反切筛筒架设于所述拖轮组上，该机架的另一端上还设置有减速电机，一端与该减速电机连接的驱动链条，在所述反切筛筒外围设有密闭罩，所述驱动链条另一端连接在该密闭罩的外表面上，所述反切筛筒内设有溢流堰，在所述拖轮组之间的机架上、反切筛筒的正下方设有板式热交换器。该一体化装置集成了固液分离和液相能量交换两种技术于一身，减少了两种设备分开采购的成本;一体化装置占地小，可直接安装在调节池顶，节省了常规细格栅匹配的土建用地和建设费用。
权利要求书
1、一种废水隔渣及余热回收一体装置，包括有机架(8)，反切筛筒(3)，在所 述机架(8)一端上设置有左右对称的拖轮组(9)，所述反切筛筒(3)架设 于所述拖轮组(9)上，该机架(8)的另一端上还设置有减速电机(6)，一 端与该减速电机(6)连接的驱动链条(7)，其特征在于：在所述反切筛筒 (3)外围设有密闭罩(1)，所述驱动链条(7)另一端连接在该密闭罩(7) 的外表面上，所述反切筛筒(3)内设有溢流堰(2);在所述拖轮组(9)之 间的机架(8)上、反切筛筒(3)的正下方设有板式热交换器(5)。
2、如权利要求1所述的废水隔渣及余热回收一体装置，其特征在于：所述密闭 罩上设有冲洗装置。
3、如权利要求1或2所述的废水 隔渣及余热回收一体装置，其特征在于：所述反 切筛筒采用条缝栅板。
说明书
废水隔渣及余热回收一体装置
技术领域
本实用新型涉及到废水净化装置，尤其是一种废水隔渣及余热回收一体装 置。
背景技术
随着世界能源供应的紧张，经济危机及企业对成本的挤压，废水中的剩余 能源也开始受到重视，特别是国家节能减排政策和相关法规的落实，很多工业 企业都开始推行能源的有效回收和循环利用。
在众多污染性行业中，以制浆废水和印染废水余热最具回收价值。其潜力 在于：(1)在我国，造纸制浆企业和印染企业数量非常多，且以大型项目为主， 此类废水排放量占区域内排放总量的比例很高;(2)制浆废水和印染废水的原水 水温非常高，可回收能量大。
1、废水水质分析
1.1制浆废水
造纸工艺产生多种类型的废水，主要由黑液、中段水、白水三种组成。制 浆工艺指造纸的前段工序，草类纤维在高温强碱条件下的反应，原料中50%以 上的物质经化学反应之后溶入蒸煮液中。蒸煮液中木质纤维占很高的比例。在 制浆产生的黑液废水中，黑液污染负荷最大，占整个造纸行业污染负荷的90% [1]，水中水温、COD、BOD5、色度、悬浮物很高，并且含有大量无机盐，氯离 子等污染物，不仅腐蚀设备，而且难以处理。
1.2印染废水
印染加工的四个工序都要排出废水，预处理阶段(包括烧毛、退浆、煮炼、 漂白、丝光等工序)要排出退浆废水、煮炼废水、漂白废水和丝光废水;染色 工序排出染色废水;印花工序排出印花废水和皂液废水;整理工序则排出整理 废水。印染废水是以上各类废水的混合废水。
印染废水的水质随采用的纤维种类和加工工艺的不同而异，污染物组分差 异很大。一般含有涤纶仿真丝印染工序中产生的碱减量废水进水PH值为6-12， 水温为70-80℃，CODCr为3000-5000mg/L，BOD5为800-1200mg/L，SS为 500-800mg/L，色度为100-400倍。
目前国内的印染企业，都采用高温染整工艺。其中的煮炼废水和染色废水， 在废水总量中占用绝大比例，这两种废水混合其他废水，使排放的废水原水温 度达到70-80℃。高水温极不利于活性污泥生化处理的工艺要求。
此外，退浆废水和漂洗整理废水带出大量的棉纱纤维物。这类纤维物厚度 只有0.3-0.5mm左右，而且随水性非常高，极难去除。
传统的处理工艺和设备如下：
一、预处理工艺
针对制浆废水和印染废水水温高，渣量大的情况。传统工艺流程一般如图1 所示：
工艺说明：
1)为了保证换热系统效率，高温废水先进入热交换器，最大效率进行能量 回收，并且为后续处理提供条件。
2)温度由70℃降低至40℃左右，即可进行细格栅隔渣等操作。由于纤维 物量多细长，格栅的栅缝必须做得非常细密，有时更要使用筛网或者筛孔进行 过滤。
3)隔渣后，废水进入调节池进行常规处理。
二、现有设备和技术介绍
目前用于废水余热回收的热交换器，多数为易拆式换热器。此类换热器最 大的优点是可拆卸，方便清除换热器内的堵塞物质。换热器内堵塞原因如下： 废水多数采用明渠收集，在收集渠道容易落入沙石、烟头等人为杂质干扰;废 水本身自带大量的细小纤维物质，容易积聚在设备的死角;换热器内置换热管 非常细小，极其容易造成管道堵塞。
换热器设计的应对方法：换热器制作成易拆易装易清理的形式，方便进行 日常维护;一般在100t/h水量以上的废水，采用多台换热器串联的形式配置， 集中拆卸维护前置的换热器，保证后置换热器的换热效率。
格栅捞渣设备：
1)制浆废水：
制浆废水的细格栅通常选用回转齿耙式机械格栅处理，其优点在于：回转 齿耙式格栅齿耙紧密，捞渣量相对其它格栅更大，处理效率高;回转齿耙式格 栅结构简单，维修和清理比较方便。
其不足在于：回转齿耙式格栅的栅缝最小只能加工到3mm，对制浆废水渣屑 去除率只有80%;回转齿耙式格栅的齿耙行程较长，在捞渣过程经常漏渣，掉回 水渠造成短路。
2)印染废水：
印染废水的细格栅通常选用人工筛网格栅处理，其优点在于：筛网孔径可 以根据水质变化而调整，渣屑去除率高;投资便宜，运行费用低。
其不足在于：人工劳动工作量大，要求管理比较严格，不适合水量大的项 目;筛网损耗率非常高，手工刷子容易刷坏筛网。
发明内容
本实用新型的目的在于克服制浆废水和印染废水水温高、渣量大的问题， 以及传统工艺设备投资高、占地大、设备容易堵塞损坏等情况，提供一种用于 制浆废水和印染废水预处理的新型高效废水隔渣及余热回收一体化装置。
为实现以上目的，本实用新型采取了以下的技术方案：一种废水隔渣及余 热回收一体装置，包括有机架，反切筛筒，在所述机架一端上设置有左右对称 的拖轮组，所述反切筛筒架设于所述拖轮组上，该机架的另一端上还设置有减 速电机，一端与该减速电机连接的驱动链条，在所述反切筛筒外围设有密闭罩， 所述驱动链条另一端连接在该密闭罩的外表面上，所述反切筛筒内设有溢流堰， 在所述拖轮组之间的机架上、反切筛筒的正下方设有板式热交换器。
密闭罩作用主要是隔热保温，而且能挡住废水和反冲洗水溅出，使传动部 件不与水接触，不易被腐蚀;溢流堰让水从两面均匀分布到反向旋转的筛筒内 表面，缓冲了进水对筛筒和配件设备的直接冲击;板式热交换器是用薄金属板 压制成具有一定波纹形状的换热板片，然后叠装，用夹板、螺栓紧固而成的一 种换热器。两种介质的平均温差可以小至1℃，热回收效率可达97%以上。简单 实现能源回收，板式热交换器结构简单，能实现易于拆卸，易于清理的功能; 电机驱动装置是独立于处理系统之外的动力设备，寿命更长，易于维护;反切 筛筒是进行固液分离的场所，液体进入筛筒内表面，反切旋转筛筒将纤维物和 液体进行分离，被截留的渣屑由螺旋导向板推到渣槽。
所述密闭罩上设有冲洗装置。冲洗装置可冲洗截留下来的渣屑，防止渣屑 堵塞栅缝或筛孔，保证设备长期运行。
所述反切筛筒采用条缝栅板。
筛网一般有两种结构形式：一是采用条缝焊接不锈钢筛板制造，栅缝与轴 线平行，并且呈楔形(喇叭口状)。经纬网形式栅缝最小可以加工到0.3mm的缝 隙，能截留制浆废水中98%以上的纤维物，达到最佳的固液去除效率;另一种是 采用整块穿孔筛板制造，由穿孔机在一块整板上打孔，然后卷板焊接为滚筒安 装。滚筒筛孔形式孔径最小可以制作1mm直径的孔眼，专门针对印染废水棉纱 类纤维物，能截留95%以上的棉纱棉线，解决纤维物堵塞问题。
上述隔渣及余热回收一体化装置工作原理：废水进入装置后，通过溢流堰均 匀分布到反向旋转的筛筒内表面;通过电机及托轮组带动下旋转，利用反切旋 转的原理进行固液分离;水流与筛筒内表面产生相对剪切运动，固态物料被截 留并由螺旋导向板自动排出，从而达到微细纤维物与废水分离的目的，筛筒经 过压力水反冲洗后重新得到疏通。
过滤后的液体从筛筒缝隙中流出，收集到下方的高效热交换器，工作流体 在两块板片间形成的窄小而曲折的通道中流过;冷热流体依次通过流道，中间 有一隔层板片将流体分开，并通过此板片进行换热。
经过隔渣及余热回收一体化装置处理后的废水能达到纤维物分离和能量交 换的效果。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：
1)经济性：一体化装置集成了固液分离和液相能量交换两种技术于一身， 减少了两种设备分开采购的成本，1台中小型处理量的一体化装置采购，与1台 格栅加1台换热器单独采购，费用节约30%;
一体化装置占地小，可直接安装在调节池顶，节省了常规细格栅匹配的土 建用地和建设费用，1个中小型废水处理项目的明渠或折流渠土建费用在8-10 万，使用一体化装置可把该费用节省;
一体化装置节省了大量的管道和管件投资，直接节约管材和安装成本，一 般中小型废水处理项目能节约的管材和安装费能达到1-2万元;
一体化装置耗电量小，维护和返修率低，减低了日后运行和维护成本，以 大型项目为例，高纤维含量废水处理系统的热交换器、水泵、阀门、水池、潜 水搅拌器等每年必须进行2-3次维护，清理设备积聚的毛线，疏通堵塞的管道， 清淤水池的底泥，一年的维护费用就达1-2万。
2)实用性：
一体化装置栅缝最小可加工至0.3mm，渣屑去除率保证在95%以上;
纤维物会使管道堵塞，会在弯头和闸门等地方积聚，钢管会大量流失水中 的能量，一体化装置，节省了大量的管道和管件，最大限度保护了预处理系统;
一体化装置的自动化程度相当高，适合现代化工厂的循环生产，不仅实现 废水余热的有效循环，而且可实现有用纤维物质的集中回收。
