公布日：2024.03.22
申请日：2023.12.29
分类号：C02F1/04(2023.01)I
摘要
一种用于高盐污水处理的蒸发结晶系统，用于高盐分污水的预处理，包括处理机构和中心控制器，中心控制器与处理机构连接；处理机构包括污水存储单元、浓度检测单元、蒸发结晶单元和冷凝单元，污水存储单元将待处理污水进行存储，浓度检测单元用于对污水存储单元中的污水进行浓度检测，得到浓度数据，蒸发结晶单元对进入其内的污水进行蒸发结晶，冷凝单元将蒸发结晶单元中汽化的液体冷凝；中心控制器包括析算模块，析算模块用于预测蒸发结晶单元中的晶体排出时间，和/或蒸发结晶单元中是否需要污水进入。本发明根据晶体数量对晶体进行出料，或添加适量污水继续结晶操作，减少了晶体出料时带出的污水，提高了污水预处理效率。
权利要求书
1.一种用于高盐污水处理的蒸发结晶系统，用于高盐分污水的预处理，其特征在于，包括处理机构和中心控制器，所述中心控制器与所述处理机构连接；所述处理机构包括污水存储单元、浓度检测单元、蒸发结晶单元和冷凝单元，所述浓度检测单元用于对污水存储单元中的污水进行浓度检测，得到浓度数据，所述蒸发结晶单元对进入其内的污水进行蒸发结晶，所述冷凝单元将蒸发结晶单元中汽化的液体冷凝；所述中心控制器包括析算模块，所述析算模块用于预测蒸发结晶单元中的晶体排出时间，和/或蒸发结晶单元中是否需要污水进入；所述蒸发结晶单元包括保护外壳、加热装置和蒸发桶，所述蒸发桶为圆柱体，所述加热装置铺设在所述蒸发桶的外壁上，所述保护外壳将所述加热装置和所述蒸发桶包覆，用于保护整个蒸发结晶单元，所述加热装置和所述保护外壳之间填充有保温层，所述保温层用于避免蒸发结晶单元中的热量损失；所述蒸发桶包括蒸发桶身、驱动装置、推送板和刮板，所述蒸发桶的侧壁与放置面相互垂直，所述驱动装置分别驱动所述推送板、所述刮板在所述蒸发桶身内旋转，所述推送板用于将所述蒸发桶身内的晶体推送至晶体出料口后，排出所述蒸发桶身；所述刮板用于将所述蒸发桶身内侧壁的晶体与所述蒸发桶身分离；所述刮板表面设有阻力检测装置，所述阻力检测装置用于检测蒸发桶身内污水和晶体混合物对所述刮板产生的阻力，得到阻力数据，并将阻力数据实时发送至所述中心控制器；所述驱动装置包括推送驱动和刮板驱动，所述推送驱动设置在所述蒸发桶远离所述放置面的一端，并与所述推送板连接，所述推送板沿所述蒸发桶中心轴由上至下螺旋设置；所述刮板驱动设置在所述蒸发桶靠近所述放置面的一端，并与所述刮板固定连接，所述刮板呈U型，其在竖直方向上沿所述蒸发桶由下至上设置，并于所述推送板靠近放置面的一端在水平方向上重合；所述刮板的中心轴线与所述推送板的中心轴线重合；所述阻力检测装置设置在所述刮板转动方向的表面，其设置数量为10个，所述刮板与放置面平行的部分在同一水平线设置6个所述阻力检测装置，每两个相邻阻力检测装置之间的距离相等；所述刮板与放置面分别垂直的两个部分，分别设置2个所述阻力检测装置，并设置在该部分靠近放置面一端的四分之一和二分之一处。
2.根据权利要求1所述一种用于高盐污水处理的蒸发结晶系统，其特征在于，所述析算模块预测所述蒸发结晶单元中的晶体排出时间，具体步骤如下，步骤A1、所述中心控制器的析算模块根据所述污水存储单元污水的浓度，计算晶体达到第一阈值时所需的蒸发结晶时间，得到第一蒸发结晶时间；步骤A2、所述中心控制器的析算模块根据实时的阻力数据计算晶体达到第一阈值时所需的蒸发结晶时间，得到第二蒸发结晶时间；步骤A3、所述中心控制器的析算模块根据第一蒸发结晶时间和第二蒸发结晶时间的时间差，确认当前晶体达到第一阈值时所需的蒸发结晶时间，即预测蒸发结晶时间；步骤A4、所述中心控制器的显示模块显示预测蒸发结晶时间；第一阈值为预设值，表示晶体与污水混合物对刮板的阻力值。
3.根据权利要求2所述一种用于高盐污水处理的蒸发结晶系统，其特征在于，所述步骤A1具体包括，步骤A11、所述中心控制器向所述处理机构发送污水的浓度检测命令，得到污水的浓度数据；步骤A12、所述中心控制器调取存储模块中浓度结晶对照表，并根据当前污水浓度选择对应的蒸发结晶时间，即为第一蒸发结晶时间；浓度结晶对照表包括污水浓度和不同污水浓度对应的蒸发结晶时间，不同污水浓度对应的蒸发结晶时间是污水结晶时，晶体达到第一阈值时所需的蒸发结晶时间。
4.根据权利要求2所述一种用于高盐污水处理的蒸发结晶系统，其特征在于，所述步骤A2具体包括，步骤A21、所述中心控制器实时读取阻力数据，所述析算模块根据大于第二阻力阈值的阻力数据，计算实时平均阻力数据；步骤A22、所述析算模块根据实时阻力数据调取存储模块中阻力结晶对照表，并根据当前平均阻力数据选择对应的蒸发结晶时间，即为第二蒸发结晶时间；阻力结晶对照表包括阻力数据和不同阻力数据对应的蒸发结晶时间，不同阻力数据对应的蒸发结晶时间是污水结晶时，该阻力数据对应的晶体达到第一阈值时所需的蒸发结晶时间。
5.根据权利要求2所述一种用于高盐污水处理的蒸发结晶系统，其特征在于，所述步骤A3具体如下，所述析算模块将第一蒸发结晶时间和第二蒸发结晶时间作差，得到预估时间差，当预估时间差小于等于第三时间阈值时，所述析算模块选择第一蒸发结晶时间为预测蒸发结晶时间；当预估时间差大于第三时间阈值时，所述析算模块选择第二蒸发结晶时间为预测蒸发结晶时间。
6.根据权利要求1所述一种用于高盐污水处理的蒸发结晶系统，其特征在于，所述中心控制器根据当前预测蒸发结晶时间，预设蒸发结晶单元的晶体出料命令，将蒸发结晶单元的加热装置在出料时间前的第四阈值时间段内进行加热后关闭加热装置。
7.根据权利要求1所述一种用于高盐污水处理的蒸发结晶系统，其特征在于，所述析算模块预测所述蒸发结晶单元中是否需要污水进入，具体包括如下步骤，步骤B1、所述中心控制器的析算模块读取大于第二阻力阈值的阻力数据对应的阻力检测装置安装位置信息，即获取大于第二阻力阈值的阻力数据对应的阻力检测装置的高度；步骤B2、所述中心控制器的析算模块选择大于第二阻力阈值的阻力数据对应的阻力检测装置的最大高度，得到晶体深度；步骤B3、所述中心控制器的析算模块根据晶体深度，并向所述处理机构发送污水的浓度检测命令，得到当前污水的浓度数据后，确定所述蒸发结晶单元所需的污水进水量；步骤B4、所述中心控制器的显示模块显示蒸发结晶单元所需的污水进水量；所述步骤B3具体如下，所述析算模块根据晶体深度和当前污水的浓度数据，调取存储模块中晶体深度进水对照表，并根据当前晶体深度和污水浓度数据选择对应的污水进水量；晶体深度进水对照表包括晶体深度和不同晶体深度在不同污水浓度时对应的进水量。
发明内容
(一)发明目的：为解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种可以对晶体排出时间进行精准计算的用于高盐污水处理的蒸发结晶系统。
(二)技术方案：为了解决上述技术问题，本技术方案提供一种用于高盐污水处理的蒸发结晶系统，用于高盐分污水的预处理，包括处理机构和中心控制器，所述中心控制器与所述处理机构连接；
所述处理机构包括污水存储单元、浓度检测单元、蒸发结晶单元和冷凝单元，所述浓度检测单元用于对污水存储单元中的污水进行浓度检测，得到浓度数据，所述蒸发结晶单元对进入其内的污水进行蒸发结晶，所述冷凝单元将蒸发结晶单元中汽化的液体冷凝；
所述中心控制器包括析算模块，所述析算模块用于预测蒸发结晶单元中的晶体排出时间，和/或蒸发结晶单元中是否需要污水进入。
所述一种用于高盐污水处理的蒸发结晶系统，其中，所述蒸发结晶单元包括保护外壳、加热装置和蒸发桶，所述蒸发桶为圆柱体，所述加热装置铺设在所述蒸发桶的外壁上，所述保护外壳将所述加热装置和所述蒸发桶包覆，用于保护整个蒸发结晶单元，所述加热装置和所述保护外壳之间填充有保温层，所述保温层用于避免蒸发结晶单元中的热量损失；
所述蒸发桶包括蒸发桶身、驱动装置、推送板和刮板，所述蒸发桶的侧壁与放置面相互垂直，所述驱动装置分别驱动所述推送板、所述刮板在所述蒸发桶身内旋转，所述推送板用于将所述蒸发桶身内的晶体推送至晶体出料口后，排出所述蒸发桶身；所述刮板用于将所述蒸发桶身内侧壁的晶体与所述蒸发桶身分离；所述刮板表面设有阻力检测装置，所述阻力检测装置用于检测蒸发桶身内污水和晶体混合物对所述刮板产生的阻力，得到阻力数据，并将阻力数据实时发送至所述中心控制器。
所述一种用于高盐污水处理的蒸发结晶系统，其中，所述驱动装置包括推送驱动和刮板驱动，所述推送驱动设置在所述蒸发桶远离所述放置面的一端，并与所述推送板连接，所述推送板沿所述蒸发桶中心轴由上至下螺旋设置；
所述刮板驱动设置在所述蒸发桶靠近所述放置面的一端，并与所述刮板固定连接，所述刮板呈U型，其在竖直方向上沿所述蒸发桶由下至上设置，并于所述推送板靠近放置面的一端在水平方向上重合；所述刮板的中心轴线与所述推送板的中心轴线重合。
所述一种用于高盐污水处理的蒸发结晶系统，其中，所述阻力检测装置设置在所述刮板转动方向的表面，其设置数量为10个，所述刮板与放置面平行的部分在同一水平线设置6个所述阻力检测装置，每两个相邻阻力检测装置之间的距离相等；所述刮板与放置面分别垂直的两个部分，分别设置2个所述阻力检测装置，并设置在该部分靠近放置面一端的四分之一和二分之一处。
所述一种用于高盐污水处理的蒸发结晶系统，其中，所述析算模块预测所述蒸发结晶单元中的晶体排出时间，具体步骤如下，
步骤A1、所述中心控制器的析算模块根据所述污水存储单元污水的浓度，计算晶体达到第一阈值时所需的蒸发结晶时间，得到第一蒸发结晶时间；
步骤A2、所述中心控制器的析算模块根据实时的阻力数据计算晶体达到第一阈值时所需的蒸发结晶时间，得到第二蒸发结晶时间；
步骤A3、所述中心控制器的析算模块根据第一蒸发结晶时间和第二蒸发结晶时间的时间差，确认当前晶体达到第一阈值时所需的蒸发结晶时间，即预测蒸发结晶时间；
步骤A4、所述中心控制器的显示模块显示预测蒸发结晶时间；
第一阈值为预设值，表示晶体与污水混合物对刮板的阻力值。
所述一种用于高盐污水处理的蒸发结晶系统，其中，所述步骤A1具体包括，
步骤A11、所述中心控制器向所述处理机构发送污水的浓度检测命令，得到污水的浓度数据；
步骤A12、所述中心控制器调取存储模块中浓度结晶对照表，并根据当前污水浓度选择对应的蒸发结晶时间，即为第一蒸发结晶时间；
浓度结晶对照表包括污水浓度和不同污水浓度对应的蒸发结晶时间，不同污水浓度对应的蒸发结晶时间可以是污水结晶时，晶体达到第一阈值时所需的蒸发结晶时间。
所述一种用于高盐污水处理的蒸发结晶系统，其中，所述步骤A2具体包括，
步骤A21、所述中心控制器实时读取阻力数据，所述析算模块根据大于第二阻力阈值的阻力数据，计算实时平均阻力数据；
步骤A22、所述析算模块根据实时阻力数据调取存储模块中阻力结晶对照表，并根据当前平均阻力数据选择对应的蒸发结晶时间，即为第二蒸发结晶时间；
阻力结晶对照表包括阻力数据和不同阻力数据对应的蒸发结晶时间，不同阻力数据对应的蒸发结晶时间可以是污水结晶时，该阻力数据对应的晶体达到第一阈值时所需的蒸发结晶时间。
所述一种用于高盐污水处理的蒸发结晶系统，其中，所述步骤A3具体如下，所述析算模块将第一蒸发结晶时间和第二蒸发结晶时间作差，得到预估时间差，当预估时间差小于等于第三时间阈值时，所述析算模块选择第一蒸发结晶时间为预测蒸发结晶时间；当预估时间差大于第三时间阈值时，所述析算模块选择第二蒸发结晶时间为预测蒸发结晶时间。
所述一种用于高盐污水处理的蒸发结晶系统，其中，所述中心控制器根据当前预测蒸发结晶时间，预设蒸发结晶单元的晶体出料命令，将蒸发结晶单元的加热装置在出料时间前的第四阈值时间段内进行加热后关闭加热装置。
所述一种用于高盐污水处理的蒸发结晶系统，其中，所述析算模块预测所述蒸发结晶单元中是否需要污水进入，具体包括如下步骤，
步骤B1、所述中心控制器的析算模块读取大于第二阻力阈值的阻力数据对应的阻力检测装置安装位置信息，即获取大于第二阻力阈值的阻力数据对应的阻力检测装置的高度；
步骤B2、所述中心控制器的析算模块选择大于第二阻力阈值的阻力数据对应的阻力检测装置的最大高度，得到晶体深度；
步骤B3、所述中心控制器的析算模块根据晶体深度，并向所述处理机构发送污水的浓度检测命令，得到当前污水的浓度数据后，确定所述蒸发结晶单元所需的污水进水量；
步骤B4、所述中心控制器的显示模块显示蒸发结晶单元所需的污水进水量；
所述步骤B3具体如下，所述析算模块根据晶体深度和当前污水的浓度数据，调取存储模块中晶体深度进水对照表，并根据当前晶体深度和污水浓度数据选择对应的污水进水量；晶体深度进水对照表包括晶体深度和不同晶体深度在不同污水浓度时对应的进水量。
(三)有益效果：本发明提供一种用于高盐污水处理的蒸发结晶系统根据晶体数量及时对晶体进行出料，避免了晶体出料时对蒸发结晶单元造成的效率下降的问题；在晶体出料时避免了带出过多污水，影响预处理效率；根据晶体量，向蒸发结晶单元加入适量污水继续结晶操作，提高了污水预处理效率。
（发明人：刘建平;王文学）
