本发明属于环境保护技术领域，涉及垃圾渗滤液处理，尤其是涉及一种无接触面且高效的垃圾渗滤液低温蒸发系统。
背景技术：
垃圾渗滤液是城市生活垃圾卫生填埋后产生的二次污染。渗滤液不仅水量变化大，而且不呈周期性变化，由此引起了水质的较大变化。污染物种类繁多，浓度高，且浓度变化范围大。同时，渗滤液水质也会由垃圾填埋场场龄的不同，各有特点，生物难降解有机物的比重呈直线上升趋势。在大气、降水和垃圾自身降解等作用下，直接或间接地污染水体，极大地影响了人们对自然水体的利用。
常规渗滤液处理技术主要包括物理法，生物法，化学法。针对垃圾渗滤液目前采用最普遍的处理工艺为“生物法 膜处理”，但其存在处理工程占地面积大和浓缩液产生量大等问题，很难适应小规模渗滤液处理，特别是中转站渗滤液处理。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种无接触面且高效的垃圾渗滤液低温蒸发系统。
相对于填埋场渗滤液来说，中转站渗滤液可以处理到下水道标准排放至污水处理厂进一步处理即可，且渗滤液产生量少(10～50吨/天)，因此无需设计大规模渗滤液处理工艺。
本发明针对中转站渗滤液，开发出一种无接触面且高效的垃圾渗滤液低温蒸发系统，该系统蒸发温度为65～75℃，低温蒸发能够保证大部分有机物不易挥发出，且蒸发冷凝水可达下水道排放标准。此外，由于渗滤液中成分复杂，常规低温蒸发系统中的不锈钢蒸发界面经常发生结垢和腐蚀的问题，需要经常清理甚至更换，而该系统渗滤液与热风无界面接触，避免了此类问题的产生。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种无接触面且高效的垃圾渗滤液低温蒸发系统，包括：
蒸发器，具有蒸汽出口和浓缩液出口，内部设有用于气液水平对流接触的热气释放机构和雾化喷头机构，
原液箱，通过输液管与蒸发器内的雾化喷头机构相连，且原液箱上设有用于与外部渗滤液相连的进水口，
电热风发生器，与热气释放机构相连，
热泵机构，设有冷风进口、热风出口、蒸汽进口和凝结水出口，且蒸汽进口与蒸发器的蒸汽出口相连，热风出口经过风机与电热风发生器相连。
优选地，所述的蒸汽出口和浓缩液出口分别设置于蒸发器的顶部和底部。
优选地，浓缩液出口的底部设有螺旋式排渣装置。浓缩后的渗滤液冷却后因溶解度降低结晶成固体，集中于浓缩液出口，并通过螺旋式排渣装置排出。
优选地，浓缩液出口的上端设有与原液箱相连的溢流槽。有利于浓缩液过多时汇集流出到原液箱中混合再重新处理。有效保证了蒸发器的正常运行，避免蒸发器在浓缩液过多时被侵蚀。
优选地，所述的溢流槽倾斜设置，且与原液箱相连的一端高度较低。
优选地，蒸发器内设有用于测量蒸发器内温度的热传感器，所述的热传感器外接有温度显示器。
优选地，所述的热气释放机构为等间距均匀布置的一系列热气释放口；所述的雾化喷头机构为等间距均匀布置的一系列雾化喷头，且热气释放机构和雾化喷头机构相对设置。采用雾化喷头有利于提高渗滤水的雾化效果，提高蒸发的效果。
优选地，所述的热气释放机构和雾化喷头机构设置于蒸发器高度方向上的中部。
优选地，所述的输液管上安装有进液阀和进液泵。进一步优选进液阀采用球阀，进液泵采用防腐水泵。
优选地：蒸发器的蒸汽出口与热泵机构的蒸汽进口之间连接有第一输风管；热泵机构的热风出口与风机之间连接有第二输风管，且第二输风管上设有调风阀；风机与电热风发生器之间连接有第三输风管；电热风发生器与蒸发器的热气释放机构之间连接有第四输风管。
优选地，所述的第一输风管、第二输风管、第三输风管和第四输风管的外表面套设有用于防止热量损失的保温棉。
优选地，所述的原液箱位于蒸发器的一侧，电热风发生器、风机和热泵机构依次设置于蒸发器的另一侧。
优选地，所述的蒸发器、原液箱和热泵机构的底部设有用于支撑的支脚；所述的电热风发生器和风机设置于桌子上。
本发明中，外部渗滤液从进水口进入原液箱，原液箱通过输液管连接到蒸发器内的雾化喷头机构，蒸发器设有两个出口：蒸汽出口和浓缩液出口。蒸发器内的蒸汽通过蒸汽出口经第一输风管从热泵机构的蒸汽进口进入热泵机构换热后，经凝结水出口排出。热泵机构将蒸汽部分冷凝成凝结水，并释放焓热供给热泵系统吸热，达到热能转换的作用，末端经过凝结水出口排出，充分释放水蒸气的焓热。蒸发器内的浓缩结晶集中于浓缩液出口，并通过螺旋式排渣装置排出。本发明同时对蒸汽冷凝成液体时放出的热量进行再利用，以这部分能量为补偿，回收低温余热，经过热泵机构，用于加热冷空气至70℃热风，大大降低能耗。热风从热风出口排出，经过风机输送至电加热发生器，加热热风至90℃，输送至蒸发器内部进行蒸发工作，通过一系列等间距均匀布置的热气释放口在蒸发器中释放，与雾化的渗滤液对流接触，充分蒸发渗滤液。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、渗滤液经过低温蒸发后，蒸汽经输风管进入热泵系统换热，浓缩后的渗滤液结晶成固体排出，同时蒸发过程中不产生新的污染物，渗滤液达到减量化，排出的凝结水可达到下水道排放标准，有利于环境保护。
2、雾化喷头以及热气释放装置左右(水平)正向对流接触，能够使得雾化的渗滤液与释放的热气充分、均匀接触，有利于提高渗滤液的蒸发效率。同时，解决了常规低温蒸发系统中不锈钢结构经常发生结垢、堵塞和腐蚀的问题，达到除垢的效果，减少设备的维护费用，降低了设备的维护成本及人工成本。
3、本发明通过热泵系统对蒸发器输出的蒸汽进行压缩，令蒸汽的压力和温度得以升高，热焓随之增加，之后用于对冷空气进行辅助加热，从而对蒸发室内的蒸汽进行重复利用，回收了潜热，又提高了热效率和节能效果。
4、热泵系统能够实现热量循环利用，回收蒸汽热量，没有废热排放，整体能耗更低。
附图说明
图1为本发明无接触面且高效的垃圾渗滤液低温蒸发系统的示意图；
图2为本发明无接触面且高效的垃圾渗滤液低温蒸发系统的热泵机构侧视结构示意图。
图中，1为热泵机构，2为热风出口，3为蒸汽进口，4为冷风进口，5为凝结水出口，6为第二输风管，7为调风阀，8为风机，9为第三输风管，10为桌子，11为电热风发生器，12为第四输风管，13为蒸发器，14为热气释放机构，15为热传感器，16为温度显示器，17为雾化喷头机构，18为螺旋式排渣装置，19为输液管，20为进液阀，21为进液泵，22为原液箱，23为进水口，24为溢流槽，25为第一输风管，26为蒸汽出口，27为浓缩液出口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种无接触面且高效的垃圾渗滤液低温蒸发系统，如图1～2所示，包括蒸发器13、原液箱22、电热风发生器11和热泵机构1，其中：蒸发器13具有蒸汽出口26和浓缩液出口27，内部设有用于气液水平对流接触的热气释放机构14和雾化喷头机构17；原液箱22通过输液管19与蒸发器13内的雾化喷头机构17相连，且原液箱22上设有用于与外部渗滤液相连的进水口；电热风发生器11与热气释放机构14相连；热泵机构1设有冷风进口4、热风出口2、蒸汽进口3和凝结水出口5，且蒸汽进口3与蒸发器13的蒸汽出口26相连，热风出口2经过风机8与电热风发生器11相连。
对于蒸发器13，作为一种优选的实施方式，蒸汽出口26和浓缩液出口27分别设置于蒸发器13的顶部和底部。作为一种优选的实施方式，浓缩液出口27的底部设有螺旋式排渣装置18。浓缩后的渗滤液冷却后因溶解度降低结晶成固体，集中于浓缩液出口27，并通过螺旋式排渣装置18排出。作为一种优选的实施方式，浓缩液出口27的上端设有与原液箱22相连的溢流槽24。有利于浓缩液过多时汇集流出到原液箱22中混合再重新处理。有效保证了蒸发器13的正常运行，避免蒸发器13在浓缩液过多时被侵蚀。作为一种优选的实施方式，溢流槽24倾斜设置，且与原液箱22相连的一端高度较低。作为一种优选的实施方式，蒸发器13内设有用于测量蒸发器13内温度的热传感器15，热传感器15外接有温度显示器16。作为一种优选的实施方式，热气释放机构14为等间距均匀布置的一系列热气释放口；雾化喷头机构17为等间距均匀布置的一系列雾化喷头，且热气释放机构14和雾化喷头机构17相对设置。采用雾化喷头有利于提高渗滤水的雾化效果，提高蒸发的效果。作为有一种优选的实施方式，热气释放机构14和雾化喷头机构17设置于蒸发器13高度方向上的中部。
本实施例中，作为一种优选的实施方式，输液管19上安装有进液阀20和进液泵21。进一步优选进液阀20采用球阀，进液泵21采用防腐水泵。
本实施例中，作为一种优选的实施方式，蒸发器13的蒸汽出口26与热泵机构1的蒸汽进口3之间连接有第一输风管25；热泵机构1的热风出口2与风机8之间连接有第二输风管6，且第二输风管6上设有调风阀7；风机8与电热风发生器11之间连接有第三输风管9；电热风发生器11与蒸发器13的热气释放机构14之间连接有第四输风管12。作为一种优选的实施方式，第一输风管25、第二输风管6、第三输风管9和第四输风管12的外表面套设有用于防止热量损失的保温棉。
作为一种优选的实施方式，原液箱22位于蒸发器13的一侧，电热风发生器11、风机8和热泵机构1依次设置于蒸发器13的另一侧。系统布置合理，紧凑。作为一种优选的实施方式，蒸发器13、原液箱22和热泵机构1的底部设有用于支撑的支脚；电热风发生器11和风机8设置于桌子10上。
本实施例中，外部渗滤液从进水口23进入原液箱22，原液箱22通过输液管19连接到蒸发器13内的雾化喷头机构17，蒸发器13设有两个出口：蒸汽出口26和浓缩液出口27。蒸发器13内的蒸汽通过蒸汽出口26经第一输风管25从热泵机构1的蒸汽进口3进入热泵机构1换热后，经凝结水出口5排出。热泵机构将蒸汽部分冷凝成凝结水，并释放焓热供给热泵系统吸热，达到热能转换的作用，末端经过凝结水出口5排出，充分释放水蒸气的焓热。蒸发器13内的浓缩结晶集中于浓缩液出口27，并通过螺旋式排渣装置18排出。本发明同时对蒸汽冷凝成液体时放出的热量进行再利用，以这部分能量为补偿，回收低温余热，经过热泵机构1，用于加热冷空气至70℃热风，大大降低能耗。热风从热风出口2排出，经过风机8输送至电加热发生器11，加热热风至90℃，输送至蒸发器13内部进行蒸发工作，通过一系列等间距均匀布置的热气释放口在蒸发器13中释放，与雾化的渗滤液对流接触，充分蒸发渗滤液。
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
1.一种无接触面且高效的垃圾渗滤液低温蒸发系统，其特征在于，包括：
蒸发器(13)，具有蒸汽出口(26)和浓缩液出口(27)，内部设有用于气液水平对流接触的热气释放机构(14)和雾化喷头机构(17)，
原液箱(22)，通过输液管(19)与蒸发器(13)内的雾化喷头机构(17)相连，且原液箱(22)上设有用于与外部渗滤液相连的进水口，
电热风发生器(11)，与热气释放机构(14)相连，
热泵机构(1)，设有冷风进口(4)、热风出口(2)、蒸汽进口(3)和凝结水出口(5)，且蒸汽进口(3)与蒸发器(13)的蒸汽出口(26)相连，热风出口(2)经过风机(8)与电热风发生器(11)相连。
2.根据权利要求1所述的一种无接触面且高效的垃圾渗滤液低温蒸发系统，其特征在于，所述的蒸发器(13)具有以下条件中的任一项或多项：
i：所述的蒸汽出口(26)和浓缩液出口(27)分别设置于蒸发器(13)的顶部和底部；
ii：浓缩液出口(27)的底部设有螺旋式排渣装置(18)；
iii：浓缩液出口(27)的上端设有与原液箱(22)相连的溢流槽(24)；
iv：蒸发器(13)内设有用于测量蒸发器(13)内温度的热传感器(15)，所述的热传感器(15)外接有温度显示器(16)。
3.根据权利要求2所述的一种无接触面且高效的垃圾渗滤液低温蒸发系统，其特征在于，所述的溢流槽(24)倾斜设置，且与原液箱(22)相连的一端高度较低。
4.根据权利要求1所述的一种无接触面且高效的垃圾渗滤液低温蒸发系统，其特征在于，所述的热气释放机构(14)为等间距均匀布置的一系列热气释放口；所述的雾化喷头机构(17)为等间距均匀布置的一系列雾化喷头，且热气释放机构(14)和雾化喷头机构(17)相对设置。
5.根据权利要求1或4所述的一种无接触面且高效的垃圾渗滤液低温蒸发系统，其特征在于，所述的热气释放机构(14)和雾化喷头机构(17)设置于蒸发器(13)高度方向上的中部。
6.根据权利要求1所述的一种无接触面且高效的垃圾渗滤液低温蒸发系统，其特征在于，所述的输液管(19)上安装有进液阀(20)和进液泵(21)。
7.根据权利要求1所述的一种无接触面且高效的垃圾渗滤液低温蒸发系统，其特征在于：蒸发器(13)的蒸汽出口(26)与热泵机构(1)的蒸汽进口(3)之间连接有第一输风管(25)；热泵机构(1)的热风出口(2)与风机(8)之间连接有第二输风管(6)，且第二输风管(6)上设有调风阀(7)；风机(8)与电热风发生器(11)之间连接有第三输风管(9)；电热风发生器(11)与蒸发器(13)的热气释放机构(14)之间连接有第四输风管(12)。
8.根据权利要求7所述的一种无接触面且高效的垃圾渗滤液低温蒸发系统，其特征在于，所述的第一输风管(25)、第二输风管(6)、第三输风管(9)和第四输风管(12)的外表面套设有用于防止热量损失的保温棉。
9.根据权利要求1所述的一种无接触面且高效的垃圾渗滤液低温蒸发系统，其特征在于，所述的原液箱(22)位于蒸发器(13)的一侧，电热风发生器(11)、风机(8)和热泵机构(1)依次设置于蒸发器(13)的另一侧。
10.根据权利要求1或9所述的一种无接触面且高效的垃圾渗滤液低温蒸发系统，其特征在于，所述的蒸发器(13)、原液箱(22)和热泵机构(1)的底部设有用于支撑的支脚；所述的电热风发生器(11)和风机(8)设置于桌子(10)上。
技术总结