一种用于车辆后市场中的废气废液的循环处理系统

摘要

本发明提供了一种用于车辆后市场中的废气废液的循环处理系统，涉及污水处理技术领域。本发明的用于车辆后市场中的废气废液的循环处理系统，包括：喷淋塔，用于将废气与水相容形成第一混合液，并将第一混合液排出。污水处理循环系统，与喷淋塔连接，用于将从喷淋塔内的第一混合液和废液混合后形成的第二混合液进行处理得到处理后的中水，同时将中水排出，流通至喷淋塔内重复利用。本发明通过喷淋塔将废气溶解于水，再与废液一起进入到污水处理循环系统内部进行处理，处理后的中水再进一步的循环返回到喷淋塔中重复利用，使得本发明废气废液的循环处理系统实现节能环保的同时，节约水资源，降低成本。

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种用于车辆后市场中的废气废液的循环处理系统。

背景技术

目前，车辆后市场中，车辆喷涂涂料水性化的趋势越发明显。不管是油性还是水性涂料，其想要达到环保要求均需要进行处理。并且，在车辆后市场中，对于车辆的处理所在的地点大多为市中心位置，其对于环保的要求较高，同时对于废气废水的处理的厂房的面积有限，加之出于防恶臭的目的，环保规范对于曝气池的建设的有严格的限制，因此，无法通过大面积曝气池来对废气和废液进行处理。目前来说，车辆喷涂过程中常用的水性涂料中，常用的醇、醇醚及醇酯类溶剂对环境污染严重。目前一般性的处理方案是采用将喷涂后的废水废液进行收集，并将收集后的废水废液做为危废处理。但这样即便降低了水体和大气污染的程度但对于减排尚无任何帮助，且处理成本高昂，难易满足市场要求。相反的，由于水性涂料的特殊性，常规采用水为稀释剂，同时洗枪也可以直接用水，若该水全部排出会造成资源的浪费。

发明内容

本发明的第一方面的一个目的是要提供一种用于车辆后市场中的废气废液的循环处理系统，解决现有技术中车辆后市场中废水废液对环境污染严重的问题。

本发明的第一方面的另一个目的是要解决现有技术中对于废液中的水资源浪费的问题。

特别地，本发明提供一种用于车辆后市场中的废气废液的循环处理系统，包括：

喷淋塔，用于将废气与水相容形成第一混合液，并将所述第一混合液排出；和

污水处理循环系统，与所述喷淋塔连接，用于将从所述喷淋塔内的所述第一混合液和所述废液混合后形成的第二混合液进行处理得到处理后的中水，同时将所述中水排出，流通至所述喷淋塔内重复利用。

可选地，所述污水处理循环系统包括：

第一过滤装置，通过管道与所述喷淋塔连接，用于过滤所述第二混合物，并排出滤渣和污水；

污水处理系统，通过管道与所述第一过滤装置连接，用于将所述第一过滤装置内的污水进行处理以排出含有废渣的中水；和

第二过滤装置，通过管道与所述污水处理系统和所述喷淋塔连接，用于将所述污水处理系统内处理后的含有废渣的中水进行过滤得到中水后循环至所述喷淋塔内进行再利用。

可选地，所述污水处理循环系统还包括：

蓄水池，设置在所述喷淋塔和所述第一过滤装置之间与所述喷淋塔通过管道连通，用于存储所述第二混合物；和

中水池，设置在所述第二过滤装置与所述喷淋塔之间，用于存储从所述第二过滤装置排出的中水以待所述喷淋塔使用。

可选地，所述污水处理系统包括：

污水处理装置，用于作为所述污水和氧化剂在预设温度和预设压力条件下反应除去污水中的水溶性有机物的装置；

至少一个换热装置，其与所述污水处理装置串联，用于将所述污水进行预热后再通入到所述污水处理装置内部，并且将所述污水处理装置内部反应后的产物通过所述换热装置进行冷却；

其中，所述污水处理装置和所述换热装置集成于同一个管式反应器中。

可选地，还包括振荡器，其通过真空拉拔、机械往复、机械震动、超声震荡的模式，为所述管式反应器内的液体提供震动式混合，以防止所述管式反应器内的液体层流的出现。可选地，所述氧化剂为氧气；

所述预设温度为210℃～300℃，所述预设压力为50atm～150atm；

所述污水与所述氧气在所述污水处理装置内，在温度为210℃～300℃，压力为50atm～150atm的条件下进行反应，从而除去所述污水中的水溶性有机物。

可选地，每一所述换热装置包括污水流通管道和净水流通管道，所述污水流通管道和所述净水流通管道相互靠近集成为一个换热装置，以通过所述污水管道内的低温为已经反应后的产物进行冷却，同时通过反应后的产物流经所述净水流通管道以为所述污水进行预热。

可选地，所述换热装置的数量为多个，多个换热装置包括多个所述污水流通管道和多个净水流通管道，多个所述污水管道依次串联在所述污水处理装置前，依次对所述污水进行预热，多个所述净水流通管道依次连接在所述污水处理装置后，依次为所述污水处理装置后的产物进行冷却；所述振荡器设置在距离所述污水处理装置最远处的所述换热装置的所述污水流通管道的进液口和所述净水流通管道的出液口之间。

可选地，还包括减压分离装置，其设置在所述换热装置后，位于所述中水池之前，所述减压分离装置与所述换热装置的所述净水流通管道的出液口连接，以为已经冷却过的所述污水处理装置处理后的产物进行减压和气液分离，排出所述中水。

可选地，所述喷淋塔包括：

喷头，用于喷洒水和/或中水，所述喷头设置在所述喷淋塔的上方；

进气口，用于通入所述废气，并且使得所述废气能够与所述喷头喷洒的水和/或中水进行充分混合得到所述第一混合液；

出气口，用于排出所述废气中与水不容的气体；

排液口，用于排出废气与水相容后的所述第一混合液。

本方案中，通过喷淋塔将废气溶解于水，再与废液一起进入到污水处理循环系统内部进行处理，处理后完成后的中水(被循环利用的水)再进一步的循环返回到喷淋塔中重复利用，使得本实施例的废气废液的循环处理系统既可以有效的除去废气和废液内的污染物，又可以实现水的循环利用，从而实现节能环保的同时，节约水资源，降低成本。本方案的废气废液的循环处理系统实现了废气废液的联动处理，可有效提升处理效率，并大幅度降低废气与废液的处理成本。

本方案中的污水处理循环系统通过第一过滤装置对第二混合物进行过滤处理，如此可以有效去除废第二混合物中的废渣，从而形成可以被污水处理系统处理的污水，并在污水处理系统处理完成后再利用第二过滤装置将后续沉淀下来的废渣出去，从而得到可以被喷淋塔循环利用的中水，实现废气废液的零排放及中水的回收利用。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个具体的实施例的用于车辆后市场中的废气废液的循环处理系统的示意性结构图；

图2是根据本发明另一个具体的实施例的用于车辆后市场中的废气废液的循环处理系统的示意性结构图；

图3是根据本发明一个具体的实施例的用于车辆后市场中的废气废液的循环处理系统的示意性结构图；

图4是根据本发明一个具体的实施例的喷淋塔的示意性结构图；

图5是根据本发明一个具体的实施例的用于车辆后市场中的污水处理系统的示意性结构图；

图6是根据本发明一个具体的实施例的用于车辆后市场中的污水处理系统的示意性结构图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个具体的实施例的用于车辆后市场中的废气废液的循环处理系统的示意性结构图。

作为本发明一个具体的实施例，本实施例的用于车辆后市场中的废气废液的循环处理系统100主要用于处理车辆后市场中的喷涂车辆的油漆的废气或废液。本实施例中的喷涂车辆的油漆采用水性涂料，其内部主要需要处理的污染物包括醇、醇醚及醇酯类溶剂，并且这些溶剂在使用或后处理的过程中常常与水混合在一起。

本实施例的用于车辆后市场中的废气废液的循环处理系统100可以包括喷淋塔200和污水处理循环系统300。其中，喷淋塔200用于将废气与水相容形成第一混合液，并将第一混合液排出。污水处理循环系统300与喷淋塔200连接，用于将从喷淋塔200内的第一混合液和废液混合后形成的第二混合液进行处理得到处理后的中水，同时将中水排出，流通至喷淋塔200内重复利用。

本实施例中，通过喷淋塔200将废气溶解于水，再与废液一起进入到污水处理循环系统300内部进行处理，处理后完成后的中水(被循环利用的水)再进一步的循环返回到喷淋塔200中重复利用，使得本实施例的废气废液的循环处理系统100既可以有效的除去废气和废液内的污染物，又可以实现水的循环利用，从而实现在有限的场地上满足节能环保的同时，节约水资源，降低成本。本实施例的废气废液的循环处理系统100实现了废气废液的联动处理，可有效提升处理效率，并大幅度降低废气与废液的处理成本。

图2是根据本发明另一个具体的实施例的用于车辆后市场中的废气废液的循环处理系统的示意性结构图；

作为本发明一个具体的实施例，本实施例的污水处理循环系统300可以包括第一过滤装置310、污水处理系统400和第二过滤装置320。第一过滤装置310通过管道与喷淋塔200连接，用于过滤第二混合物，并排出滤渣和污水。污水处理系统400通过管道与第一过滤装置310连接，用于将第一过滤装置310内的污水进行处理以排出含有废渣的中水。第二过滤装置320通过管道与污水处理系统400和喷淋塔200连接，用于将污水处理系统400内处理后的含有废渣的中水进行过滤得到中水后循环至喷淋塔200内进行再利用。

本实施例中的污水处理循环系统300通过第一过滤装置310对第二混合物进行过滤处理，如此可以有效去除废第二混合物中的废渣，从而形成可以被污水处理系统400处理的污水，并在污水处理系统400处理完成后再利用第二过滤装置320将后续沉淀下来的废渣出去，从而得到可以被喷淋塔200循环利用的中水，实现废气废液的零排放及中水的回收利用。

图3是根据本发明一个具体的实施例的用于车辆后市场中的废气废液的循环处理系统的示意性结构图；

作为本发明一个具体的实施例，本实施例的污水处理循环系统300还可以包括蓄水池330和中水池340。其中，蓄水池330设置在喷淋塔200和第一过滤装置310之间与喷淋塔200通过管道连通，用于存储第二混合物。中水池340设置在第二过滤装置320与喷淋塔200之间，用于存储从第二过滤装置320排出的中水以待喷淋塔200使用。

本实施例在喷淋塔200后设置蓄水池330可以将第一混合物在蓄水池330处与废液混合形成第二混合物，再将第二混合物诉讼至第一过滤装置310进行过滤，如此可以使得喷淋塔200和过滤装置之间形成动态平衡。在污水处理装置和喷淋塔200之间设置中水池340也同样的可以将污水处理循环系统300内处理的污水经过中水池340进行存储后备用，同样可以使得污水处理循环系统300和喷淋塔200之间形成动态平衡。

图4是根据本发明一个具体的实施例的喷淋塔的示意性结构图。作为本发明一个具体的实施例，本实施例的喷淋塔200可以包括喷头210、进气口220、出气口230和排液口240。喷头210用于喷洒水和/或中水，喷头210设置在喷淋塔200的上方。进气口220用于通入废气，并且使得废气能够与喷头210喷洒的水和/或中水进行充分混合得到第一混合液。出气口230用于排出废气中与水不容的气体。排液口240用于排出废气与水相容后的第一混合液。

图5是根据本发明一个具体的实施例的用于车辆后市场中的污水处理系统400的示意性结构图。

作为本发明一个具体的实施例，本实施例的污水处理系统400可以包括污水处理装置410和至少一个换热装置420。具体地，污水处理装置410用于作为污水和氧化剂在预设温度和预设压力条件下反应除去污水中的水溶性有机物的装置。至少一个换热装置420与污水处理装置410串联，用于将污水进行预热后再通入到污水处理装置410内部，并且将污水处理装置410内部反应后的产物通过换热装置420进行冷却。其中，污水处理装置410和换热装置420均为管式反应器，或者集成于同一个管式反应器中。

具体地，本实施例的污水处理系统400可以包括污水处理装置410和换热装置420，通过换热装置420对污水进行加热，使得污水可以在污水处理装置410内部与氧化剂在一定条件下进行反应，从而除去污水中的水溶性有机物，使得车辆后市场中，在喷涂涂料为水溶性涂料时可以及时除去，从而避免涂料中有害有机物污染环境。同时该污水处理系统400可以将污水处理完毕后的中水进行回收利用，降低了水的消耗，降低成本。

此外，由于本实施例中处理污水需要的温度和压力均较高，本实施例的污水处理装置410和换热装置420集成在同一个管式反应器中，使得除去污水所采用的高温高压条件容易达到，并且非常安全。此外，管式反应器的体积小，成本低，处理速度高且可控可靠，设备可以通过管道数量的变化简单实现处理速度的倍增。精确设计管道直径可以在水体处理效率、传质与传热效率等多方面获得最佳平衡，可有效防止层流的出现。

图6是根据本发明另一个具体的实施例的用于车辆后市场中的污水处理系统的示意性结构图。

作为本发明一个具体的实施例，本实施例的污水处理系统400还可以包括振荡器430，其通过真空拉拔、机械往复、机械震动、超声震荡的模式，为所述管式反应器内的液体提供震动式混合，以防止所述管式反应器内的液体层流的出现。本实施例中，通过振荡器430来不断的推动整个物料进料的同时还会按照一定的频率来回振荡，避免了物料在管式反应器内物料混合不均或者出现层流的情况。通过振荡器430使得反应器内部的物料混合更均匀，使得反应更均匀彻底。

本实施例的振荡器430可以是活塞式振荡器430，通过活塞的按照一定的频率来回运动从而推动管式反应器内的液体来回运动。

作为本发明一个具体的实施例，本实施例的氧化剂为氧气。本实施例中，污水与氧化剂在污水处理中装置内的反应仅仅是将氧气与污水进行混合后反应即可有效的除去污水中的有机物。本实施例以氧气作为氧化剂进行反应，无需增加其它任何物料，节约成本的同时，也有效避免了二次污染的出现。

作为本发明一个具体的实施例，本实施例的预设温度可以为210℃～300℃，预设压力为50atm～150atm。污水与氧气在污水处理装置410内，在温度为210℃～300℃，压力为50atm～150atm的条件下进行反应，从而除去污水中的水溶性有机物。具体地，本实施例的预设温度可以为210℃、240℃、280℃或300℃。预设压力可以为50atm、60atm、80atm、120atm或150atm。

本实施例中，在温度为210℃左右，压力为50atm～80atm时，该污水会进入到亚临界状态，此时污水与氧气进行氧化反应，可以除去污水中的有机物，降低污水中的COD。当温度为300℃左右，压力为150atm左右时，此时污水进入超临界状态，此时污水中的有机物与氧气反应的效率更高，除污能力更强。本实施例中，通过上述方式处理后的污水的COD可以由20000mg/L～30000mg/L可降低至1000mg/L左右。

本实施例中，污水通过与氧气在污水处理装置410中加热和加压到超临界状态或亚临界状态进行反应，从而有效的降低污水中的COD，实现污水净化的功能，不引入任何的杂质，反应后也不存在污染物，可以实现零排放。同时，由于本实施例的污水处理系统400因无需额外投药，其回收的中水内部也不会包含有其它额外的杂质，防止药剂对喷淋塔200造成结构或腐蚀的情况，降低设备损耗，进而降低运营成本。

具体地，本实施例中，在将污水和氧气输送至换热装置420之前，控制通过高压空气输入到进入到管式反应器中，而污水则通过柱塞泵输入到管式反应器中，将其进行预混后进一步输送至换热装置420内。在管式反应器内部，其压力始终保持在预设压力状态下。

作为本发明一个具体的实施例，本实施例的每一换热装置420包括污水流通管道和净水流通管道，污水流通管道和净水流通管道相互靠近集成为一个换热装置420，以通过污水管道内的低温为已经反应后的产物进行冷却，同时通过反应后的产物流经净水流通管道以为污水进行预热。

本实施例中，通过换热装置420内设置污水流通管道和净水流通管道，让污水和净水相互进行热交换，为污水加热的同时也给净水进行冷却，从而增加热量的利用率，减少热损耗，降低能耗。

作为本发明一个具体的实施例，本实施例的换热装置420的数量为多个，多个换热装置420包括多个污水流通管道和多个净水流通管道，多个污水管道依次串联在污水处理装置410前，依次对污水进行预热，多个净水流通管道依次连接在污水处理装置410后，依次为污水处理装置410后的产物进行冷却；振荡器430设置在距离污水处理装置410最远处的换热装置420的污水流通管道的进液端和净水流通管道的出液端之间。

本实施例的换热装置420数量为多个，可以将换热装置420进行串联，多次对污水进行加热，也多次对净水进行冷却，以达到对污水处理的温度的目的，同时提高热量回收的能力。

作为本发明一个具体的实施例，本实施例的换热装置420数量为两个，分别是第一换热装置421和第二换热装置422，第一换热装置421可以包括第一污水流通管道423和第一净水流通管道424，第二换热装置422可以包括第二污水流通管道425和第二净水流通管道426。污水依次流经第一污水流通管道423和第二污水流通管道425后进入污水处理装置410内，反应后的产物依次流经第二净水流通管道426和第一净水流通管道424后流出。

本实施例中，换热装置420设置为两个，分别可以是第一换热装置421和第二换热装置422，两个换热装置内的污水和净水都可以相互进行热交换。一般情况而言，从污水处理装置410内出来的产物此时温度还较高，若只采用一个换热装置420对该产物进行降温，一般达不到100℃以下，而达不到100℃以下的时候，内部的水仍然是气体的形式存在，则无法做到回收利用的目的。因此本实施例的换热装置420的设置两个，尽可能将污水处理装置410后的产物的温度下降到100度以下。

在实际的生产过程中，由于在第一换热装置421处对于净水的冷却需要达到将净水的温度降低至小于100℃，而第一换热装置421达不到该要求，因此需要在第一换热装置421的第一净水流通管道424外部还设置冷却机构450以为第一净水流通管道424内的净水降温。具体地，该冷却机构450可以是风冷也可以是其它可以冷却的设备。

具体地，由于第二换热装置422后连接污水处理装置410，而污水处理装置410内污水与氧气的反应需要较高的温度，因此需要在第二换热装置422处将污水加热到一定的温度，而第二换热装置422往往无法达到要求，因此本实施例在第二换热装置422的第二污水流通管道425处还设置第一加热装置440，以为第二污水流通管道425内的污水进行加热，第一加热装置440的热量来自污水处理装置410。本实施例将第一加热装置440可以利用导热油进行加热，而该导热油的热量来自污水处理装置410。由于污水处理装置410内部污水与氧气的反应本质是燃烧，其自身在燃烧时会放出大量的热量，该热量可以被利用来加热第二换热装置422的第二污水流通管道425，从而降低外界能量的消耗。

当然，在实际使用过程中，因为污水与氧气最终会在污水处理装置410内部进行反应，在污水进入到污水处理装置410之前其温度并未达到反应温度，因此在污水处理装置410处还会设置以第二加热装置460，以为污水处理装置410进行加热是的污水处理装置410内部的温度能够达到210℃～300℃，即达到反应温度。

作为本发明一个具体的实施例，本实施例的污水处理系统400还可以包括减压分离装置470，其设置在换热装置420后，减压分离装置470与换热装置420的净水流通管道的出液口连通，以为净水进行减压和气液分离。

由于通过两个换热装置420对污水处理装置410后的产物进行降温后，该产物温度已经降低至100℃以下，此时内部的水以液体的形式纯在，而其中还包含的一些气体则仍然为气体，换热装置420内部的压力仍然很大，因此需要对其进行减压，减压后，气体被释放到控制器，液体(主要是水)则可以进一步被回收利用。

目前来说，利用上述装置和方法对车辆后处理的污水进行净化后的工艺参数如下：

由上表可知，通过上述实施例中的装置和方法对污水进行处理后，污水的COD大大下降，并且空气进入越多，效率越高，污水处理效率越高，反之污水进料越多，效率越低。具体地，本实施例的用于车辆后市场中的废气废液的循环处理系统100的整体结构依次包括喷淋塔200、蓄水池330、第一过滤装置310、污水处理系统400、第二过滤装置320、中水池340。废气经过喷淋塔200内的水和/或中水进行喷淋后形成第一混合液进入到蓄水池330内部，废液则直接进入蓄水池330内部，第一混合液与废液在储水池内形成第二混合液，并经过第一过滤装置310进行过滤，过滤后的污水经过污水处理系统400处理后形成中水，再经过第二过滤装置320过滤后进入中水池340待喷淋塔200循环使用。该过程将废气和废液同时进行处理可有效提升处理效率，并大幅度降低废气与废液的处理成本。由于本实施例的污水处理系统400可以将污水内的大部分有机物出去，形成COD含量较低的中水，并且该中水还可以进一步的重复利用，从而实现了废水的中水回用和污水的零排放。

具体地，本实施例的污水处理系统400包括污水处理装置410和换热装置420，使得污水被换热装置420加热到一定温度，并且在污水处理装置410内采用湿法燃烧技术，将污水与氧气在预设温度和预设压力条件下(亚临界或超临界状态)进反应，最终将水体内的大部分的有机物出去，完成水体的无机物的净化，并且水体排出循环利用。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。