一種協同凈化污水及污染空氣的方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于污水、污染空氣凈化技術領域，尤其是指一種同時凈化污染空氣與污水的方法及裝置。
【背景技術】
[0002]目前，全世界每年約有4200多億立方米的污水排入江河湖海，污染了 5.5萬億立方米的淡水，這相當于全球徑流總量的14%以上；全世界每天約有數百萬噸垃圾倒進河流、湖泊和小溪，每升廢水會污染8L淡水，所有流經亞洲城市的河流均被污染；美國40%的水資源流域被加工食品廢料、金屬、肥料和殺蟲劑污染，歐洲55條河流中僅有5條水質勉強能用，水污染對人類健康造成很大危害。發展中國家約有10億人喝不清潔水，每年約有2500多萬人死于飲用不潔水，全世界平均每天5000名兒童死于飲用不潔水，約1.7億人飲用被有機物污染的水，3億城市居民面臨水污染。與此同時，工業的迅猛發展也加劇了大氣環境的負擔，近年來，國內部分地區頻繁出現嚴重霧霾現象，給城市居民健康帶來了較大的威脅，引起了市民的恐慌和廣泛關注，未得到有效治理和監測的無組織排放給大氣環境帶來沉重的負擔和難以忽視的后果，在這些氣態污染物進入大氣之前便在其源頭被有效清除是環境保護的重點和關鍵。大部分工業過程污水總是與污染空氣相生相伴，因此能找到一種低成本，低能耗高效的同時凈化污水與污染空氣的方法與裝置變得十分重要。
[0003]目前國內外針對污染空氣凈化方法主要采用的方法有旋風除塵器、袋式除塵器、、電除塵器、濕式除塵器等，雖然這些方法的除塵效率可高達90%以上，但對于氣態污染物中的細微顆粒的脫除效率并不高，而這些細微顆粒對環境和市民身心健康均存在巨大的影響。廢水處理主要有三類方法，物理法:利用物理作用處理、分離和回收廢水中的污染物；化學法:利用化學反應或物理化學作用回收可溶性廢物或膠體物質；生物法:利用微生物的生化作用處理廢水中的有機物。但是目前還沒有同時凈化污水與污染空氣的方法與裝置，而且在單獨凈化空氣或凈化污水的過程中極易伴生污水或污染空氣，造成二次污染。單獨凈化能耗大，成本高，效率低。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是克服現有的缺陷，針對多數情況下污染空氣與污水伴生的特點，提出一種同時凈化污水與污染空氣的方法及裝置，該方法主要利用液體蒸發，飽和，凝結，碰并原理協同凈化污染空氣與污水。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案:
一種協同凈化污水及污染空氣的方法，包括如下步驟:
(1)污染空氣與污水在蒸發器中混合并蒸發；
(2)步驟(1)蒸發濃縮后的污染物排出，蒸發產生的飽和濕氣在冷凝器里冷凝；
(3)冷凝得到的二次污水與空氣重復步驟(1)至(2)的操作，直至水與空氣達到排放標準。
[0006]進一步，利用空氣飽和濕度與溫度的關系，通過調節溫度加強液體蒸發與凝結核(空氣中的顆粒污染物中的凝結顆粒)的凝聚過程，使污染空氣中的顆粒污染物的凝結長大，碰并沉降，實現污染空氣的凈化過程。
[0007]進一步，步驟(1)中利用霧化混合、聲波破碎等手段促進污水在空氣中的蒸發，達到所述溫度下的飽和濕度。
[0008]進一步，步驟(2 )中利用聲波震蕩、電磁、流場擾動、水霧噴淋等手段促進飽和濕氣中凝結核的快速凝結長大。
[0009]進一步，污染空氣包括燃煤、燃油、燃氣等燃料燃燒以及固態廢棄物燃燒所產生的污染煙氣，可實現多種不同氣態污染物的洗滌脫除。
[0010]進一步，可在污水中添加凈化助劑，可以為堿性洗滌液、化學抑塵劑、海水、中水，根據不同的污染物選擇相應的凈化助劑進行高效凈化，可達到一套裝置，多種用途的目的，節約成本，有利于推廣使用。
[0011]進一步，可在污染空氣中加入凈化助劑，可以是臭氧，堿性氣體，酸性氣體，根據不同的污染物選擇相應的凈化助劑進行高效凈化，可達到一套裝置，多種用途的目的，節約成本，有利于推廣使用。
[0012]進一步，通過壓縮制冷，制熱或機械式蒸汽再壓縮等方法在蒸發與凝結過程中充分利用熱能與冷能，通過熱傳遞裝置實現能量高效利用，整個系統只需極少的能源輸入，將熱能和冷能搬運到需要加熱和冷卻的部位。
[0013]—種協同凈化污水及污染空氣的裝置，包括預熱器、蒸發器、冷凝器和機械壓縮器，污染空氣和污水分別經過預熱器由空氣入口和水入口進入蒸發器中，蒸發器的濕氣出口與冷凝器的入口相連，機械壓縮器分別與蒸發器和冷凝器相連。通過機械壓縮器對蒸發器補充熱源，對冷凝器提供冷源。
[0014]進一步，蒸發器中裝有若干組霧化噴嘴，噴嘴組數由污水的種類和濃度確定。
[0015]進一步，所述裝置采用多級串聯設置:第N級的冷凝器的空氣出口和水出口與第N+1級的蒸發器的空氣入口和水入口聯接，N為正整數。N的取值如1、2、3、4、5、6、7等。
[0016]進一步，所述機械壓縮器為壓縮制冷機或機械蒸汽壓縮機。
【附圖說明】
[0017]附圖用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。在附圖中:
圖1是本發明的工藝流程框圖；
圖2是本發明的裝置結構示意圖。
[0018]圖3是本發明的裝置中機械壓縮器工作示意圖。
[0019]圖中:1、7.預熱器，2、8.蒸發器，3、9.霧化噴嘴，4、10.機械壓縮器，5、11.冷凝器，6、12.水栗，13.冷卻器。
【具體實施方式】
[0020]以下結合附圖對本發明的優選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0021]一種協同凈化污水及污染空氣的方法，工藝流程如圖1所示，污染空氣與污水分別經過預熱器預熱進入蒸發器中，在蒸發器中，污水蒸發濃縮排除污染物，污染空氣達到高溫濕度飽和狀態，高溫飽和濕氣進入冷凝器，急劇降溫以污染空氣中的顆粒物為凝結核快速凝結長大，形成密集水滴快速落下，初步凈化空氣。凝結生成的二次污水與凈化空氣再經預熱進入下一級蒸發器中，二次污水蒸發濃縮排除污染物，凈化空氣達到高溫濕度飽和狀態，高溫飽和濕氣進入冷凝器，急劇降溫以污染空氣中的