CN108358295A - 一种酸性工业废水处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于污水处理技术领域，具体为一种酸性工业废水处理系统，包括筒体，筒体内部设置有旋转轴，且旋转轴下方套接有搅拌扇叶；搅拌扇叶设置有两个，其中一个搅拌扇叶固定在旋转轴的底端，另一个搅拌扇叶通过键槽滑动安装在旋转轴上；筒体顶部设有缸体，缸体的上端开口并伸出筒体，缸体的下端开口并位于筒体内部，缸体内部安装有活塞，活塞下方安装有保持架，活塞的下端通过钢丝绳与滑环相连接，滑环同轴转动安装在位于上方的搅拌扇叶上；两个搅拌扇叶具有磁性。本发明其主要用于酸性工业废水的处理，具有结构简单、生产成本低廉、反应充分以及不易产生沉淀的特点，具有较好的使用价值和推广价值。

Description

一种酸性工业废水处理系统
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体为一种酸性工业废水处理系统。
背景技术
酸性废水是pH值小于6的废水，主要来自于冶金、金属加工、石油化工、化纤、电镀等企业排放的废水；碱性废水是pH值大于9的废水，主要来自于造纸、制革、炼油、石油化工、化纤等行业。酸碱废水进入水体会破坏自然中和作用，使水体的pH值发生变化，影响水生生物的正常生长，使水体自净功能下降。酸碱废水渗入土壤，会破坏土壤的理化性质，造成土壤的酸化或碱化，影响农作物正常生长。水体酸性化还会对船舶、桥梁及其他水上建筑物造成损害。酸碱废水常用中和法处理，处理含酸废水时，常用碱或碱性氧化物为中和剂；处理碱性废水则以酸或酸性氧化物为中和剂。
现有酸性工业废水在处理时，通常采用石灰石作为碱性物质中和酸性工业废水以达到废水处理的目的，然而现有的该类废水的处理设备结构大多较为复杂，制造成本较高，并且由于采用石灰石最为反应物，往往使得反应容器中产生大量的钙沉淀物，不便于清理。
发明内容
为弥补现有技术的不足，本发明提供的一种酸性工业废水处理系统，其主要用于酸性工业废水的处理，具有结构简单、生产成本低廉、反应充分以及不易产生沉淀的特点，具有较好的使用价值和推广价值。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的，本发明所述的一种酸性工业废水处理系统，包括筒体、输水管、支架、收集罐和搅拌扇叶，所述筒体的顶端设置有进料口，所述进料口的中央连接有输水管，通过输水管将酸性工业废水加入筒体内，筒体内预先加入与酸性工业废水进行酸碱中和反应的石灰石，所述筒体外壁上嵌设有电源开关，所述筒体底端两侧对称设置有支架，所述筒体底端设置有出水口，且所述筒体正下方安装有收集罐，所述收集罐与筒体通过连接管进行连接；所述筒体内部中央设置有旋转轴，搅拌轴通过电机驱动，且所述旋转轴下方套接有搅拌扇叶，电机驱动搅拌轴转动，搅拌轴带动搅拌扇叶旋转可实现对反应溶液的搅拌；所述连接管和输水管上均套接有控制阀门；所述出水口与收集罐之间呈垂直设置；电源开关和电机均与控制器电性连接；
所述搅拌扇叶设置有两个，其中一个搅拌扇叶固定在旋转轴的底端，另一个搅拌扇叶通过键槽滑动安装在旋转轴上，搅拌扇叶可沿旋转轴上下滑动但不可相对转动；所述筒体顶部设有缸体，缸体的上端开口并伸出筒体，缸体的下端开口并位于筒体内部，所述缸体内部安装有活塞，活塞下方安装有保持架，活塞用于筒体内部与外界的密封，保持架用于防止活塞掉落，保持架上设有连通孔，连通孔用于连通筒体内部与外界，使用时，当筒体内的气压没有达到预设值时，活塞和保持架均位于缸体内部，活塞将筒体内部与外界隔绝，随着筒体内化学反应的进行，筒体内的气压逐渐增大，活塞和保持架沿着缸体向上运动，当筒体内的气压达到预设值时，活塞脱离缸体但保持架位于缸体内，此时筒体内部与外界连通，筒体内部的压力降低，所述活塞的下端通过钢丝绳与滑环相连接，所述滑环同轴转动安装在位于上方的搅拌扇叶上，活塞上下运动拉动搅拌扇叶上下运动，实现搅拌扇叶的复合运动；两个所述搅拌扇叶具有磁性，通过控制两个所述搅拌扇叶之间的磁力，可改变筒体内部的压强，当筒体内泄压完成后，在重力作用下搅拌扇叶下落并带动活塞重新回到缸体内，通过筒体内的间歇式泄压可实现搅拌扇叶转动与上下运动相结合的复合式运动，从而有利于反应的快速充分进行；所述旋转轴上设置有两个用于限位的限位块。
进一步的，所述筒体内部设有螺旋形加热管，螺旋形加热管的外侧设有螺旋形散热管，加热管和散热管的上端开口位于筒体的上部，加热管和散热管的下端开口位于筒体的底部；加热管内通入导热油用于为反应溶液加热；散热管内通入冷却液用于为反应降温。反应刚开始时，可通过向加热管内通入导热油实现对反应溶液的加热，从而实现筒体内压力的快速增大，从而实现搅拌扇叶的上下运动；随着反应的进行，酸性工业废水与石灰石产生大量的气体，筒体内压力可实现快速的补给，此时应停止对反应溶液的加热；为减小反应的剧烈程度，可通过向散热管中导入冷却液来降低反应溶液的温度，提高反应的安全性。
进一步的，所述加热管与散热管的外侧均设有圆弧形挡板，挡板上设置有通孔，石灰石放置在两个挡板形成的圆环槽内，筒体的顶部设置有用于添加石灰石的加料口。反应时，石灰石位于两个挡板之间，使得反应时产生的热量集中在两个挡板之间，有利于散热管对热量的集中吸收，并且挡板能够挡住大块的石灰石，避免大块的石灰石被排出，保证原料的充分利用。
进一步的，所述加热管和散热管的相邻管壁之间通过支撑弹簧保持位置的相对稳定，所述支撑弹簧的中部与连接弹簧的一端连接，连接弹簧的另一端焊接在挡板上。加热管和散热管均保持弹性连接，有利于对加热管和散热管管壁附着的钙沉淀物的清理；同时在搅拌扇叶晃动反应液的情况下，可同步带动加热管和散热管的晃动，从而避免钙沉淀物的附着。
进一步的，所述筒体的内壁设有遮挡布，所述遮挡布的上端和下端均与筒体密封连接并与筒体之间形成一个密闭的空腔，空腔内安装有弹簧，弹簧的一端固定在筒体内壁上，弹簧的另一端固定在遮挡布上；所述遮挡布采用耐酸碱腐蚀和耐高温的材料制成。由于遮挡布为柔性材料，当搅拌扇叶搅拌反应溶液时，遮挡布随着反应溶液晃动，可避免钙沉淀物的附着，同时配合弹簧的压缩与拉伸，使得遮挡布凹凸不平，有利于反应溶液的混合。
本发明的有益效果是：本发明通过酸性工业废水与石灰石中和反应产生的气体实现搅拌扇叶的上下运动，并且配合电机驱动搅拌叶片的转动，实现搅拌叶片的符合运动，从而有利于反应溶液的充分反应；并且在搅拌扇叶的搅动下带动遮挡布、加热管和散热管的振动，从而避免钙沉淀物的附着，从而又避免钙沉淀物的产生。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明筒体内部结构示意图；
图中：筒体1、进料口2、输水管3、控制阀门4、缸体5、活塞51、保持架52、钢丝绳53、滑环54、电源开关6、支架7、出水口8、连接管9、收集罐10、旋转轴11、电机111、搅拌扇叶12、限位块121、挡板14、加热管15、散热管16、遮挡布17、弹簧18、空腔19。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，本发明所述的一种酸性工业废水处理系统，包括筒体1、输水管3、支架7、收集罐10和搅拌扇叶12，所述筒体1的顶端设置有进料口2，所述进料口2的中央连接有输水管3，通过输水管3将酸性工业废水加入筒体1内，筒体1内预先加入与酸性工业废水进行酸碱中和反应的石灰石，所述筒体1外壁上嵌设有电源开关6，所述筒体1底端两侧对称设置有支架7，所述筒体1底端设置有出水口8，且所述筒体1正下方安装有收集罐10，所述收集罐10与筒体1通过连接管9进行连接；所述筒体1内部中央设置有旋转轴11，搅拌轴11通过电机111驱动，且所述旋转轴11下方套接有搅拌扇叶12，电机111驱动搅拌轴11转动，搅拌轴11带动搅拌扇叶12旋转可实现对反应溶液的搅拌；所述连接管9和输水管3上均套接有控制阀门4；所述出水口8与收集罐10之间呈垂直设置；电源开关6和电机111均与控制器电性连接；
所述搅拌扇叶12设置有两个，其中一个搅拌扇叶12固定在旋转轴11的底端，另一个搅拌扇叶12通过键槽滑动安装在旋转轴11上，搅拌扇叶12可沿旋转轴11上下滑动但不可相对转动；所述筒体1顶部设有缸体5，缸体5的上端开口并伸出筒体1，缸体5的下端开口并位于筒体1内部，所述缸体5内部安装有活塞51，活塞51下方安装有保持架52，活塞51用于筒体1内部与外界的密封，保持架52用于防止活塞51掉落，保持架52上设有连通孔，连通孔用于连通筒体1内部与外界，使用时，当筒体1内的气压没有达到预设值时，活塞51和保持架52均位于缸体5内部，活塞51将筒体1内部与外界隔绝，随着筒体1内化学反应的进行，筒体1内的气压逐渐增大，活塞51和保持架52沿着缸体5向上运动，当筒体1内的气压达到预设值时，活塞51脱离缸体5但保持架52位于缸体5内，此时筒体1内部与外界连通，筒体1内部的压力降低，所述活塞51的下端通过钢丝绳53与滑环54相连接，所述滑环54同轴转动安装在位于上方的搅拌扇叶12上，活塞51上下运动拉动搅拌扇叶12上下运动，实现搅拌扇叶12的复合运动；两个所述搅拌扇叶12具有磁性，通过控制两个所述搅拌扇叶12之间的磁力，可改变筒体1内部的压强，当筒体1内泄压完成后，在重力作用下搅拌扇叶12下落并带动活塞51重新回到缸体5内，通过筒体1内的间歇式泄压可实现搅拌扇叶12转动与上下运动相结合的复合式运动，从而有利于反应的快速充分进行；所述旋转轴11上设置有两个用于限位的限位块121。
进一步的，所述筒体1内部设有螺旋形加热管15，螺旋形加热管15的外侧设有螺旋形散热管16，加热管15和散热管16的上端开口位于筒体1的上部，加热管15和散热管16的下端开口位于筒体1的底部；加热管15内通入导热油用于为反应溶液加热；散热管16内通入冷却液用于为反应降温。反应刚开始时，可通过向加热管15内通入导热油实现对反应溶液的加热，从而实现筒体1内压力的快速增大，从而实现搅拌扇叶12的上下运动；随着反应的进行，酸性工业废水与石灰石产生大量的气体，筒体1内压力可实现快速的补给，此时应停止对反应溶液的加热；为减小反应的剧烈程度，可通过向散热管16中导入冷却液来降低反应溶液的温度，提高反应的安全性。
进一步的，所述加热管15与散热管16的外侧均设有圆弧形挡板14，挡板14上设置有通孔，石灰石放置在两个挡板14形成的圆环槽内，筒体1的顶部设置有用于添加石灰石的加料口。反应时，石灰石位于两个挡板14之间，使得反应时产生的热量集中在两个挡板14之间，有利于散热管16对热量的集中吸收，并且挡板14能够挡住大块的石灰石，避免大块的石灰石被排出，保证原料的充分利用。
进一步的，所述加热管15和散热管16的相邻管壁之间通过支撑弹簧保持位置的相对稳定，所述支撑弹簧的中部与连接弹簧的一端连接，连接弹簧的另一端焊接在挡板14上。加热管15和散热管16均保持弹性连接，有利于对加热管15和散热管16管壁附着的钙沉淀物的清理；同时在搅拌扇叶12晃动反应液的情况下，可同步带动加热管15和散热管16的晃动，从而避免钙沉淀物的附着。
进一步的，所述筒体1的内壁设有遮挡布17，所述遮挡布17的上端和下端均与筒体1密封连接并与筒体1之间形成一个密闭的空腔19，空腔19内安装有弹簧18，弹簧18的一端固定在筒体1内壁上，弹簧18的另一端固定在遮挡布17上；所述遮挡布17采用耐酸碱腐蚀和耐高温的材料制成。由于遮挡布17为柔性材料，当搅拌扇叶12搅拌反应溶液时，遮挡布17随着反应溶液晃动，可避免钙沉淀物的附着，同时配合弹簧18的压缩与拉伸，使得遮挡布17凹凸不平，有利于反应溶液的混合。
本发明在使用时，通过加料口向两个挡板14之间添加石灰石，然后通过输水管3向进料口2中添加酸性工业废水，酸性工业废水添加完成后，关闭控制阀门4，然后启动电机111，电机111带动搅拌扇叶12对反应溶液进行搅拌；同时向加热管15中导入导热油对反应溶液进行加热；一段时间后，停止导入导热油；反应完成后，打开位于下方的控制阀门4，反应后的溶液由出水口8流出并通过连接管9流到收集罐10内。在反应过程中，如果反应较为剧烈，可通过向散热管16中导入冷却液降低反应的温度，从而降低反应的剧烈程度。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种酸性工业废水处理系统，包括筒体(1)、输水管(3)、支架(7)、收集罐(10)和搅拌扇叶(12)，其特征在于：所述筒体(1)的顶端设置有进料口(2)，所述进料口(2)的中央连接有输水管(3)，所述筒体(1)外壁上嵌设有电源开关(6)，所述筒体(1)底端两侧对称设置有支架(7)，所述筒体(1)底端设置有出水口(8)，且所述筒体(1)正下方安装有收集罐(10)，所述收集罐(10)与筒体(1)通过连接管(9)进行连接；所述筒体(1)内部中央设置有旋转轴(11)，搅拌轴(11)通过电机(111)驱动，且所述旋转轴(11)下方套接有搅拌扇叶(12)；所述连接管(9)和输水管(3)上均套接有控制阀门(4)；所述出水口(8)与收集罐(10)之间呈垂直设置；电源开关(6)和电机(111)均与控制器电性连接；
所述搅拌扇叶(12)设置有两个，其中一个搅拌扇叶(12)固定在旋转轴(11)的底端，另一个搅拌扇叶(12)通过键槽滑动安装在旋转轴(11)上；所述筒体(1)顶部设有缸体(5)，缸体(5)的上端开口并伸出筒体(1)，缸体(5)的下端开口并位于筒体(1)内部，所述缸体(5)内部安装有活塞(51)，活塞(51)下方安装有保持架(52)，活塞(51)用于筒体(1)内部与外界的密封，保持架(52)用于防止活塞(51)掉落，保持架(52)上设有连通孔，连通孔用于连通筒体(1)内部与外界，所述活塞(51)的下端通过钢丝绳(53)与滑环(54)相连接，所述滑环(54)同轴转动安装在位于上方的搅拌扇叶(12)上；两个所述搅拌扇叶(12)具有磁性；所述旋转轴(11)上设置有两个用于限位的限位块(121)。
2.根据权利要求1所述的一种酸性工业废水处理系统，其特征在于：所述筒体(1)内部设有螺旋形加热管(15)，螺旋形加热管(15)的外侧设有螺旋形散热管(16)，加热管(15)和散热管(16)的上端开口位于筒体(1)的上部，加热管(15)和散热管(16)的下端开口位于筒体(1)的底部；加热管(15)内通入导热油用于为反应溶液加热；散热管(16)内通入冷却液用于为反应降温。
3.根据权利要求2所述的一种酸性工业废水处理系统，其特征在于：所述加热管(15)与散热管(16)的外侧均设有圆弧形挡板(14)，挡板(14)上设置有通孔，石灰石放置在两个挡板(14)形成的圆环槽内，筒体(1)的顶部设置有用于添加石灰石的加料口。
4.根据权利要求3所述的一种酸性工业废水处理系统，其特征在于：所述加热管(15)和散热管(16)的相邻管壁之间通过支撑弹簧保持位置的相对稳定，所述支撑弹簧的中部与连接弹簧的一端连接，连接弹簧的另一端焊接在挡板(14)上。
5.根据权利要求1或4所述的一种酸性工业废水处理系统，其特征在于：所述筒体(1)的内壁设有遮挡布(17)，所述遮挡布(17)的上端和下端均与筒体(1)密封连接并与筒体(1)之间形成一个密闭的空腔(19)，空腔内安装有弹簧(18)，弹簧(18)的一端固定在筒体(1)内壁上，弹簧(18)的另一端固定在遮挡布(17)上；所述遮挡布(17)采用耐酸碱腐蚀和耐高温的材料制成。
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