CN110627229A - 一种处理废水的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种处理废水的设备，包括鼓泡塔反应器、烟气输运系统、碱液循环系统和废水脱硬系统。本发明提供一种利用低浓度碱液作为烟气的吸收剂，生成具有一定质量分数的碱性混合溶液作为废水软化处理的脱硬剂，用于沉淀去除废水中的Ca2+和Mg2+离子，并通过pH值的控制调节，进一步去除废水中的多种重金属离子，进而使处理后的废水满足相关工艺过程的水质要求。
Description
技术领域
本发明涉及废水废气处理装置技术领域，具体涉及一种处理废水的设备，更具体涉及一种利用烟气制备脱硬剂处理废水的设备。
背景技术
燃煤火力发电厂，是煤炭消耗量最大的行业，同时也是世界上最大的二氧化碳排放源，占全球新增排放总量的30%。国际能源署（IEA）及经济合作发展组织（OECD）的综合数据表明，随着电厂的不断建设和已经投产的电厂增容，未来燃煤电厂排放的二氧化碳还将不断增加，比重还将增大，预计2020年将达到70亿吨每年。据2015年《中国统计年鉴》显示，煤炭在我国能源消费总量上的占比高达66%，且在相当长的一个时期内，以煤炭为主的能源消费结构依旧难以改变。除二氧化碳排放外，煤炭的燃烧还会产生氮氧化物、烟粉尘、二氧化硫等重度污染物。如何合理有效的应用烟厂废气，在实现排放废弃物的资源化利用同时，创造一定的经济效益和社会价值，成为一个有待深入研究的问题。作为一种碳资源，电厂烟气二氧化碳有着潜在的广阔市场。燃煤电厂排放的烟气中，CO2含量一般在10-15%之间。针对这种含有低浓度二氧化碳的烟气，现阶段较为可行的技术包括二氧化碳浓缩提纯后用于生成工业级或食品级二氧化碳产品，尿素的生产，以及可降解塑料的制造等，但其应用领域都尚需进一步的拓展。
发明内容
发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种利用低浓度碱液作为烟气的吸收剂，生成具有一定质量分数的碱性混合溶液作为废水软化处理的脱硬剂，用于沉淀去除废水中的Ca2+和Mg2+离子，并通过pH值的控制调节，进一步去除废水中的多种重金属离子，进而使处理后的废水满足相关工艺过程的水质要求。
技术方案：本发明所述一种处理废水的设备，包括鼓泡塔反应器、烟气输运系统、碱液循环系统和废水脱硬系统；
所述烟气输运系统，包括设于鼓泡塔反应器内下部的气体喷头，所述气体喷头与烟气入口管道相连接，所述烟气入口管道上设有输送泵和阀门；还包括设于鼓泡塔反应器顶部的烟气输出管道；用于将所述烟气送至鼓泡塔反应器中，并与所述的碱液充分反应后由鼓泡塔反应器顶部的烟气输出管道排出；
所述碱液循环系统，包括设于鼓泡塔反应器内顶部的碱液喷头，所述碱液喷头连接有碱液入口管道，所述碱液入口管道上设有阀门；还包括设于鼓泡塔反应器内底部的碱液回收池，所述碱液回收池通过碱液回用管路与碱液喷头相连接，所述碱液回用管路上设有阀门和输送泵；用于将低浓度碱液送至鼓泡塔反应器以及将反应后的碱液混合物重新泵送至鼓泡塔顶部进行再次烟气吸收反应；
所述废水脱硬系统，包括反应器，所述反应器一端分别与脱硬剂入口管道和待处理废水入口管道连接，另一端与已处理废水出口管道连接；所述脱硬剂入口管道与碱液回收池连接，所述待处理废水入口管道与待处理废水入口连接；所述脱硬剂入口管道和待处理废水入口管道上均设有阀门；用于将所述碱液回收池中制得的脱硬剂与待处理废水充分混合后进行软化脱硬处理，调节处理后废水的pH值，可同时去除废水中的多种重金属离子。
优选地，所述烟气入口管道上还设有二氧化碳分析仪，所述烟气输出管道上设有二氧化碳分析仪和二氧化硫检测仪，用于对所述烟气进行检测。
优选地，所述脱硬剂入口管道和待处理废水入口管道上均设有流量计，所述反应器中脱硬剂与待处理废水的流量比可根据待处理废水水质特点进行调节。
优选地，所述气体喷头为纳米气体喷头。
优选地，所述反应器为管式反应器。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明公开的一种利用碱液吸收烟气中二氧化碳制备脱硬剂的装置，包含烟气输运系统、碱液循环系统和废水脱硬系统，利用低浓度碱液作为烟气的吸收剂，生成具有一定质量分数的碱性混合溶液作为废水软化处理的脱硬剂，用于沉淀去除废水中的Ca2+和Mg2+离子，并通过pH值的控制调节，进一步去除废水中的多种重金属离子，使其满足相关工艺过程的水质要求，一定程度上还可以减少烟气排放对环境的污染，整个装置结构紧凑，可以有效利用工厂排放的烟气废气实现资源化再利用，具有很高的经济实用价值。
附图说明
图1为本发明实施例处理废水的设备的结构图。
附图中，1-鼓泡塔反应器，2-纳米气体喷头，3-烟气入口管道，4-输送泵，5-阀门，6-烟气输出管道，7-二氧化碳分析仪，8-二氧化硫检测仪，9-碱液喷头，10-碱液入口管道，11-碱液回收池，12-碱液回用管路，13-管式反应器，14-脱硬剂入口管道，15-待处理废水入口管道，16-已处理废水出口管道，17-流量计，18-待处理废水入口。
具体实施方式
下面通过具体实施例和附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例
一种处理废水的设备，参照图1，包括鼓泡塔反应器1、烟气输运系统、碱液循环系统和废水脱硬系统；
所述烟气输运系统，包括设于鼓泡塔反应器1内下部的纳米气体喷头2，纳米气体喷头2与烟气入口管道3相连接，烟气入口管道3上设有输送泵4和阀门5；还包括设于鼓泡塔反应器1顶部的烟气输出管道6；烟气入口管道3上还设有二氧化碳分析仪7，烟气输出管道6上设有二氧化碳分析仪7和二氧化硫检测仪8；
所述碱液循环系统，包括设于鼓泡塔反应器1内顶部的碱液喷头9，碱液喷头9连接有碱液入口管道10，碱液入口管道10上设有阀门5；还包括设于鼓泡塔反应器1内底部的碱液回收池11，碱液回收池11通过碱液回用管路12与碱液喷头9相连接，碱液回用管路12上设有阀门5和输送泵4；
所述废水脱硬系统，包括管式反应器13，管式反应器13一端分别与脱硬剂入口管道14和待处理废水入口管道15连接，另一端与已处理废水出口管道16连接；脱硬剂入口管道14与碱液回收池11连接，待处理废水入口管道15与待处理废水入口18连接；脱硬剂入口管道14和待处理废水入口管道15上均设有阀门5；脱硬剂入口管道14和待处理废水入口管道15上均设有流量计17。
本实施例的实施方法如下：
S1、将质量分数为5wt%的NaOH溶液通入碱液入口管道10，经过碱液喷头9进入到鼓泡塔反应器1底部的碱液回收池11中，使碱液回收池6中预装有一定量的NaOH溶液；将含有10%的二氧化碳的烟气通入烟气入口管道3，依次经过二氧化碳分析仪7、输送泵4、阀门5和纳米气体喷头2进入到鼓泡塔反应器1中；预装的NaOH溶液通过输送泵4的作用沿碱液回用管路12被带到鼓泡塔反应器1的顶部，并经碱液喷头9进入鼓泡塔反应器12中与所通入的烟气充分反应，生成NaOH和Na2CO3的混合液，储存于碱液回收池11中。
S2、碱液回收池6中的NaOH和Na2CO3混合溶液经输送泵4的作用，再次经过碱液回用管路12和碱液喷头9进行循环使用，一段时间后，碱液回收池11中将得到具有一定质量分数的NaOH和Na2CO3混合溶液。其中，反应后的烟气沿烟气输出管道6，经二氧化碳分析仪7和二氧化硫检测仪8分析后排出进行后续处理。
S3、将上述碱液回收池11中得到的具有一定质量分数的NaOH和Na2CO3混合溶液作为脱硬剂应用于待处理废水的软化处理试验。碱液回收池11中制得的脱硬剂经阀门5和流量计17，沿脱硬剂入口管道14进入管式反应器13中，同时，待处理废水经入口18和待处理废水入口管道15，在流量计17的控制下也进入管式反应器13中。在管式反应器13中具有一定流量比的脱硬剂和待处理废水充分反应，完成脱硬处理，并经已处理废水出口管道16排出进行后续处理。
本实施例中，所用待处理废水为脱硫废水，在脱硫废水流量为30L/h时，以所配置一定质量分数的NaOH和Na2CO3混合溶液作为脱硬剂时所需脱硬剂与废水的流量比仅为0.2，Ca2+、Mg2+离子分别由原液中的20156.5mg/L和2177.45mg/L大幅降低为54.1mg/L和1.5mg/L，处理后混合溶液的总硬度几乎为0，调节pH值后，其他金属离子也均已达到污水综合排放标准的要求。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
Claims (5)
1.一种处理废水的设备，其特征在于，包括鼓泡塔反应器、烟气输运系统、碱液循环系统和废水脱硬系统；
所述烟气输运系统，包括设于鼓泡塔反应器内下部的气体喷头，所述气体喷头与烟气入口管道相连接，所述烟气入口管道上设有输送泵和阀门；还包括设于鼓泡塔反应器顶部的烟气输出管道；
所述碱液循环系统，包括设于鼓泡塔反应器内顶部的碱液喷头，所述碱液喷头连接有碱液入口管道，所述碱液入口管道上设有阀门；还包括设于鼓泡塔反应器内底部的碱液回收池，所述碱液回收池通过碱液回用管路与碱液喷头相连接，所述碱液回用管路上设有阀门和输送泵；
所述废水脱硬系统，包括反应器，所述反应器一端分别与脱硬剂入口管道和待处理废水入口管道连接，另一端与已处理废水出口管道连接；所述脱硬剂入口管道与碱液回收池连接，所述待处理废水入口管道与待处理废水入口连接；所述脱硬剂入口管道和待处理废水入口管道上均设有阀门。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述烟气入口管道上还设有二氧化碳分析仪，所述烟气输出管道上设有二氧化碳分析仪和二氧化硫检测仪。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述脱硬剂入口管道和待处理废水入口管道上均设有流量计。
4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述气体喷头为纳米气体喷头。
5.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述反应器为管式反应器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191231 |