CN111635069A - 一种骨明胶废水处理及回用装置与其工艺 - Google Patents

Abstract

一种骨明胶废水处理及回用装置与其工艺，涉及废水处理领域；包括：预处理装置，用于将待处理的废水进行预处理以去除废水中的有机物和悬浮物；硫酸供料装置；反应装置，用于将预处理装置处理后的废水和硫酸供料装置提供的稀硫酸进行混合并反应，所述反应装置包括SBR和石膏沉淀池，所述SBR的底部为锥形结构；硫酸钙晶须结晶装置和回流管路。本发明通过预处理装置可去除废水中大部分的有机物和悬浮物，通过反应装置可沉淀废水中的钙离子，通过硫酸钙晶须结晶装置可将未沉淀的硫酸钙制成硫酸钙晶须产品，通过回流管路可将废水回用于浸酸车间。本发明结构简单，可回收废水中的有用物质，并保证了回用水的处理效果，使处理后的废水能够达到回用标准。

Description

一种骨明胶废水处理及回用装置与其工艺

技术领域

本发明属于废水处理领域，具体涉及一种骨明胶废水处理及回用装置与其工艺。

背景技术

明胶较高的应用价值使得明胶产业得到迅速发展，明胶的制备方法通常分为酸法明胶、碱法明胶和酶法明胶，其中碱法明胶为最常采用的工艺。

明胶生产过程中耗水量巨大，这也不可避免的产生大量生产废水，从而造成环境的污染。特别是骨明胶生产过程中浸灰工段排放的含高钙、高有机物的碱性废水，其严重地污染了周围环境。据调查，明胶厂浸酸车间排放的废水中氯离子浓度高达20000～30000mg/L，钙离子浓度在20000mg/L左右，且受生产工艺影响，该车间废水的排放量波动较大。高浓度氯离子存在于废水中将导致微生物中毒，甚至造成污泥膨胀，影响出水水质；大量Ca²⁺存在于水体中，极易引起污泥钙化和管道堵塞问题，这些因素都会对明胶厂废水生化处理产生很大冲击。此外，我国大多数明胶厂的生产废水都需先经厂家处理后纳管排入城镇污水处理厂，随着纳管排放标准对钙离子、氯离子的进水浓度要求越来越严格，明胶厂需投入大量资金用来建设污水处理构筑物，采用的工艺操作繁琐但收效甚微。因此，如何采用经济有效的手段降低明胶厂浸酸车间废水的高钙、高有机物污染，为后续生化处理铺平道路，已经成为一个迫切需要解决的问题。

现有的骨明胶浸酸车间废水处理工艺有物理法、化学法、生物法等，物理处理方法是用格栅、筛网等设备对废水中的悬浮物进行过滤、沉淀、澄清，其存在的缺陷是不能去除废水中的溶解性有机物和无机离子，因而不能直接排放或回用。化学法用酸、碱等药剂调节废水pH值，使其呈中性后，采用化学混凝剂法使废水澄清。生物法是通过光合细菌等微生物对明胶废水进行生化反应，实现去除废水中的COD含量。但是不论是化学法还是生物法，均只是对废水中的有害物质进行去除，而没有对骨明胶浸酸车间废水中蕴含的活性钙、盐酸等进行回收和资源化处理，经济效益不高。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种骨明胶废水处理及回用装置，能有效去除废水中大部分的有机物和悬浮物，除去废水中的钙离子形成硫酸钙沉淀以资源化利用，同时还可以将废水回用于浸酸车间，符合可持续的发展方针政策。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

提供一种骨明胶废水处理及回用装置，包括：

预处理装置，用于将待处理的废水进行预处理以去除废水中的有机物和悬浮物；

硫酸供料装置，用于提供稀硫酸；

反应装置，用于将预处理装置处理后的废水和硫酸供料装置提供的稀硫酸进行混合并反应，所述反应装置包括序批式活性污泥反应器(以下简称为SBR)和石膏沉淀池，所述SBR的底部为锥形结构，所述SBR的底部与石膏沉淀池连通；

硫酸钙晶须结晶装置，用于将反应装置的上清液中溶解的硫酸根离子和钙离子以硫酸钙晶须形式结晶析出；以及

回流管路，用于将硫酸钙晶须结晶装置处理后的废水回流到浸酸车间以回收废水。

进一步地，所述预处理装置包括依次连接的过滤装置和膜分离装置。

进一步地，所述过滤装置为滤布过滤，所述滤布材质为PE或PPS，规格为100～200目。

进一步地，所述硫酸供料装置包括稀硫酸池和硫酸储罐，所述硫酸储罐通过计量泵和管路与稀硫酸池连通，且所述稀硫酸池设有进水泵管。

进一步地，所述反应装置还包括喷淋装置、多个电动阀门和pH检测装置，所述喷淋装置包括盖板、喷淋喷头和水箱，所述SBR顶部安装有盖板，盖板内侧设有多个喷淋喷头，所述喷淋喷头通过管道与水箱连通；

所述电动阀门包括用于流出上清液的侧旁阀门和用于流出沉淀物的底部阀门，所述底部阀门位于SBR与石膏沉淀池之间；

所述反应装置设有pH检测装置，所述pH检测装置的pH探头位于SBR内部。

进一步地，所述硫酸钙晶须结晶装置为高压反应釜或常压蒸煮锅。

进一步地，还包括高钙水池和中间水箱，所述高钙水池分别与预处理装置的出水端和反应装置的入水端连接，所述中间水箱分别与侧旁阀门的出水端和硫酸钙晶须结晶装置的入水端连接。

进一步地，还包括储水池，所述储水池与硫酸钙晶须结晶装置的出水端连通，且储水池还设有自来水管路，所述储水池通过回流管路与浸酸车间连通。

进一步地，还包括离心泵和电脑操作系统，所述离心泵包括第一离心泵、第二离心泵、第三离心泵和第四离心泵，所述预处理装置的入水端设有第一离心泵，所述高钙水池和反应装置之间设有第二离心泵，所述稀硫酸池和反应装置之间设有第三离心泵，所述中间水箱和硫酸钙晶须结晶装置之间设有第四离心泵；

所述自控系统，用于控制所述离心泵的开关、SBR的运转、喷淋装置、电动阀门和pH检测装置。

本发明的目的之二在于提供一种骨明胶废水处理及回用工艺，

包括以下步骤：

S1，预处理步骤，将待处理的废水通过过滤装置和膜分离装置进行预处理以去除废水中的有机物和悬浮物；

S2，原料供给步骤，包括供给废水和供给稀硫酸，所述供给废水包括将预处理的废水通过高钙水池进行富集，形成高钙废水；所述供给稀硫酸包括硫酸从硫酸储罐利用计量泵抽出与自来水通过稀硫酸池进行混合搅拌，形成稀硫酸溶液；

S3，反应步骤，将高钙废水和稀硫酸溶液按一定比例投入反应装置内，搅拌并反应，pH值为0.5～1，形成硫酸钙沉淀和上清液，所述硫酸钙沉淀通过石膏沉淀池进行收集；

S4，结晶步骤，将反应装置的上清液通过中间水箱进行收集，然后将中间水箱的废水中输入硫酸钙晶须结晶装置进行硫酸钙晶须结晶；

S5，回收步骤，将硫酸钙晶须结晶装置处理后的废水通过蓄水池进行收集，然后将蓄水池的废水通过回流管道回流到浸酸车间以回收废水。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明的一种骨明胶废水处理及回用装置，通过预处理装置可去除废水中大部分的有机物和悬浮物，通过反应装置可沉淀废水中的钙离子，通过硫酸钙晶须结晶装置可将未沉淀的硫酸钙制成硫酸钙晶须产品，通过回流管路可将处理后的废水回用于浸酸车间。本发明结构简单，可回收废水中的有用物质，并保证了回用水的处理效果，使处理后的废水能够达到回用标准。

本发明的一种骨明胶废水处理及回用工艺，简化了工艺流程，在达到处理废水的同时，可回收废水中的有用资源，并将废水回用于浸酸车间，更加节能环保。

附图说明

图1是本发明的一种骨明胶废水处理及回用装置的结构示意图。

图2是本发明的图1中反应装置的结构示意图。

图中：1、浸酸车间；2、废水池；3、预处理装置；31、过滤装置；32、膜分离装置；4、高钙水池；5、稀硫酸池；51、硫酸储罐；6、反应装置；61、SBR；62、pH探头；63、石膏沉淀池；64、水箱；65、盖板；66、喷淋喷头；7、中间水箱；8、硫酸钙晶须结晶装置；9、蓄水池；10、自控系统；11a、第一搅拌器；11b、第二搅拌器；12、回流管路；13a、第一离心泵；13b、第二离心泵；13c、第三离心泵；13d、第四离心泵；14a、侧旁阀门；14b、底部阀门。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1和图2所示，本实施例的一种骨明胶废水处理及回用装置，包括依次连接的预处理装置3、高钙水池4、反应装置6、中间水箱7、硫酸钙晶须结晶装置8和蓄水池9，且硫酸供料装置与反应装置6连通；浸酸车间1的废水在废水池2里集中，然后从预处理装置3的入水端进入本装置，蓄水池9中经过处理后的废水通过回流管路12回流至浸酸车间1实现废水回用。

废水从废水池2通过第一离心泵13a进入预处理装置3，预处理装置3用于将待处理的废水进行预处理以去除废水中的有机物和悬浮物；所述预处理装置3包括依次连接的过滤装置31和膜分离装置32，所述过滤装置31为滤布过滤，所述滤布材质为PE或PPS，规格为100～200目；膜分离装置32采用超滤装置、纳滤装置或双向膜分离装置32及其组合，以去除85～95％的有机物。

预处理装置3处理后的废水在高钙水池4中储存，通过第三离心泵13c输出反应装置6内。

所述硫酸供料装置包括稀硫酸池5和硫酸储罐51，所述硫酸储罐51通过计量泵和管路与稀硫酸池5连通，且所述稀硫酸池5设有进水泵管，使硫酸储罐51的浓硫酸与自来水通过稀硫酸池5进行混合，并通过第一搅拌器11a进行搅拌，然后通过第二离心泵13b把稀硫酸投放至反应装置6内。

如图2所示，所述反应装置6包括防腐碳钢制成的SBR61、石膏沉淀池63、喷淋装置、多个电动阀门和pH检测装置，高钙水池4输入的废水和稀硫酸池5输入的稀硫酸投放在SBR61内，所述SBR61的底部为锥形结构，锥形结构与水平面的夹角为50～55°，且SBR61内部设有第二搅拌器11b，在SBR61内钙离子和稀硫酸发生反应形成硫酸钙沉淀(石膏)；所述电动阀门包括侧旁阀门14a和底部阀门14b，所述硫酸钙沉淀通过底部阀门14b输入到石膏沉淀池63，通过拖车把石膏沉淀池63的石膏运输到清洗车间进行清洗，实现钙离子的去除和资源化利用。所述侧旁阀门14a包括三个阀门，分别设置在SBR61体积的1/5、2/5、3/5处，以分层流出上清液。所述喷淋装置包括盖板65、喷淋喷头66和水箱64，所述SBR61顶部安装有盖板65，盖板65内侧设有四个喷淋喷头66，所述喷淋喷头66通过管道与水箱64连通，以实现冲洗容器壁残留的硫酸钙。所述反应装置6设有pH检测装置，所述pH检测装置的pH探头62位于SBR61内部，反应结束后pH在0.5～1之间。反应装置6工作时包括步骤：进料、搅拌、沉淀、排放和闲置，总工作时间共设置为4h；作为优选，时间分别设置为10min、2.5h、1.5h、20min、20min。且本实施例针对该骨明胶废水中的钙离子安装在线检测装置，以按照硫酸根与钙离子摩尔比1:1投加硫酸溶液。

所述反应装置6流出的上清液流到中间水箱7进行储存，通过第四离心泵13d输出硫酸钙晶须结晶装置8内。硫酸钙晶须结晶装置8，用于将反应装置6的上清液中溶解的硫酸根离子和钙离子以硫酸钙晶须形式结晶析出；所述硫酸钙晶须结晶装置8选用高压反应釜或常压蒸煮锅。

所述硫酸钙晶须结晶装置8处理后的废水在蓄水池9中进行储存，所述储水池通过回流管路12与浸酸车间1连通，以实现废水的回用；且储水池还设有自来水管路，用于对水循环系统补充水量，降低浓度。

本实施例中设置有自控系统10，用于控制所述离心泵的开关、SBR61的运转、喷淋装置、电动阀门和pH检测装置。

本实施例的一种骨明胶废水处理及回用装置，通过预处理装置3可去除废水中大部分的有机物和悬浮物，通过反应装置6可沉淀废水中的钙离子，通过硫酸钙晶须结晶装置8可将未沉淀的硫酸钙制成硫酸钙晶须产品，通过回流管路12可将储水池的废水回用于浸酸车间1。本发明结构简单，可回收废水中的有用物质，并保证了回用水的处理效果，使处理后的废水能够达到回用标准。

参照图1，本实施例还提供一种骨明胶废水处理及回用工艺，

包括以下步骤：

S1，预处理步骤，将待处理的废水通过过滤装置31和膜分离装置32进行预处理以去除废水中的有机物和悬浮物；

S2，原料供给步骤，包括供给废水和供给稀硫酸，所述供给废水包括将预处理的废水通过高钙水池4进行富集，形成高钙废水；所述供给稀硫酸包括硫酸从硫酸储罐51利用计量泵抽出与自来水通过稀硫酸池5进行混合搅拌，形成稀硫酸溶液；

S3，反应步骤，将高钙废水和稀硫酸溶液按一定比例投入反应装置6内，搅拌并反应，pH值为0.5～1，形成硫酸钙沉淀和上清液，所述硫酸钙沉淀通过石膏沉淀池63进行收集；

S4，结晶步骤，将反应装置6的上清液通过中间水箱7进行收集，然后将中间水箱7的废水中输入硫酸钙晶须结晶装置8进行硫酸钙晶须结晶；

S5，回收步骤，将硫酸钙晶须结晶装置8处理后的废水通过蓄水池9进行收集，然后将蓄水池9的废水通过回流管道回流到浸酸车间1以回收废水。

本实施例的一种骨明胶废水处理及回用工艺，简化了工艺流程，在达到处理废水的同时，可回收废水中的有用资源，并将废水回用于浸酸车间1，更加节能环保。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种骨明胶废水处理及回用装置，其特征在于，包括：

预处理装置，用于将待处理的废水进行预处理以去除废水中的有机物和悬浮物；

硫酸供料装置，用于提供稀硫酸；

反应装置，用于将预处理装置处理后的废水和硫酸供料装置提供的稀硫酸进行混合并反应，所述反应装置包括SBR和石膏沉淀池，所述SBR的底部为锥形结构，所述SBR的底部与石膏沉淀池连通；

硫酸钙晶须结晶装置，用于将反应装置的上清液中溶解的硫酸根离子和钙离子以硫酸钙晶须形式结晶析出；以及

回流管路，用于将硫酸钙晶须结晶装置处理后的废水回流到浸酸车间以回收废水。

2.如权利要求1所述的一种骨明胶废水处理及回用装置，其特征在于：所述预处理装置包括依次连接的过滤装置和膜分离装置。

3.如权利要求2所述的一种骨明胶废水及回用处理装置，其特征在于：所述过滤装置为滤布过滤，所述滤布材质为PE或PPS，规格为100～200目。

4.如权利要求1所述的一种骨明胶废水处理及回用装置，其特征在于：所述硫酸供料装置包括稀硫酸池和硫酸储罐，所述硫酸储罐通过计量泵和管路与稀硫酸池连通，且所述稀硫酸池设有进水泵管。

5.如权利要求1所述的一种骨明胶废水处理及回用装置，其特征在于：所述反应装置还包括喷淋装置、多个电动阀门和pH检测装置，所述喷淋装置包括盖板、喷淋喷头和水箱，所述SBR顶部安装有盖板，盖板内侧设有多个喷淋喷头，所述喷淋喷头通过管道与水箱连通；

所述电动阀门包括用于流出上清液的侧旁阀门和用于流出沉淀物的底部阀门，所述底部阀门位于SBR与石膏沉淀池之间；

所述反应装置设有pH检测装置，所述pH检测装置的pH探头位于SBR内部。

6.如权利要求1所述的一种骨明胶废水处理及回用装置，其特征在于：所述硫酸钙晶须结晶装置为高压反应釜或常压蒸煮锅。

7.如权利要求1-6任意一项所述的一种骨明胶废水处理及回用装置，其特征在于：还包括高钙水池和中间水箱，所述高钙水池分别与预处理装置的出水端和反应装置的入水端连接，所述中间水箱分别与侧旁阀门的出水端和硫酸钙晶须结晶装置的入水端连接。

8.如权利要求7所述的一种骨明胶废水处理及回用装置，其特征在于：还包括储水池，所述储水池与硫酸钙晶须结晶装置的出水端连通，且储水池还设有自来水管路，所述储水池通过回流管路与浸酸车间连通。

9.如权利要求7所述的一种骨明胶废水处理及回用装置，其特征在于：还包括离心泵和自控系统，所述离心泵包括第一离心泵、第二离心泵、第三离心泵和第四离心泵，所述预处理装置的入水端设有第一离心泵，所述高钙水池和反应装置之间设有第二离心泵，所述稀硫酸池和反应装置之间设有第三离心泵，所述中间水箱和硫酸钙晶须结晶装置之间设有第四离心泵；

所述自控系统，用于控制所述离心泵的开关、SBR的运转、喷淋装置、电动阀门和pH检测装置。

10.一种骨明胶废水处理及回用工艺，应用于如权利要求1-9任意一项所述的一种骨明胶废水处理及回用装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1，预处理步骤，将待处理的废水通过过滤装置和膜分离装置进行预处理以去除废水中的有机物和悬浮物；

S2，原料供给步骤，包括供给废水和供给稀硫酸，所述供给废水包括将预处理的废水通过高钙水池进行富集，形成高钙废水；所述供给稀硫酸包括硫酸从硫酸储罐利用计量泵抽出与自来水通过稀硫酸池进行混合搅拌，形成稀硫酸溶液；

S3，反应步骤，将高钙废水和稀硫酸溶液按一定比例投入反应装置内，搅拌并反应，pH值为0.5～1，形成硫酸钙沉淀和上清液，所述硫酸钙沉淀通过石膏沉淀池进行收集；

S4，结晶步骤，将反应装置的上清液通过中间水箱进行收集，然后将中间水箱的废水中输入硫酸钙晶须结晶装置进行硫酸钙晶须结晶；

S5，回收步骤，将硫酸钙晶须结晶装置处理后的废水通过蓄水池进行收集，然后将蓄水池的废水通过回流管道回流到浸酸车间以回收废水。

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