CN112371098A - 一种磁性吸附颗粒回收方法 - Google Patents
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Abstract
一种磁性吸附颗粒回收方法,其特征在于,包括下列步骤,步骤一、磁颗粒解吸:将一定量的废磁颗粒放在废磁颗粒储罐(1)中,将配制好解吸药剂放在解吸加药罐(2)中,通过流量计计量后进入解吸反应器3中;对解吸反应器(3)进行加热、搅拌、控温,同时监测解吸反应器(3)内部pH、温度、压力参数;设置运行时间、反应温度参数后,让解吸反应器(3)自动运行并停机,在这过程中,铬元素因化学形态改变而使铬元素由磁颗粒表面转移至水溶液中;解吸磁颗粒分离、洗涤水与磁颗粒的分离过程均利用废水处理系统的磁分离器,仅增加一个解吸反应器和数个储罐,减少投资、占地,经济性好。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于磁性吸附颗粒的回收方法,适用于多种磁性吸附颗粒的解吸、洗涤并进行回收,可实现磁性吸附颗粒的循环使用。
技术背景
磁性吸附颗粒废水处理技术广泛应用于水处理行业,磁性颗粒与废水混合后,吸附废水中的有害成分,通过磁分离器后磁性颗粒与水分离,进而实现有害成分与水的分离。
现有技术的磁性颗粒与有害成分经解吸、洗涤进行回收后可重复使用,其回收成本极高,直接影响全流程的经济性。传统的回收方法包括气浮、流化床、磁辊分离等多个复杂流程,系统复杂、投资高、能耗大,降低了全流程的经济性,使磁性吸附颗粒废水处理技术相较传统技术成本优势不明显,难以更大规模的推广。
发明内容
本发明的目的是提供一种磁性吸附颗粒回收方法,以克服现有技术流程复杂、成本高的问题。
一种磁性吸附颗粒回收方法,其特征在于,包括下列步骤,
步骤一、磁颗粒解吸:将一定量的废磁颗粒放在废磁颗粒储罐1中,将配制好解吸药剂放在解吸加药罐2中,通过流量计计量后进入解吸反应器3中;对解吸反应器3进行加热、搅拌、控温,同时监测解吸反应器3内部pH、温度、压力参数;设置运行时间、反应温度参数后,让解吸反应器3自动运行并停机,在这过程中,铬元素因化学形态改变而使铬元素由磁颗粒表面转移至水溶液中;
步骤二、解吸磁颗粒暂存:解吸反应器3停机后,将反应产物一次性转移至解吸磁颗粒储罐4中,解吸磁颗粒储罐4能够接收多批反应产物;启动解吸磁颗粒储罐4的搅拌功能,设定时间搅拌,直到搅拌均匀后出料;
步骤三、当解吸磁颗粒储罐4的解吸磁颗粒以设定流量由解吸磁颗粒储罐4 进入磁棒式分离器5,经磁棒式分离器5磁分离后,废水进入解吸废水储罐6,固相经刮泥后进入磁颗粒洗涤罐8;
步骤四、当解吸磁颗粒储罐4积累的解吸磁颗粒全部完成磁分离后,磁棒式分离器5用于洗涤过程,向磁颗粒洗涤罐8里加入一定量的自来水,搅拌一定时间,再以设定流速进入磁棒式分离器5,进行磁分离,磁分离后的磁颗粒经磁分离后,废水进入洗涤废水储罐7,固相经刮泥后重新进入磁颗粒洗涤罐8;
步骤五、反复重复步骤四,直至监测洗涤水达标,洗涤完成;
步骤六、回收磁颗粒的配制与暂存:洗涤完成后,最后一次洗涤并进行磁分离后,磁颗粒进入回收磁颗粒储罐9进行静置;
步骤七、回收磁颗粒静置后,计量磁颗粒的湿堆积体积,加入一定量的自来水使磁颗粒悬浊液达到使用时的浓度,搅拌后可用于废水处理。
本发明的技术优势:
可适用于多种磁性颗粒的吸附,可适应多种解吸过程,可进行多次洗涤。全流程采用模块化设计,各工序之间相对独立,运行互不干扰。磁分离器设置多个进、出水口,可实现解吸后分离、洗涤后分离等多个分离过程共用一个磁分离器。
本发明与国内相关流程相比的优点在于:
1.解吸磁颗粒分离、洗涤水与磁颗粒的分离过程均利用废水处理系统的磁分离器,仅增加一个解吸反应器和数个储罐,减少投资、占地,经济性好。
2.在废水处理间歇期运行,通过切换磁分离器进水、出水阀门,可迅速将磁分离器用于磁颗粒回收过程,提高设备利用率与生产效率。
3.洗涤过程直接使用厂房供水,不需使用药剂,避免了药剂的储存、采购问题,洗涤过程可迅速完成,磁颗粒回收成本低。
4.回收过程总用水量小于回收的磁颗粒可处理水量的1/30,废水处理与磁颗粒回收全流程效率高。
5.能够通过磁性吸附颗粒与废水中分子或离子的解吸、磁性颗粒的多次洗涤实现循环使用。
附图说明
图1、本发明磁性吸附颗粒回收过程示意图。
其中,1为废磁颗粒储罐;2为解吸加药罐;3为解吸反应器;4为解吸磁颗粒储罐;5为磁棒式分离器;6为解吸废水储罐;7为洗涤废水储罐;8为磁颗粒洗涤罐;9为回收磁颗粒储罐。
具体实施方式
一种磁性吸附颗粒回收方法,其特征在于,包括下列步骤,
步骤一、磁颗粒解吸:将一定量的废磁颗粒放在废磁颗粒储罐1中,将配制好解吸药剂放在解吸加药罐2中,通过流量计计量后进入解吸反应器3中;对解吸反应器3进行加热、搅拌、控温,同时监测解吸反应器3内部pH、温度、压力参数;设置运行时间、反应温度参数后,让解吸反应器3自动运行并停机,在这过程中,铬元素因化学形态改变而使铬元素由磁颗粒表面转移至水溶液中;
步骤二、解吸磁颗粒暂存:解吸反应器3停机后,将反应产物一次性转移至解吸磁颗粒储罐4中,解吸磁颗粒储罐4能够接收多批反应产物;启动解吸磁颗粒储罐4的搅拌功能,设定时间搅拌,直到搅拌均匀后出料;
步骤三、当解吸磁颗粒储罐4的解吸磁颗粒以设定流量由解吸磁颗粒储罐4 进入磁棒式分离器5,经磁棒式分离器5磁分离后,废水进入解吸废水储罐6,固相经刮泥后进入磁颗粒洗涤罐8;
步骤四、当解吸磁颗粒储罐4积累的解吸磁颗粒全部完成磁分离后,磁棒式分离器5用于洗涤过程,向磁颗粒洗涤罐8里加入一定量的自来水,搅拌一定时间,再以设定流速进入磁棒式分离器5,进行磁分离,磁分离后的磁颗粒经磁分离后,废水进入洗涤废水储罐7,固相经刮泥后重新进入磁颗粒洗涤罐8;
步骤五、反复重复步骤四,直至监测洗涤水达标,洗涤完成;
步骤六、回收磁颗粒的配制与暂存:洗涤完成后,最后一次洗涤并进行磁分离后,磁颗粒进入回收磁颗粒储罐9进行静置;
步骤七、回收磁颗粒静置后,计量磁颗粒的湿堆积体积,加入一定量的自来水使磁颗粒悬浊液达到使用时的浓度,搅拌后可用于废水处理。
实施例一:
一种磁性吸附颗粒回收流程由解吸加药罐、解吸反应器、解吸磁颗粒中间储罐、磁分离器、洗涤罐、回收磁颗粒储罐等组成,可分为解吸模块、洗涤模块、回收储存模块等。具体流程如下所示,其中泵、阀、仪表、搅拌器等未示出。
工艺流程介绍:
(1)磁颗粒解吸:一定量的废磁颗粒、配制好解吸药剂分别由1-废磁颗粒储罐、 2-解吸加药罐通过流量计计量后进入3-解吸反应器。3-解吸反应器具有加热、搅拌、控温等功能,同时监测反应器内部pH、温度、压力等参数。设置运行时间、反应温度等参数后可自动运行并停机。
(2)解吸磁颗粒暂存:3-解吸反应器停机后,反应产物一次性转移至4-解吸磁颗粒储罐。4-解吸磁颗粒储罐可接收多批反应产物。4-解吸磁颗粒储罐具有搅拌功能,出料时进行搅拌确保出料均匀。
(3)磁离器:经多次解吸,累积一定量解吸磁颗粒后,解吸磁颗粒以设定流量由4-解吸磁颗粒储罐进入5-磁棒式分离器。经磁分离后,废水进入6-解吸废水储罐,固相经刮泥后进入8-磁颗粒洗涤罐。累积的解吸磁颗粒全部分离完成后, 5-磁棒式分离器用于洗涤过程,洗涤后的磁颗粒经磁分离后,废水进入7-洗涤废水储罐,固相经刮泥后重新进入8-磁颗粒洗涤罐,进行多次洗涤。
(4)磁颗粒洗涤:解吸磁颗粒进行固液分离后经计量后进入8-磁颗粒洗涤罐,自来水经计量后加入8-磁颗粒洗涤罐,开启洗涤罐搅拌器,搅拌一定时间后,磁颗粒进入5-磁棒式分离器,磁分离后磁颗粒返回洗涤罐,重新加水洗涤,直至监测洗涤水达标,完成洗涤。
(5)回收磁颗粒的配制与暂存:最后一次洗涤并进行磁分离后,磁颗粒进入9- 回收磁颗粒储罐。回收磁颗粒静置后,计量磁颗粒的湿堆积体积,加入一定量的自来水使磁颗粒悬浊液达到使用时的浓度,搅拌后可用于废水处理。
实施例二:
采用图1的工艺流程图所示流程,进行了吸附含铬(III)废水的纳米四氧化三铁磁颗粒的洗涤。解吸采用10%次氯酸钠溶液,置于2-解吸加药罐内。
将100kg磁颗粒由废磁颗粒储罐1加入解吸反应器3,将30kg 10%次氯酸钠溶液由解吸加药罐3加入解吸反应器3。将吸附于磁颗粒的铬(III)氧化为铬(VI) 而实现解吸。
设定反应温度60℃、保温时间2h、搅拌时间3h,开启解吸反应器3。解吸完成后,将反应产物一次性泵入解吸磁颗粒储罐4。
解吸三批磁颗粒后,解吸磁颗粒储罐液位达2/3,开始进行解吸磁颗粒的磁分离。设定流速1t/h,解吸磁颗粒开始进入磁棒式分离器5,出水进入解吸废水储罐6。约30min后,解吸磁颗粒全部进入磁分离器5后,停止进料,开启磁棒式分离器刮泥5程序,刮泥约20min,磁颗粒全部进入磁颗粒洗涤罐8。
磁颗粒在磁颗粒洗涤罐8静置后,磁颗粒湿堆积体积约200L,加入500L自来水,搅拌30min后,以1t/h流速进入5-磁棒式分离器,出水进入洗涤废水储罐7。约40min后,磁颗粒全部进入磁分离器5,停止进料。开启磁棒式分离器 5刮泥程序,刮泥约25min,磁颗粒全部返回磁颗粒洗涤罐8。重复上述操作两次(共进行三次加水、三次刮泥),磁分离器出水总铬浓度低于20ppm,洗涤结束。
上述第三次刮泥时,磁颗粒全部进入9-回收磁颗粒储罐。静置分层后,磁颗粒湿堆积体积约180L,加入370L水,搅拌后形成磁颗粒悬浊液,总体积约540L。
上述磁颗粒悬浊液用于制革工艺含铬(III)废水处理过程,可处理30m3废水,出水铬平均浓度小于0.5mg/L,满足《GB30486-2013制革及毛皮加工工业水污染物排放标准》的要求。
Claims (1)
1.一种磁性吸附颗粒回收方法,其特征在于,包括下列步骤,
步骤一、磁颗粒解吸:将一定量的废磁颗粒放在废磁颗粒储罐(1)中,将配制好解吸药剂放在解吸加药罐(2)中,通过流量计计量后进入解吸反应器3中;对解吸反应器(3)进行加热、搅拌、控温,同时监测解吸反应器(3)内部pH、温度、压力参数;设置运行时间、反应温度参数后,让解吸反应器(3)自动运行并停机,在这过程中,铬元素因化学形态改变而使铬元素由磁颗粒表面转移至水溶液中;
步骤二、解吸磁颗粒暂存:解吸反应器(3)停机后,将反应产物一次性转移至解吸磁颗粒储罐(4)中,解吸磁颗粒储罐(4)能够接收多批反应产物;启动解吸磁颗粒储罐(4)的搅拌功能,设定时间搅拌,直到搅拌均匀后出料;
步骤三、当解吸磁颗粒储罐(4)的解吸磁颗粒以设定流量由解吸磁颗粒储罐(4)进入磁棒式分离器(5),经磁棒式分离器(5)磁分离后,废水进入解吸废水储罐(6),固相经刮泥后进入磁颗粒洗涤罐(8);
步骤四、当解吸磁颗粒储罐(4)积累的解吸磁颗粒全部完成磁分离后,磁棒式分离器(5)用于洗涤过程,向磁颗粒洗涤罐(8)里加入一定量的自来水,搅拌一定时间,再以设定流速进入磁棒式分离器(5),进行磁分离,磁分离后的磁颗粒经磁分离后,废水进入洗涤废水储罐(7),固相经刮泥后重新进入磁颗粒洗涤罐(8);
步骤五、反复重复步骤四,直至监测洗涤水达标,洗涤完成;
步骤六、回收磁颗粒的配制与暂存:洗涤完成后,最后一次洗涤并进行磁分离后,磁颗粒进入回收磁颗粒储罐(9)进行静置;
步骤七、回收磁颗粒静置后,计量磁颗粒的湿堆积体积,加入一定量的自来水使磁颗粒悬浊液达到使用时的浓度,搅拌后可用于废水处理。
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