CN112573693A - 铝易拉罐含氟废水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了铝易拉罐含氟废水处理系统，包括清洗机、含氟废水中和处理箱、石灰水容器和氯化钙溶液、油水分离器、控制器，清洗机、油水分离器、废水中和处理箱连接，废水中和处理箱与污水处理站连接，油水分离器与废油收集器连接，废水中和处理箱与石灰水和氯化钙溶液容器连通，废水中和处理箱上连接有PH值控制仪，在管道上设有加液开关或者石灰水加液泵，废水中和处理箱上设有搅拌机构，搅拌机构、加液泵、PH值控制仪与控制器连接。本发明废水与石灰水和氯化钙溶液的流动相对较快，提高了废水与石灰水和氯化钙溶液的混合均匀度，加快中和反应的速度，提高了氟化钙沉淀的速度和效率，降低了废水中氟化物含量，满足污水排放要求。
Description
技术领域
本发明涉及易拉罐制造污水处理技术领域，尤其涉及一种铝易拉罐含氟废水处理系统。
背景技术
按照国家污水综合排放标准《污水排入城镇下水道水质标准》GB/T31962-2015A级排放要求，氟离子浓度应小于20mg/L，而对于饮用水更为严格。现有技术中常用的含氟废水处理方法大致分为两类，即沉淀法和吸附法。化学沉淀法是通过投加钙盐等化学药品，形成氟化物沉淀或氟化物被吸附于所形成的沉淀物中而共同沉淀，虽然该方法简单、处理方便，费用低，但石灰溶解度低，只能以乳状液投加，且产生的CaF2沉淀包裹在Ca(OH)2颗粒的表面，使之不能被充分利用，因而用量大。而且处理后的废水中氟含量一般只能下降到5-6mg/L，很难达到标准要求。同时还存在泥渣沉降缓慢，脱水困难，处理大流量排放物周期长，造成了工艺效率低、成本高的问题，不适应连续处理连续排放等缺点。
现有技术的易拉罐制造工艺中，对成形的易拉罐需要放在不同清洗顺序的含有氢氟酸溶液的清洗槽中进行清洗，即在清洗槽中清洗时需要用到含氟的清洗剂以提高清洗效率、增加清洗效果，通过清洗剂将工艺过程中粘附在易拉罐体上的油污及少量杂质清洗掉，然后将各个清洗槽中不同含氟浓度的含油废水都排放到污水处理站进行集中处理，在污水处理站抓取含氟固体物、去除含氟固体物，以满足含氟废水的排放要求。这种除氟工艺存在的问题是，由于清洗槽有多个，需要将含氟浓度有差别的不同清洗槽中的废水前部收集在一起，对浓度高的含氟废水再次进行了稀释，使得后续的除氟工艺的工作量大，同时还存在泥渣沉降缓慢，脱水困难，处理大流量排放物周期长，造成了工艺效率低、成本高的问题，不适应连续处理连续排放等缺点，也不容易达到污水排放的要求。
发明内容
本发明就是为了克服上述现有技术存在的缺点，提供一种铝易拉罐含氟废水处理系统。本发明通过将废水中和处理箱分割成独立的相串联的至少两个箱体，废水容量相对少而集中，在搅拌器作用下，废水与石灰水和氯化钙溶液的流动相对较快，混合的速度加快，提高了废水与石灰水和氯化钙溶液的混合均匀度，从而加快中和反应的速度，提高了氟化钙沉淀的速度和效率，极大降低了废水中氟化物含量，满足了污水排放要求。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种铝易拉罐含氟废水处理系统，包括清洗机、含氟废水中和处理箱、石灰水和氯化钙溶液容器，还包括油水分离器、控制器，所述清洗机、油水分离器、废水中和处理箱依次通过管道连接，废水中和处理箱通过管道与污水处理站连接，油水分离器通过管道与废油收集器连接，废水中和处理箱通过输液管道与石灰水和氯化钙溶液容器连通，废水中和处理箱底部设有排污口，所述废水中和处理箱上连接有PH值控制仪，在含氟废水中和处理箱与石灰水和氯化钙溶液容器之间的管道上设有加液开关，或者在废水中和处理箱与石灰水和氯化钙溶液容器之间的管道上设有石灰水和氯化钙溶液加液泵，所述废水中和处理箱上设有搅拌机构，搅拌机构的启停机构、加液泵启停机构与控制器连接，PH值控制仪与控制器连接，通过PH值控制仪检测废水的酸碱度并将信号反馈至控制器，由控制器控制加液泵的启停机构以及搅拌结构的启停机构的启停动作。
所述废水中和处理箱包括相串联的至少两个箱体，废水从第一箱体上部开口注入，从靠近底部内表面的下部连接口进入相邻的下一箱体即第二个箱体，下部连接口与底部内表面间隔设定的距离，在底部下一箱体即第二个箱体从上部连接口与再下一箱体即第三个箱体连通，以此类推进入后面的箱体，或者通过管道进入污水处理站。水流从第一个箱体上部进入经过底部流向第二箱体，从第二箱体的上部流向第三箱体，从第三箱体的下部经管道流向污水处理站，所述石灰水和氯化钙溶液容器与第一个箱体上部连通，所述搅拌机构设于第一个箱体上。
所述箱体底板上设有向上凸出于底板内侧面的若干凸起，相邻的凸起之间形成凹槽。
所述凸起可以通过冲裁成形得到，也可以通过在底板内侧面上通过焊接凸起块等方式得到。
所述箱体底板为水平面或者为倾斜面；
所述倾斜面采用周边高、中间低的漏斗形结构，排污口与中间的通孔连接，或者所述倾斜面的倾斜方向为从下部连接口下部到远离下部连接口位置向下倾斜，排污口与远离下部连接口位置的底面通孔连接。
所述第二个箱体上部通过输液管道与石灰水和氯化钙溶液容器连通。
所述第二个箱体上设有搅拌机构，每个箱体底部都设有排污口，排污口下部设有阀门。
所述输液管道向废水中和处理箱内下部延伸，可以延伸至靠近废水中和处理箱的内侧底部位置，所述输液管道的管壁上在高度方向上设有多个出液口。
所述搅拌机构支撑在废水中和处理箱上，搅拌机构包括上部的动力机构和下部的搅拌轴，搅拌轴向下伸入废水中和处理箱的液体内，动力机构与搅拌轴连接，搅拌轴上设有搅拌叶轮，所述搅拌叶轮在搅拌轴从上向下设有两个或者多个。
在废水中和处理箱中加入能够加速氟化钙悬浮液的沉降的絮凝剂或电解质。
本发明的有益效果是：
1.本发明的铝易拉罐含氟废水处理系统，能够保证含氟废水收集更集中、更彻底，通过设有油水分离器，先对含氟废水进行油水分离，避免油对氟去除效果的影响，提高了氟的去处效率和效果，通过将含氟废水和石灰水和氯化钙溶液在本发明的废水中和处理箱中进行充分搅拌、反应、沉淀，极大降低了废水中氟化物含量，满足了污水排放要求。
2.本发明通过将废水中和处理箱分割成独立的相串联的至少两个箱体，废水容量相对少而集中，在搅拌器作用下，废水与石灰水和氯化钙溶液的流动相对较快，混合的速度加快，提高了废水与石灰水和氯化钙溶液的混合均匀度，从而加快中和反应的速度，提高了氟化钙沉淀的速度和效率。
3.通过在所述箱体底板上设有向上凸出于底板内侧面的若干凸起，相邻的凸起之间形成凹槽。
凸起可以通过冲裁成形得到，也可以通过在底板内侧面上通过焊接凸起块等方式得到。通过设有凸起，相邻的两个凸起直接形成凹槽，通过搅拌器的搅拌作用，中和反应得到的氟化钙沉淀物相下移动，逐渐堆积在凹槽中，同时通过水流的作用将散落在凸起上的氟化钙沉淀物也驱除掉从而落入凹槽中，而且由于凹槽两侧的凸起的阻挡作用，降低了凹槽内的水流速度，有利于氟化钙沉淀物的凝结长大从而加速沉淀，提高了氟化钙沉淀速度和效率。
4.由于箱体底板为水平面或者为倾斜面；倾斜面采用周边高、中间低的漏斗形结构，排污口与中间的通孔连接，或者所述倾斜面的倾斜方向为从下部连接口下部到远离下部连接口位置向下倾斜，排污口与远离下部连接口位置的底面通孔连接。
由于箱体底板为倾斜面结构，中和反应得到的氟化钙沉淀能够顺着倾斜面向下移动从而集中到排污口位置，有利于氟化钙沉淀的凝结和集中沉淀，提高沉淀速度和沉淀效果，也有利于定期排放的效率，同时有利于箱体内部的清理和维护。
5.通过第二个箱体上部通过输液管道与石灰水和氯化钙溶液容器连通。当从第一个箱体流出的废水氟浓度不达标时，继续在第二个箱体内加石灰水和氯化钙溶液从而加快反应速度降低氟的浓度，提高反应速度，保证排放达标。
6.由于第二个箱体上设有搅拌机构，每个箱体底部都设有排污口，排污口下部设有阀门。由于石灰水和氯化钙溶液悬浮液与含氟化氢的废水反应生成氟化钙沉淀，属于粒度较小的微细沉淀物,当浓度小时反应会变慢，通过再次搅拌，能够加速中和反应，提高污水处理的速度和效率。同时能够方便快速地进行排污，提高工作效率。
7.通过将输液管道向废水中和处理箱内下部延伸，管壁上在高度方向上设有多个出液口，石灰水和氯化钙溶液进入箱体内的速度快、扩散速度快，在搅拌器的作用下，能够快速低与废水中的氟离子发生中和反应形成氟化钙沉淀，从而加快反应速度，提高氟的净化效率和效果。
8.由于搅拌叶轮在搅拌轴从上向下设有两个或者多个。通过搅拌叶轮在搅拌轴从上向下设有两个或者多个，当箱体内废水较多、水位较深时能够同时对废水箱体内的废水进行快速、均匀的搅拌，从而加速氟化钙的沉淀，提高沉淀效率和沉淀效果。
9.通过在废水中加入絮凝剂或电解质,能够改进氟化钙的稳定性并促进粒子长大,从而有利于氟化钙悬浮液的沉降和过滤。
10.通过将废水中和处理箱底部与支撑腿连接，通过支撑腿支撑在下部基础上。使得废水中和处理箱底部离开支撑面一定的距离，方便排污口及阀门的安装维护，以及与管道连接排放污物。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明：
图1为本发明中实施例的结构示意图；
图2为漏斗形结构的倾斜面结构示意图；
图3为箱体底板一体倾斜结构示意图；
图4为在水平面上设置凸起的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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。
如图1-4所示，一种铝易拉罐含氟废水处理系统，包括清洗机1、含氟废水中和处理箱3、石灰水和氯化钙溶液容器4、油水分离器2，所述清洗机1、油水分离器2、废水中和处理箱3依次通过管道连接，废水中和处理箱3通过管道与污水处理站7连接，油水分离器2通过管道与废油收集器8连接，废水中和处理箱3通过输液管道9与石灰水和氯化钙溶液容器4连通，废水中和处理箱3底部设有排污口34。所述废水中和处理箱3上连接有PH值控制仪5，在含氟废水中和处理箱3与石灰水和氯化钙溶液容器之间的管道上设有加液开关12，或者在废水中和处理箱与石灰水和氯化钙溶液容器之间的管道上设有石灰水和氯化钙溶液加液泵13，所述废水中和处理箱上设有搅拌机构10，搅拌机构的启停机构、加液泵启停机构与控制器连接，PH值控制仪与控制器连接，通过PH值控制仪检测废水的酸碱度并将信号反馈至控制器，由控制器控制加液泵的启停机构以及搅拌结构的启停机构的启停动作。
废水中和处理箱3中得到的沉淀物送入压滤机6进行压实和打包处理，压滤机压出的废水进入污水处理站7。
所述输液管道9向废水中和处理箱3内下部延伸，可以延伸至靠近废水中和处理箱3的内侧底部位置，所述输液管道9的管壁上在高度方向上设有多个出液口91。通过将输液管道9向废水中和处理箱3内下部延伸，管壁上在高度方向上设有多个出液口91，石灰水和氯化钙溶液进入箱体内的速度快、扩散速度快，在搅拌器的作用下，能够快速低与废水中的氟离子发生中和反应形成氟化钙沉淀，从而加快反应速度，提高氟的净化效率和效果。
所述废水中和处理箱3内设有搅拌机构10。所述搅拌机构10支撑在废水中和处理箱3上，搅拌机构包括上部的动力机构101和下部的搅拌轴102，搅拌轴102向下伸入废水中和处理箱3的液体内，动力机构101与搅拌轴102连接，搅拌轴上设有搅拌叶轮103，所述搅拌叶轮103在搅拌轴102从上向下设有两个或者多个。
通过搅拌叶轮103在搅拌轴102从上向下设有两个或者多个，当箱体内废水较多、水位较深时能够同时对废水箱体内的废水进行快速、均匀的搅拌，从而加速氟化钙的沉淀，提高沉淀效率和沉淀效果。
结合图2，图3，图4。
所述废水中和处理箱3包括相串联的至少两个箱体，废水从第一箱体上部开口注入，从靠近底部内表面的下部连接口31进入相邻的下一箱体即第二个箱体，下部连接口31与底部内表面间隔设定的距离，在底部下一箱体即第二个箱体从上部连接口32与再下一箱体即第三个箱体连通，以此类推进入后面的箱体，或者通过管道37进入污水处理站7。水流从第一个箱体上部进入经过底部流向第二箱体，从第二箱体的上部流向第三箱体，从第三箱体的下部经管道流向污水处理站7，所述石灰水和氯化钙溶液容器4与第一个箱体上部连通，所述搅拌机构设于第一个箱体上。通过将废水中和处理箱3分割成独立的相串联的至少两个箱体，废水容量相对少而集中，在搅拌器作用下，废水与石灰水和氯化钙溶液的流动相对较快，混合的速度加快，提高了废水与石灰水和氯化钙溶液的混合均匀度，从而加快中和反应的速度，提高了氟化钙沉淀的速度和效率。
所述箱体底板上设有向上凸出于底板内侧面的若干凸起，相邻的凸起之间形成凹槽。所述凸起可以通过冲裁成形得到，也可以通过在底板内侧面上通过焊接凸起块等方式得到。通过设有凸起，相邻的两个凸起直接形成凹槽，通过搅拌器的搅拌作用，中和反应得到的氟化钙沉淀物相下移动，逐渐堆积在凹槽中，同时通过水流的作用将散落在凸起上的氟化钙沉淀物也驱除掉从而落入凹槽中，而且由于凹槽两侧的凸起的阻挡作用，降低了凹槽内的水流速度，有利于氟化钙沉淀物的凝结长大从而加速沉淀，提高了氟化钙沉淀速度和效率。
所述箱体底板为水平面或者为倾斜面33。
所述倾斜面采用周边高、中间低的漏斗形结构，排污口34与中间的通孔连接。
所述倾斜面的倾斜方向为从下部连接口下部到远离下部连接口位置向下倾斜，即下部连接口位置的倾斜面底面高于远离下部连接口位置的底面。排污口34与远离下部连接口位置的底面通孔连接。
由于箱体底板为倾斜面33结构，中和反应得到的氟化钙沉淀能够顺着倾斜面向下移动从而集中到排污口位置，有利于氟化钙沉淀的凝结和集中沉淀，提高沉淀速度和沉淀效果，也有利于定期排放的效率，同时有利于箱体内部的清理和维护。
所述第二个箱体上部通过输液管道9与石灰水和氯化钙溶液容器4连通。当从第一个箱体流出的废水氟浓度不达标时，继续在第二个箱体内加石灰水和氯化钙溶液从而加快反应速度降低氟的浓度，提高反应速度，保证排放达标。
废水中和处理箱3底部与支撑腿36连接，通过支撑腿36支撑在下部基础上。使得废水中和处理箱3底部离开支撑面一定的距离，方便排污口34及阀门35的安装维护，以及与管道连接排放污物。
所述第二个箱体上设有搅拌机构。
由于石灰水和氯化钙溶液与含氟化氢的废气反应生成氟化钙沉淀，是比较微细的沉淀物，在废水中和处理箱3中加入能够加速氟化钙悬浮液的沉降速度的絮凝剂或电解质。通过在废水中加入絮凝剂或电解质,能够改进氟化钙的稳定性并促进氟化钙粒子长大,从而有利于氟化钙悬浮液的沉降。
通过控制器控制pH控制仪，pH控制仪自动检测被测液体的pH值，并通过设定控制范围转换成电流信号输出到石灰水和氯化钙溶液加液泵，石灰水和氯化钙溶液加液泵通过接收到的信号，自动调节计量泵的加药量，以及自动开启和关闭搅拌器进行搅拌工作。本发明整机结构采用一体化设计，安装方便、操作简单，用户只需要将搅拌机构和石灰水和氯化钙溶液加液泵接入控制器的相应的端口，仪器便可自动控制水中的PH值，节省人工操作，提高工作效率，精准控制处理的时间。
另外，石灰水和氯化钙溶液加液泵和搅拌结构可以在自动状态下联动工作，也可以采用手动分别操作。本发明对被测液体的pH值设置石灰水和氯化钙溶液加液泵动作的上、下限动作点，以及设置与控制器相连接的具有报警功能的声光报警器，在生产现场或者控制器位置设置报警点，当被测液体的pH值满足工艺要求时，在开始加液或者停止加液的同时，提醒操作者或者有关人员知道该状态。根据对水中氟离子浓度的测量，比如通过氟离子在线监测设备快速检测氟离子浓度，确定是否符合工艺规定的排放要求，从而确定是否需要完成该工序的操作任务。控制器可以采用工业上常用的PLC控制器。
1.本发明通过改造现有清洗设备管路布局和结构，以及对清洗工艺改进，使含氟废水收集更集中、更彻底，由于含氟废水集中处理，反应程度高，去除率提高，提高了氟的去除效率和去除效果，降低了氟的去除成本，能够显著提高经济效益和社会效益。
2.通过设计油水分离器，先对含氟废水进行油水分离，提高了油的去除效果，避免油对氟去除效果的影响，同时降低了氟的去除成本，也提高了氟的去除效率和去除效果，能够显著提高经济效益和社会效益。
3、设计含氟废水和石灰水和氯化钙溶液的中和搅拌处理箱，另含氟废水和石灰水和氯化钙溶液进行充分搅拌、反应、沉淀，极大提高废水中氟化物含量。
本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中的“相连”“连接”应作广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接连接，也可以是通过中间部件间接连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。
以上所述为本发明的优选实施方式，具体实施例的说明仅用于更好的理解本发明的思想。对于本技术领域的普通技术人员来说，依照本发明原理还可以做出若干改进或者同等替换，这些改进或同等替换也视为落在本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种铝易拉罐含氟废水处理系统，包括清洗机、含氟废水中和处理箱、石灰水和氯化钙溶液容器，其特征是，还包括油水分离器、控制器，所述清洗机、油水分离器、废水中和处理箱依次通过管道连接，废水中和处理箱通过管道与污水处理站连接，油水分离器通过管道与废油收集器连接，废水中和处理箱通过输液管道与石灰水和氯化钙溶液容器连通，废水中和处理箱底部设有排污口，所述废水中和处理箱上连接有PH值控制仪，在含氟废水中和处理箱与石灰水和氯化钙溶液容器之间的管道上设有加液开关，或者在废水中和处理箱与石灰水和氯化钙溶液容器之间的管道上设有石灰水和氯化钙溶液加液泵，所述废水中和处理箱上设有搅拌机构，搅拌机构的启停机构、加液泵启停机构与控制器连接，PH值控制仪与控制器连接，通过PH值控制仪检测废水的酸碱度并将信号反馈至控制器，由控制器控制加液泵的启停机构以及搅拌结构的启停机构的启停动作。
2.如权利要求1所述的铝易拉罐含氟废水处理系统，其特征是，所述废水中和处理箱包括相串联的至少两个箱体，废水从第一箱体上部开口注入，从靠近底部内表面的下部连接口进入相邻的下一箱体，下部连接口与底部内表面间隔设定的距离，第二个箱体从上部连接口与第三个箱体连通，或者通过管道进入污水处理站，所述石灰水和氯化钙溶液容器与第一个箱体上部连通，所述搅拌机构设于第一个箱体上。
3.如权利要求2所述的铝易拉罐含氟废水处理系统，其特征是，所述箱体底板上设有向上凸出于底板内侧面的若干凸起，相邻的凸起之间形成凹槽。
4.如权利要求3所述的铝易拉罐含氟废水处理系统，其特征是，所述箱体底板为水平面或者为倾斜面；
所述倾斜面采用周边高、中间低的漏斗形结构，排污口与中间的通孔连接，或者所述倾斜面的倾斜方向为从下部连接口下部到远离下部连接口位置向下倾斜，排污口与远离下部连接口位置的底面通孔连接。
5.如权利要求2所述的铝易拉罐含氟废水处理系统，其特征是，所述第二个箱体上部通过输液管道与石灰水和氯化钙溶液容器连通。
6.如权利要求2所述的铝易拉罐含氟废水处理系统，其特征是，所述第二个箱体上设有搅拌机构，每个箱体底部都设有排污口，排污口下部设有阀门。
7.如权利要求1所述的铝易拉罐含氟废水处理系统，其特征是，所述输液管道向废水中和处理箱内下部延伸，可以延伸至靠近废水中和处理箱的内侧底部位置，所述输液管道的管壁上在高度方向上设有多个出液口。
8.如权利要求1所述的铝易拉罐含氟废水处理系统，其特征是，所述搅拌机构支撑在废水中和处理箱上，搅拌机构包括上部的动力机构和下部的搅拌轴，搅拌轴向下伸入废水中和处理箱的液体内，动力机构与搅拌轴连接，搅拌轴上设有搅拌叶轮，所述搅拌叶轮在搅拌轴从上向下设有两个或者多个。
9.如权利要求1所述的铝易拉罐含氟废水处理系统，其特征是，在废水中和处理箱中加入能够加速氟化钙悬浮液的沉降的絮凝剂或电解质。
10.如权利要求1所述的铝易拉罐含氟废水处理系统，其特征是，废水中和处理箱底部与支撑腿连接，通过支撑腿支撑在下部基础上。
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