CN112974725A - 球墨铸铁管精整工艺废水处理及水循环回用系统及方法 - Google Patents

球墨铸铁管精整工艺废水处理及水循环回用系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种球墨铸铁管精整工艺废水处理及水循环回用系统及方法，包括涂衬工位、水磨工位、涂衬机泥浆水、内磨泥浆水、砂水分离器、涂衬区收集池、内磨区收集池、中和池、絮凝池、浓密机、压滤机、水循环回用系统；所述涂衬工位的涂衬机泥浆水进入砂水分离器，所述砂水分离器与涂衬区收集池连通；所述水磨工位的内磨泥浆水进入内磨区收集池；所述浓密机溢流管与水循环回用系统连通。本方法及装置可以将部分清洁砂子回用，废水进行酸碱中和，降低水源的pH值，减缓板结，提升回用水水质，提高回用水利用率，改善水处理部分环境卫生，且回用水系统采用重力流，节能降耗，降低运行费用，且使用寿命长。

Description

球墨铸铁管精整工艺废水处理及水循环回用系统及方法
技术领域
本发明属于铸管泥浆水处理技术领域，具体地涉及一种球墨铸铁管精整工艺废水处理及水循环回用系统及方法。
背景技术
球墨铸铁管生产泥浆水产生源是铸管工艺的涂衬和内磨两个环节，涂衬的泥浆水在给管子内壁衬混合好的水泥砂浆时，甩下来和冲洗时产生，内磨的泥浆水是在管子内壁打磨冲洗时产生的。涂衬泥浆还具有水泥的活性，pH值高，且较容易板结，内磨的泥浆水颗粒物非常细小，不易沉淀，且pH值高。循环利用率较低，且简单沉淀处理的环境恶劣，排放至厂内综合污水处理站，对污水处理站负荷影响较大，不易达标排放。随着我国“水十条”的发布，国家对水生态越来越重视，企业节约用水，废水达标排放的要求越来越高。为此，我们提出了一种球墨铸铁管生产泥浆水处理工艺投入使用，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种球墨铸铁管精整工艺废水处理及水循环回用系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明采用的技术方案为：一种球墨铸铁管精整工艺废水处理及水循环回用系统，包括涂衬工位、水磨工位、涂衬机泥浆水、内磨泥浆水、砂水分离器、涂衬区收集池、内磨区收集池、中和池、絮凝池、浓密机、压滤机、水循环回用系统；
所述涂衬工位的涂衬机泥浆水进入砂水分离器，所述砂水分离器与涂衬区收集池连通；
所述水磨工位的内磨泥浆水进入内磨区收集池；
所述涂衬区收集池与内磨区收集池分别通过泥浆泵将涂衬机泥浆水和内磨泥浆水输送至中和池和絮凝池；
所述中和池设置有中和池加料装置，所述絮凝池设置有絮凝池加药装置；所述中和池与絮凝池连通设置；
所述絮凝池中加入絮凝剂后的介质通过液位控制装置用泥浆泵送入浓密机；
所述浓密机设置有浓密机溢流管、浓密机排空管和浓密机泄泥管；
所述浓密机泄泥管通过进料泵与压滤机的进料管相连通，所述进料管上设有第一阀门；
所述第一阀门前端的进料管上设置有进料泄放孔与进料旁通管；
所述进料泄放孔与进料旁通管分别设置有第二阀门和第三阀门；
所述进料旁通管与浓密机连通设置；
所述进料泄放孔与压滤机的滤液管连通设置；
所述压滤机的滤液管与絮凝池连通设置，所述压滤机的滤液管上未设置有阀门；
所述浓密机泄泥管还设置有冲洗阀门，所述冲洗阀门一端与浓密机泄泥管连通，另一端与冲洗水泵出口管连通设置，用于冲洗浓密机泄泥管；
所述浓密机溢流管设置于所述浓密机内部腔体中上部；
所述浓密机溢流管通过第四阀门与水循环回用系统中的回用清水池连通；
所述浓密机溢流管与水循环回用系统连通。
进一步地，所述水循环回用系统包括分水器，所述分水器设置有磨头冲洗出水管、内磨冲洗管道、涂衬冲洗管道和溢流水管；
所述磨头冲洗出水管通过电磁阀控制与水磨工位磨头工作位置连通，在磨头工作时冲洗水磨工位磨头；
所述内磨冲洗管道与水磨工位管道或沟槽连通设置；
所述涂衬冲洗管道与涂衬工位管道或沟槽连通设置；
所述溢流水管与回用清水池连通设置。
进一步地，所述磨头冲洗出水管与分水器连通位置在分水器下部、且延重力方向低于内磨冲洗管道及涂衬冲洗管道与分水器的连通位置；所述溢流水管与分水器连通位置在分水器上部、且延重力方向高于磨头冲洗出水管、内磨冲洗管道和涂衬冲洗管道与分水器的连通位置。
进一步地，所述涂衬工位中涂衬机泥浆水流动管道或沟槽与水磨工位产生的泥浆水管道或者沟槽的介质流动底面高程低于磨头冲洗出水管、内磨冲洗管道、涂衬冲洗管道与分水器连通位置的高程。
进一步地，所述内磨冲洗管道通过气动球阀与水磨工位管道或沟槽连通设置，通过所述气动球阀间歇冲洗所述水磨工位管道或沟槽。
进一步地，所述涂衬冲洗管道通过气动球阀与涂衬工位管道或沟槽连通设置，通过所述气动球阀间歇冲洗所述涂衬工位管道或沟槽。
进一步地，所述浓密机溢流管与浓密机连通位置的高程高于浓密机溢流管与分水器连通位置的高程。
进一步地，所述涂衬工位与涂衬区收集池、水磨工位与内磨区收集池、浓密机与分水器、分水器与涂衬工位、分水器与水磨工位之间的介质流通路径通过重力自流的形式完成。
进一步地，所述中和池包括粗调中和池、中调中和池及终调中和池，所述粗调中和池接收由砂水分离器流通的介质，并依次按照粗调中和池、中调中和池、终调中和池的顺序连通，所述粗调中和池、中调中和池、终调中和池底部相连通，所述终调中和池与絮凝池底部连通。
一种球墨铸铁管精整工艺废水处理及水循环回用方法，包含以下步骤
a)涂衬机泥浆水进入砂水分离器；
b)砂水分离器中分离的砂子回收后用于砂芯的制作；
c)砂水分离器中分离的介质进入涂衬区收集池；
d)与a-c步同步的水磨工位的内磨泥浆水进入内磨区收集池，内磨区收集池与涂衬区收集池中的介质根据液位控制由泥浆泵输送至中和池，加入pH中和剂；
e)中和后的介质进入絮凝池加入絮凝剂；
f)加入絮凝剂后的介质根据液位控制通过泥浆泵输送至浓密机；
g)浓密机上部离析的介质通过浓密机溢流管进入分水器或回用清水池；
h)浓密机下部稠密泥浆借助浓密机泄泥管与渣浆泵进入压滤机，压制泥饼后卸出；
i)分水器内介质输送至磨头冲洗出水管、涂衬冲洗管道、内磨头冲洗管道用于磨头工位磨头冲洗、涂衬工位管道或沟槽、水磨工位管道或沟槽；
j)水磨工位管道或沟槽、磨头工位磨头、涂衬工位管道或沟槽冲洗后的介质重新与内磨泥浆水与涂衬机泥浆水混合后返回a步。
本发明获得的有益效果为：本方法及装置可以将部分清洁砂子回用，废水进行酸碱中和，降低水源的pH值，减缓板结，提升回用水水质，提高回用水利用率，改善水处理部分环境卫生，且回用水系统采用重力流，节能降耗，降低运行费用，且使用寿命长，分水器中磨头冲洗出水管、内磨冲洗管道和涂衬冲洗管道的位置设置，可保证只要在水分器有水，即可满足磨头冲洗出水管具有稳定来水，确保整个系统自循环。
附图说明
图1为本发明方法的流程示意图；
图2为本发明装置的流程图。
其中1代表涂衬机泥浆水、2代表内磨泥浆水、3代表砂水分离器、4代表涂衬区收集池、5代表内磨区收集池、6代表中和池、7代表絮凝池、8代表浓密机、9代表压滤机、10代表水循环回用系统、8-1代表浓密机溢流管、8-2代表浓密机排空管、8-3代表浓密机泄泥管、9-1代表进料管、9-2代表进料泄放孔、9-3代表进料旁通管、10-1代表回用清水池、10-2代表分水器、10-3代表磨头冲洗出水管、10-4代表内磨冲洗管道、10-5代表涂衬冲洗管道、10-6代表溢流水管。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
如图1-2所示，一种球墨铸铁管精整工艺废水处理及水循环回用系统，包括涂衬工位、水磨工位、涂衬机泥浆水1、内磨泥浆水2、砂水分离器3、涂衬区收集池4、内磨区收集池5、中和池6、絮凝池7、浓密机8、压滤机9、水循环回用系统10；
所述涂衬工位的涂衬机泥浆水1进入砂水分离器3，所述砂水分离器3与涂衬区收集池4连通；
所述水磨工位的内磨泥浆水2进入内磨区收集池5；
所述涂衬区收集池4与内磨区收集池5分别通过泥浆泵将涂衬机泥浆水1和内磨泥浆2水输送至中和池6和絮凝池7；
所述中和池6设置有中和池加料装置，所述絮凝池7设置有絮凝池加药装置；所述中和池6与絮凝池7连通设置；
所述絮凝池7中加入絮凝剂后的介质通过液位控制装置用泥浆泵送入浓密机8；
所述浓密机8设置有浓密机溢流管8-1、浓密机排空管8-2和浓密机泄泥管8-3；
所述浓密机泄泥管8-3通过进料泵与压滤机9的进料管9-1相连通，所述进料管9-1上设有第一阀门；
所述第一阀门前端的进料管9-1上设置有进料泄放孔9-2与进料旁通管9-3；
所述进料泄放孔9-2与进料旁通管9-3分别设置有第二阀门和第三阀门；
所述进料旁通管9-3与浓密机8连通设置；
所述进料泄放孔9-2与压滤机9的滤液管连通设置；
所述压滤机9的滤液管与絮凝池7连通设置，所述压滤机9的滤液管上未设置有阀门；
所述浓密机泄泥管8-3还设置有冲洗阀门，所述冲洗阀门一端与浓密机泄泥管8-3连通，另一端与冲洗水泵出口管连通设置，用于冲洗浓密机泄泥管8-3；
所述浓密机溢流管8-1设置于所述浓密机8内部腔体中上部；
所述浓密机溢流管8-1通过第四阀门与水循环回用系统10中的回用清水池10-1连通；
所述浓密机溢流管8-1与水循环回用系统10连通。
所述水循环回用系统10包括分水器10-2，所述分水器10-2设置有磨头冲洗出水管10-3、内磨冲洗管道10-4、涂衬冲洗管道10-5和溢流水管10-6；
所述磨头冲洗出水管10-3通过电磁阀控制与水磨工位磨头工作位置连通，在磨头工作时冲洗水磨工位磨头；
所述内磨冲洗管道10-4与水磨工位管道或沟槽连通设置；
所述涂衬冲洗管道10-5与涂衬工位管道或沟槽连通设置；
所述溢流水管10-6与回用清水池10-1连通设置。
所述磨头冲洗出水管10-3与分水器10-2连通位置在分水器10-2下部、且延重力方向低于内磨冲洗管道10-4及涂衬冲洗管道10-5与分水器10-2的连通位置；所述溢流水管10-6与分水器10-2连通位置在分水器10-2上部、且延重力方向高于磨头冲洗出水管10-3、内磨冲洗管道10-4和涂衬冲洗管道10-5与分水器10-2的连通位置。
所述涂衬工位中涂衬机泥浆水流动管道或沟槽与水磨工位产生的泥浆水管道或者沟槽的介质流动底面高程低于磨头冲洗出水管10-3、内磨冲洗管道10-4、涂衬冲洗管道10-5与分水器10-2连通位置的高程。
所述内磨冲洗管道10-4通过气动球阀与水磨工位管道或沟槽连通设置，通过所述气动球阀间歇冲洗所述水磨工位管道或沟槽。
所述涂衬冲洗管道10-5通过气动球阀与涂衬工位管道或沟槽连通设置，通过所述气动球阀间歇冲洗所述涂衬工位管道或沟槽。
所述浓密机溢流管8-1与浓密机8连通位置的高程高于浓密机溢流管8-1与分水器10-2连通位置的高程。
所述涂衬工位与涂衬区收集池4、水磨工位与内磨区收集池5、浓密机8与分水器10-2、分水器10-2与涂衬工位、分水器10-2与水磨工位之间的介质流通路径通过重力自流的形式完成。
所述中和池6包括粗调中和池、中调中和池及终调中和池，所述粗调中和池接收由砂水分离器3流通的介质，并依次按照粗调中和池、中调中和池、终调中和池的顺序连通，所述粗调中和池、中调中和池、终调中和池底部相连通，所述终调中和池与絮凝池7底部连通。
一种球墨铸铁管精整工艺废水处理及水循环回用方法，包含以下步骤
a)涂衬机泥浆水1进入砂水分离器3；
b)砂水分离器3中分离的砂子回收后用于砂芯的制作；
c)砂水分离器3中分离的介质进入涂衬区收集池4；
d)与a-c步同步的水磨工位的内磨泥浆水2进入内磨区收集池5，内磨区收集池5与涂衬区收集池4中的介质根据液位控制由泥浆泵输送至中和池6，加入pH中和剂；
e)中和后的介质进入絮凝池7加入絮凝剂；
f)加入絮凝剂后的介质根据液位控制通过泥浆泵输送至浓密机8；
g)浓密机8上部离析的介质通过浓密机溢流管8-1进入分水器10-2或回用清水池10-1；
h)浓密机8下部稠密泥浆借助浓密机泄泥管8-3与渣浆泵进入压滤机9，压制泥饼后卸出；
i)分水器10-2内介质输送至磨头冲洗出水管10-3、涂衬冲洗管道10-5、内磨头冲洗管10-4道用于磨头工位磨头冲洗、涂衬工位管道或沟槽、水磨工位管道或沟槽；
j)水磨工位管道或沟槽、磨头工位磨头、涂衬工位管道或沟槽冲洗后的介质重新与内磨泥浆水2与涂衬机泥浆水1混合后返回a步。
具体实施时，本发明涂衬泥浆水1，自流经过砂水分离器3，分离部分砂子，剩余泥浆水自流进入涂衬区收集池4，内磨泥浆水2自流进入内磨区收集池5，涂衬、内磨收集池5内的泥浆水通过液位控制用泥浆泵将泥浆水送至酸碱调节中和池6和絮凝池7，通过液位控制用泥浆泵将调节池内泥浆水送至浓密机8，浓密机8在三层平台上完成固液分离，浓密机8底部经过浓缩后的污泥，经过渣浆泵加压打入隔膜式板框压滤机9，进行污泥脱水，泥饼外运，上清液(达到循环利用的要求)从浓密机8溢流口，自流至分水器10-2，分水器10-2的三个出口分别在末端阀门自动控制的条件下靠重力实现对涂衬区水沟、内磨区水沟和内磨磨头进行自动冲洗，当车间内消耗不完回用水时，溢流至回用清水池10-1备用或者排至厂内污水处理站。所述自动控制是设置冲洗管道上气动阀门自动开启、关闭时间。
工作原理：工作时，涂衬泥浆水1、内磨泥浆水2分别自流进入各自的收集池，搅拌器不停搅拌，保证不沉淀，通过液位控制池内泥浆泵启动，将泥浆水送至酸碱调节中和池6(池内搅拌器不停搅拌)，调节pH之后；自流进入絮凝池7(池内搅拌混凝)，通过液位控制池内泥浆泵启动，将加药调节后的泥浆水送至浓密机8进行沉淀、固液分离，浓缩后的泥浆，从浓密机8底部泄泥口自流进入脱水装置中进料泵，加压后打入板框压滤机9，进行脱水，泥饼外运，脱除的水返回加药调节池，分离后的上清液从浓密机8溢流口自流进入水循环回用系统10，水循环回用系统10分三部分组成：一路自流去车间内的分水器10-2，其中磨头冲洗出水管10-3与分水器10-2连通位置在分水器10-2底部，分别去内磨冲洗磨头、去涂衬、内磨冲沟，溢流至回用清水池10-1。冲洗磨头的由生产节奏控制(水管上电磁阀与磨车联锁)，冲沟靠气动阀门控制间歇冲洗，当车间内消耗不完回用水时，溢流至回用清水池10-1备用或者排至厂内污水处理站。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种球墨铸铁管精整工艺废水处理及水循环回用系统，其特征在于：包括涂衬工位、水磨工位、涂衬机泥浆水(1)、内磨泥浆水(2)、砂水分离器(3)、涂衬区收集池(4)、内磨区收集池(5)、中和池(6)、絮凝池(7)、浓密机(8)、压滤机(9)、水循环回用系统(10)；
所述涂衬工位的涂衬机泥浆水(1)进入砂水分离器(3)，所述砂水分离器(3)与涂衬区收集池(4)连通；
所述水磨工位的内磨泥浆水(2)进入内磨区收集池(5)；
所述涂衬区收集池(4)与内磨区收集池(5)分别通过泥浆泵将涂衬机泥浆水(1)和内磨泥浆(2)水输送至中和池(6)和絮凝池(7)；
所述中和池(6)设置有中和池加料装置，所述絮凝池(7)设置有絮凝池加药装置；所述中和池(6)与絮凝池(7)连通设置；
所述絮凝池(7)中加入絮凝剂后的介质通过液位控制装置用泥浆泵送入浓密机(8)；
所述浓密机(8)设置有浓密机溢流管(8-1)、浓密机排空管(8-2)和浓密机泄泥管(8-3)；
所述浓密机泄泥管(8-3)通过进料泵与压滤机(9)的进料管(9-1)相连通，所述进料管(9-1)上设有第一阀门；
所述第一阀门前端的进料管(9-1)上设置有进料泄放孔(9-2)与进料旁通管(9-3)；
所述进料泄放孔(9-2)与进料旁通管(9-3)分别设置有第二阀门和第三阀门；
所述进料旁通管(9-3)与浓密机(8)连通设置；
所述进料泄放孔(9-2)与压滤机(9)的滤液管连通设置；
所述压滤机(9)的滤液管与絮凝池(7)连通设置，所述压滤机(9)的滤液管上未设置有阀门；
所述浓密机泄泥管(8-3)还设置有冲洗阀门，所述冲洗阀门一端与浓密机泄泥管(8-3)连通，另一端与冲洗水泵出口管连通设置，用于冲洗浓密机泄泥管(8-3)；
所述浓密机溢流管(8-1)设置于所述浓密机(8)内部腔体中上部；
所述浓密机溢流管(8-1)通过第四阀门与水循环回用系统(10)中的回用清水池(10-1)连通；
所述浓密机溢流管(8-1)与水循环回用系统(10)连通。
2.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁管精整工艺废水处理及水循环回用系统，其特征在于：所述水循环回用系统(10)包括分水器(10-2)，所述分水器(10-2)设置有磨头冲洗出水管(10-3)、内磨冲洗管道(10-4)、涂衬冲洗管道(10-5)和溢流水管(10-6)；
所述磨头冲洗出水管(10-3)通过电磁阀控制与水磨工位磨头工作位置连通，在磨头工作时冲洗水磨工位磨头；
所述内磨冲洗管道(10-4)与水磨工位管道或沟槽连通设置；
所述涂衬冲洗管道(10-5)与涂衬工位管道或沟槽连通设置；
所述溢流水管(10-6)与回用清水池(10-1)连通设置。
3.根据权利要求2所述的一种球墨铸铁管精整工艺废水处理及水循环回用系统，其特征在于：所述磨头冲洗出水管(10-3)与分水器(10-2)连通位置在分水器(10-2)下部、且延重力方向低于内磨冲洗管道(10-4)及涂衬冲洗管道(10-5)与分水器(10-2)的连通位置；所述溢流水管(10-6)与分水器(10-2)连通位置在分水器(10-2)上部、且延重力方向高于磨头冲洗出水管(10-3)、内磨冲洗管道(10-4)和涂衬冲洗管道(10-5)与分水器(10-2)的连通位置。
4.根据权利要求3所述的一种球墨铸铁管精整工艺废水处理及水循环回用系统，其特征在于：所述涂衬工位中涂衬机泥浆水流动管道或沟槽与水磨工位产生的泥浆水管道或者沟槽的介质流动底面高程低于磨头冲洗出水管(10-3)、内磨冲洗管道(10-4)、涂衬冲洗管道(10-5)与分水器(10-2)连通位置的高程。
5.根据权利要求4所述的一种球墨铸铁管精整工艺废水处理及水循环回用系统，其特征在于：所述内磨冲洗管道(10-4)通过气动球阀与水磨工位管道或沟槽连通设置，通过所述气动球阀间歇冲洗所述水磨工位管道或沟槽。
6.根据权利要求4所述的一种球墨铸铁管精整工艺废水处理及水循环回用系统，其特征在于：所述涂衬冲洗管道(10-5)通过气动球阀与涂衬工位管道或沟槽连通设置，通过所述气动球阀间歇冲洗所述涂衬工位管道或沟槽。
7.根据权利要求3-6任意一项所述的一种球墨铸铁管精整工艺废水处理及水循环回用系统，其特征在于：所述浓密机溢流管(8-1)与浓密机(8)连通位置的高程高于浓密机溢流管(8-1)与分水器(10-2)连通位置的高程。
8.根据权利要求7所述的一种球墨铸铁管精整工艺废水处理及水循环回用系统，其特征在于：所述涂衬工位与涂衬区收集池(4)、水磨工位与内磨区收集池(5)、浓密机(8)与分水器(10-2)、分水器(10-2)与涂衬工位、分水器(10-2)与水磨工位之间的介质流通路径通过重力自流的形式完成。
9.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁管精整工艺废水处理及水循环回用系统，其特征在于：所述中和池(6)包括粗调中和池、中调中和池及终调中和池，所述粗调中和池接收由砂水分离器(3)流通的介质，并依次按照粗调中和池、中调中和池、终调中和池的顺序连通，所述粗调中和池、中调中和池、终调中和池底部相连通，所述终调中和池与絮凝池(7)底部连通。
10.一种球墨铸铁管精整工艺废水处理及水循环回用方法，其特征在于：包含以下步骤
a)涂衬机泥浆水(1)进入砂水分离器(3)；
b)砂水分离器(3)中分离的砂子回收后用于砂芯的制作；
c)砂水分离器(3)中分离的介质进入涂衬区收集池(4)；
d)与a-c步同步的水磨工位的内磨泥浆水(2)进入内磨区收集池(5)，内磨区收集池(5)与涂衬区收集池(4)中的介质根据液位控制由泥浆泵输送至中和池(6)，加入pH中和剂；
e)中和后的介质进入絮凝池(7)加入絮凝剂；
f)加入絮凝剂后的介质根据液位控制通过泥浆泵输送至浓密机(8)；
g)浓密机(8)上部离析的介质通过浓密机溢流管(8-1)进入分水器(10-2)或回用清水池(10-1)；
h)浓密机(8)下部稠密泥浆借助浓密机泄泥管(8-3)与渣浆泵进入压滤机(9)，压制泥饼后卸出；
i)分水器(10-2)内介质输送至磨头冲洗出水管(10-3)、涂衬冲洗管道(10-5)、内磨头冲洗管(10-4)道用于磨头工位磨头冲洗、涂衬工位管道或沟槽、水磨工位管道或沟槽；
j)水磨工位管道或沟槽、磨头工位磨头、涂衬工位管道或沟槽冲洗后的介质重新与内磨泥浆水(2)与涂衬机泥浆水(1)混合后返回a步。
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