CN113582399A - 一种利用废气co2除硬度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种利用废气CO2除硬度的方法,包括以下步骤,步骤1,原液从原液池经过原液泵输送至混合器内与二氧化碳废气进行混合;步骤2,将步骤1中混合后溶液送入溶气反应器中,二氧化碳废气同废水中的钙离子充分反应,经溶气反应器出口自流入缓存罐,经缓存泵送入旋流沉降高位槽中;步骤3,步骤2中反应充分的混合液自流入自动反洗表面过滤器进行固液分离,过滤器出口合格清液进入清液罐;步骤4,步骤2、步骤3中的旋流沉降高位槽与自动反洗表面过滤器产生的渣浆均定时排入渣浆池中。本发明利用加压溶气反应器,使二氧化碳气体更好的溶入液体中,既实现气液有效、充分混合,提高了反应效率,又减少气体因溢出而造成的浪费。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域,特别涉及一种利用废气CO2除硬度的方法。
背景技术
目前,水中硬度盐类包括钙、镁、铁、锰、铝等易形成难溶性盐类的金属阳离子,在工业废水中,主要是钙离子和镁离子,水的软硬程度是以“硬度”来衡量的。国内现有除硬的传统方法有:加热软化法:借助加热把碳酸氢盐硬度转化成溶解度很小的碳酸钙和氢氧化镁沉淀出来,但永久硬度不能用加热的方法软化。离子交换软化法:基于离子交换原理,利用某些离子交换剂所具有的阳离子(钠离子、氢离子)与水中的钙、镁进行交换反应,其他阴离子成分不变,能比较彻底去除钙、镁离子等。离子交换软化系统的选择主要根据原水水质和处理要求来选择,目前常用的有Na离子交换和H离子交换系统。
传统的除硬度方法在废水中带入钠等其他金属离子,不便于后序废水的处理和回用,同时传统降硬度工艺中将PH值上调后,采用盐酸等对废水pH值进行回调,增加消耗。
传统的除硬度方法中因降硬度生成的碳酸钙沉淀颗粒较细,采用传统的自然沉降等方式进行处理,不仅生成的颗粒物不易沉降,处理效率低、效果差,还需要建立大型的苛化池以及相应沉淀池。
鉴于以上因素,本申请人特别提出一种利用废气CO2除硬度的方法,提高处理效果的同时,可有效提高处理效率,降低项目的占地面积、节约投资费用,提高了反应效率,又减少气体因溢出而造成的浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用废气CO2除硬度的方法,利用废气CO2除硬度,不仅可以去除废水中的暂时硬度,也可以达到以废制废的目的。
本发明通过以下技术方案予以实现:一种利用废气CO2除硬度的方法,包括以下步骤,
步骤1,原液从原液池经过原液泵输送至混合器内与二氧化碳废气进行混合;
步骤2,将步骤1中混合后溶液送入溶气反应器中,二氧化碳废气同废水中的钙离子充分反应,经溶气反应器出口自流入缓存罐,经缓存泵送入旋流沉降高位槽中;
步骤3,步骤2中反应充分的混合液自流入自动反洗表面过滤器进行固液分离,过滤器出口合格清液进入清液罐;
步骤4,步骤2、步骤3中的旋流沉降高位槽与自动反洗表面过滤器产生的渣浆均定时排入渣浆池中。
进一步地,步骤1中所述原液池中待处理的循环水与电石渣溶液同时输送入装置界区内的高效混合器中;
经高效混合器混合液体进入管道混合器当中,利用设置于高效混合器管道上的PH控制装置调节混合液PH值在11-12之间,进入除镁反应器中;
进一步地,所述管道混合器设置两组并联,其中一个管道混合器与硫酸亚铁配置系统串联;
所述管道混合器中的溶液混合后进入到除镁反应器中;
所述电石渣溶液中的Ca(OH)2与循环水中的Mg2+进行化学反应生成氢氧化镁后,再借助药剂的絮凝作用形成团聚形经气浮作用移除。
进一步地,所述除镁反应器上清液汇集进入缓冲槽中,再经加压泵输送至二氧化碳混合器内,除镁后的废水与二氧化碳气体混合后,进入溶气反应器中。
进一步地,所述溶气反应器和二氧化碳混合器串联,且并列设置两组,二氧化碳气体同废水中的钙离子充分反应,经溶气反应器出口自流入除钙中间槽,经除钙进液泵送入除钙反应槽中。
进一步地,所述二氧化碳混合器与溶气酸洗槽连接,溶气酸洗槽上安装在线PH检测仪,当反应达到设定数值后,反应混合液进入除钙中间槽,否则,液体重新回至CO2混合器中,重新进CO2气混合反应直至合格。
进一步地,所述CO2气混合反应充分的混合液流入除钙缓冲槽内,经过滤器进液泵送入自动反洗表面过滤器进行固液分离,过滤器出口合格清液返回循环水池中淡化循环水的硬度。
进一步地,所述除镁反应器、除钙反应槽以及自动反洗表面过滤器产生的渣浆均定时排入渣浆池中,在输送至原装置一段浓密机内用于中和废酸使用。
进一步地,所述加压泵使废水在二氧化碳混合器内迅速喷出、雾化,使二氧化碳气体充分溶入废水中,同废水中的钙镁离子接触混合。
进一步地,通过安装在溶气反应器出口PH检测仪以及加压泵流量自控阀,根据系统提供尾气量以及尾气中二氧化碳量的变化,通过PH检测仪的测量信号,及时调整进入溶气反应器的废水量。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明工艺流程简单,可通过控制PH值来实现降硬度操作。
2、本发明采用二氧化碳降硬度工艺,在废水中不再带入钠等其他金属离子,便于后序废水的处理和回用。同时废水中通入二氧化碳,废水pH值会随之降低,避免了传统降硬度工艺中将PH值上调后,采用盐酸等对废水pH值进行回调,降低了酸的消耗。
3、本发明在提高处理效果的同时,可有效提高处理效率,降低项目的占地面积、节约投资费用。
4、本发明工艺中采用加压溶气反应器,使二氧化碳气体更好的溶入液体中,既实现气液有效、充分混合,提高了反应效率,又减少气体因溢出而造成的浪费。
附图说明
图1为本发明原理流程示意图;
图2为本发明除镁流程示意图;
图3为本发明溶气混合流程示意图;
图4为本发明除钙流程示意图;
图5为本发明排查流程示意图。
具体实施方式
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,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
结合图1-5具体对本发明结构做进一步阐述,一种利用废气CO2除硬度的方法,包括以下步骤,
步骤1,原液从原液池经过原液泵输送至混合器内与二氧化碳废气进行混合;
步骤2,将步骤1中混合后溶液送入溶气反应器中,二氧化碳废气同废水中的钙离子充分反应,经溶气反应器出口自流入缓存罐,经缓存泵送入旋流沉降高位槽中;
步骤3,步骤2中反应充分的混合液自流入自动反洗表面过滤器进行固液分离,过滤器出口合格清液进入清液罐;
步骤4,步骤2、步骤3中的旋流沉降高位槽与自动反洗表面过滤器产生的渣浆均定时排入渣浆池中。
为了在使用状态下保证有效循环水与电石渣溶液的混配,通过安装在高效混合器处PH检测仪以及电石渣加入自控阀,实现对电石渣乳液加入量的控制,确保系统进水PH值稳定在指标内,使除镁效果达到最优,本发明进一步优选的技术方案为,步骤1中所述原液池中待处理的循环水与电石渣溶液同时输送入装置界区内的高效混合器中;
经高效混合器混合液体进入管道混合器当中,利用设置于高效混合器管道上的PH控制装置调节混合液PH值在11-12之间,进入除镁反应器中;
本发明进一步优选的技术方案为,所述管道混合器设置两组并联,其中一个管道混合器与硫酸亚铁配置系统串联;
所述电石渣溶液中的Ca(OH)2与循环水中的Mg2+进行化学反应生成氢氧化镁后,再借助药剂的絮凝作用形成团聚形经气浮作用移除。
所述除镁反应器上清液汇集进入缓冲槽中,再经加压泵输送至二氧化碳混合器内,除镁后的废水与二氧化碳气体混合后,进入溶气反应器中。
在使用状态下通过加压溶气反应器,使二氧化碳气体更好的溶入液体中,既实现气液有效、充分混合,提高了反应效率,又减少气体因溢出而造成的浪费,在使用状态下由于反应后容易结垢,需要经常酸洗,本发明进一步优选的技术方案为,所述溶气反应器和二氧化碳混合器串联,且并列设置两组,二氧化碳气体同废水中的钙离子充分反应,经溶气反应器出口自流入除钙中间槽,经除钙进液泵送入除钙反应槽中。
通过安装在溶气反应器出口PH检测仪以及加压泵流量自控阀,根据系统提供尾气量以及尾气中二氧化碳量的变化,通过PH检测仪的测量信号,及时调整进入溶气反应器的废水量,确保除钙效果的稳定,提高二氧化碳利用效率,本发明进一步优选的技术方案为,所述二氧化碳混合器与溶气酸洗槽连接,溶气酸洗槽上安装在线PH检测仪,当反应达到设定数值后,反应混合液进入除钙中间槽,否则,液体重新回至CO2混合器中,重新进CO2气混合反应直至合格。
为了在使用状态下,克服降硬度生成的碳酸钙沉淀颗粒较细无法沉降的问题,采用自动表面过滤器,提高处理效果的同时,可有效提高处理效率,本发明进一步优选的技术方案为,所述CO2气混合反应充分的混合液流入除钙缓冲槽内,经过滤器进液泵送入自动反洗表面过滤器进行固液分离,过滤器出口合格清液返回循环水池中淡化循环水的硬度。
所述除镁反应器、除钙反应槽以及自动反洗表面过滤器产生的渣浆均定时排入渣浆池中,在输送至原装置一段浓密机内用于中和废酸使用。
所述加压泵使废水在二氧化碳混合器内迅速喷出、雾化,使二氧化碳气体充分溶入废水中,同废水中的钙镁离子接触混合。
具体实施方式一
如图1所示,原液从原液罐经过原液泵输送至混合器(文丘里高效混合器)内与二氧化碳废气进行混合后进入溶气反应器中,二氧化碳废气同废水中的钙离子充分反应,经溶气反应器出口自流入缓存罐,经缓存泵送入旋流沉降高位槽中;
反应充分的混合液自流入自动反洗表面过滤器进行固液分离,过滤器出口合格清液进入清液罐。
旋流沉降高位槽(除镁反应器、除钙反应器)与自动反洗表面过滤器产生的渣浆均定时排入渣浆池中。
具体实施方式二
如图2所示,来自系统的电石渣乳液进入电石渣乳液槽,经电石渣输送泵进入高效混合器中,同时来自循环降硬度的废水经增压泵进入高效混合器中,电石渣乳液与循环降硬度的废水经过高效混合器混合进入到管道混合器中,管道混合器并联设置两个,且与除镁反应器连通,其中一个管道混合器与硫酸亚铁配置系统串联,经过管道混合器的溶液进入除镁反应器中,电石渣溶液中的Ca(OH)2与循环水中的Mg2+进行化学反应生成氢氧化镁后,除镁反应器上清液汇集进入缓冲槽中,上清液经加压泵进入到溶气反应器中,除镁反应器的渣浆进入渣浆池,渣浆经渣浆泵输送至原装置一段浓密机内用于中和废酸使用。
通过安装在高效混合器处PH检测仪以及电石渣输入管道上加入自控阀,实现对电石渣乳液加入量的控制,确保系统进水PH值稳定在指标内,使除镁效果达到最优。
如图3所示,缓冲槽中上清液进入溶气反应器前经过二氧化碳混合器与来自二氧化碳尾气风机输送的二氧化碳进行混合,混合后进入到溶气反应器中,溶气反应器与溶气酸洗槽连接,缓冲槽中上清液与二氧化碳进行混合反应后容易结垢腐蚀溶气反应器,通过溶气酸洗泵将酸洗输送至二氧化碳混合器内对二氧化碳混合器及溶气反应器进行冲洗,在溶气反应器出口安装有PH值自动调节装置,以精确控制二氧化碳加入量,二氧化碳气体同废水中的钙离子充分反应,经溶气反应器出口自流入除钙中间槽,经除钙进液泵送入除钙反应槽中,在此阶段,安装在线PH检测仪,当反应达到设定数值后,反应混合液进入除钙中间槽,否则,液体重新回至二氧化碳混合器中,重新进二氧化碳混合反应直至合格进入到除钙中间槽。
通过安装在溶气反应器出口PH检测仪以及加压泵流量自控阀,根据系统提供尾气量以及尾气中二氧化碳量的变化,通过PH检测仪的测量信号,及时调整进入溶气反应器的废水量,确保除钙效果的稳定,提高二氧化碳利用效率。
如图2、图3所示,除钙中间槽内反应充分的混合液尾气排出,混合液经过除钙输液泵进入除钙反应器内,由除钙反应器流入除钙缓冲槽内,经过滤器进液泵送入自动反洗表面过滤器进行固液分离,自动反洗表面过滤器出口合格清液返回循环水池中淡化循环水的硬度。
所述自动反洗表面过滤器通过连接管道连接有酸洗罐及酸洗泵,对设备进行酸洗除垢处理。
如图3所示,来自动力厂的二氧化碳尾气风机与二氧化碳装置相连,二氧化碳装置包括二氧化碳存储槽、控温器,二氧化碳存储槽与控温器串联,控温器经管道连接至二氧化碳尾气风机的连接管道上,通过设置二氧化碳装置能够对混合的二氧化碳进行控温处理。
如图5所示,来自除镁反应器、除钙反应器及自动反洗表面过滤器的渣浆流入渣浆槽内,经渣浆泵将渣浆输送至原装置浓密机;
本发明中为有效降低人员劳动强度,提供系统自动化水平及确保系统稳定运行,系统中设计了自控及联锁系统:
所述渣浆池与渣浆泵之间均设有自动控制,根据渣浆池的液位高低,渣浆泵可自动开停。
所述除镁反应器、除钙反应槽底部设有排渣阀,通过设定时间,阀门自动开关,实现自动排渣运行。
来自自动反洗表面过滤器的清液进入清液槽内,经清液输送泵输送至原循环水池。
如图2、图3所示,在除镁反应器中通过在管道混合器中加入的电石渣溶液除镁和调整PH值,有利于后段降硬度反应的进行,确保二氧化碳的利用率,本发明中利用加压泵使废水在二氧化碳混合器内迅速喷出、雾化,使二氧化碳气体充分溶入废水中,同废水中的钙镁离子接触混合,有效的缩短反应时间,提高反应效率。
本发明中电石渣溶液的作用,一方面调节废水PH值到11-12,另一方面电石渣溶液中的Ca(OH)2同废水中溶解的Mg2+进行反应生成氢氧化镁,经气浮设备移除(再借助药剂的絮凝作用形成团聚形经气浮作用移除),降低了废水中镁含量。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种利用废气CO2除硬度的方法,其特征在于:包括以下步骤,
步骤1,原液从原液池经过原液泵输送至混合器内与二氧化碳废气进行混合;
步骤2,将步骤1中混合后溶液送入溶气反应器中,二氧化碳废气同废水中的钙离子充分反应,经溶气反应器出口自流入缓存罐,经缓存泵送入旋流沉降高位槽中;
步骤3,步骤2中反应充分的混合液自流入自动反洗表面过滤器进行固液分离,过滤器出口合格清液进入清液罐;
步骤4,步骤2、步骤3中的旋流沉降高位槽与自动反洗表面过滤器产生的渣浆均定时排入渣浆池中。
2.根据权利要求1所述的一种利用废气CO2除硬度的方法,其特征在于:步骤1中所述原液池中待处理的循环水与电石渣溶液同时输送入装置界区内的高效混合器中;
经高效混合器混合液体进入管道混合器当中,利用设置于高效混合器管道上的PH控制装置调节混合液PH值在11-12之间,进入除镁反应器中。
3.根据权利要求2所述的一种利用废气CO2除硬度的方法,其特征在于:所述管道混合器设置两组并联,其中一个管道混合器与硫酸亚铁配置系统串联;
所述管道混合器中的溶液混合后进入到除镁反应器中;
所述电石渣溶液中的Ca(OH)2与循环水中的Mg2+进行化学反应生成氢氧化镁后,再借助药剂的絮凝作用形成团聚形经气浮作用移除。
4.根据权利要求2所述的一种利用废气CO2除硬度的方法,其特征在于:所述除镁反应器上清液汇集进入缓冲槽中,再经加压泵输送至二氧化碳混合器内,除镁后的废水与二氧化碳气体混合后,进入溶气反应器中。
5.根据权利要求4所述的一种利用废气CO2除硬度的方法,其特征在于:所述溶气反应器和二氧化碳混合器串联,且并列设置两组,二氧化碳气体同废水中的钙离子充分反应,经溶气反应器出口自流入除钙中间槽,经除钙进液泵送入除钙反应槽中。
6.根据权利要求5所述的一种利用废气CO2除硬度的方法,其特征在于:所述二氧化碳混合器与溶气酸洗槽连接,溶气酸洗槽上安装在线PH检测仪,当反应达到设定数值后,反应混合液进入除钙中间槽,否则,液体重新回至CO2混合器中,重新进CO2气混合反应直至合格。
7.根据权利要求6所述的一种利用废气CO2除硬度的方法,其特征在于:所述CO2气混合反应充分的混合液流入除钙缓冲槽内,经过滤器进液泵送入自动反洗表面过滤器进行固液分离,过滤器出口合格清液返回循环水池中淡化循环水的硬度。
8.根据权利要求5所述的一种利用废气CO2除硬度的方法,其特征在于:所述除镁反应器、除钙反应槽以及自动反洗表面过滤器产生的渣浆均定时排入渣浆池中,在输送至原装置一段浓密机内用于中和废酸使用。
9.根据权利要求4所述的一种利用废气CO2除硬度的方法,其特征在于:所述加压泵使废水在二氧化碳混合器内迅速喷出、雾化,使二氧化碳气体充分溶入废水中,同废水中的钙镁离子接触混合。
10.根据权利要求5所述的一种利用废气CO2除硬度的方法,其特征在于:通过安装在溶气反应器出口PH检测仪以及加压泵流量自控阀,根据系统提供尾气量以及尾气中二氧化碳量的变化,通过PH检测仪的测量信号,及时调整进入溶气反应器的废水量。
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| 贾素云编著: "《化工环境科学与安全技术》", 28 February 2009, 国防工业出版社 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115057582A (zh) * | 2022-06-19 | 2022-09-16 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种降低钻采废水处理成本的工艺及装置 |
| CN115057582B (zh) * | 2022-06-19 | 2024-03-05 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种降低钻采废水处理成本的工艺及装置 |
| CN116159369A (zh) * | 2023-03-21 | 2023-05-26 | 内蒙古京宁热电有限责任公司 | 一种用于间接空冷循环水系统的铝过滤装置和方法 |
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