CN201626861U

CN201626861U - 一种石膏制酸炉气净化酸性污水的处理装置

Info

Publication number: CN201626861U
Application number: CN2010201285195U
Authority: CN
Inventors: 冯久田; 冯怡生; 张涛; 冯立田; 冯怡利; 马汝普
Original assignee: LUBEI ENTERPRISE GROUP CO SHANDONG
Current assignee: LUBEI ENTERPRISE GROUP CO SHANDONG
Priority date: 2010-02-11
Filing date: 2010-02-11
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2020-02-11

Abstract

本实用新型属于工业污水处理设备技术领域，尤其涉及各种石膏制硫酸窑气和各种含固量低于10％的炉气净化洗涤酸性污水的处理装置。本实用新型的技术方案为：一种石膏制酸炉气净化酸性污水的处理装置，包括炉气吸收净化器、污水缓冲池、膜过滤器、板框压滤机、预涂料槽、污泥槽、清液槽和冷凝器，运行成本低，低于0.2元/立方污水，传统法0.50元/立方污水；占地少，仅为传统法污水处理的10％；具有投资小、自动化程度高等特点；本实用新型可以达到污水零排放，实现了节能减排，降低了生产成本，保护了环境，对石膏制酸的推广具有更大的重要意义。

Description

一种石膏制酸炉气净化酸性污水的处理装置

技术领域

本实用新型属于工业污水处理设备技术领域，尤其涉及各种石膏制硫酸窑气和各种含固量低于10％的炉气净化洗涤酸性污水的处理装置。

背景技术

用石膏制硫酸的工艺，与传统硫铁矿和硫磺制酸工艺截然不同，传统硫铁矿制硫酸，硫铁矿沸腾燃烧炉达到一定温度后，靠自身燃烧氧化气氛操作，炉气净化所产生的污水中含有氧化铁、砷、氟和少量重金属等杂质，该污水使用传统污水沉降设备，如斜管沉降器可以解决污水净化部分循环利用，少量的酸性水与石灰中和后，过滤达标排放。硫磺制酸靠硫磺在焚硫炉中的燃烧，炉气干净，不需净化，所以不产生酸性污水。而石膏制硫酸时，石膏分解和烧制水泥熟料的温度需烟煤燃烧提供，且用焦炭作还原剂，在回转窑中分解部分属还原气氛，煅烧部分属氧化气氛，因此，所产生的窑气中含有少量硫酸钙、飞灰、微量单质硫、煤焦油等矿尘，水洗净化产生的酸性污水属悬浊液，不沉淀，并含有胶质发粘等物质，采用传统的工艺方法难以分离。现有的污水处理装置采用的流程是首先制备含氢氧化钙10％的乳液后送石灰乳槽待用，用空气搅拌以防沉淀，石灰乳用泵输送至高位槽计量后加入中和槽内在搅拌的情况下与硫酸污水充分混合，进行中和，然后流入沉淀槽，沉降的清液从沉淀槽上部溢出，沉淀下来的含水80-90％的污泥，定期或连续的从沉淀槽底部放入压滤机，进行压滤。分离出的滤液与沉清液汇集在一起，因其含杂质较多，难以循环利用，一般是经调整PH值后达标排放，干污泥则用车运走做炼铁的原料。因此，采用传统的污水处理工艺，会造成大量污水排放，无法实现污水治理闭路循环和节能减排。

发明内容

本实用新型的目的在于，克服现有技术的不足，提供了一种石膏制酸炉气净化酸性污水的处理装置，该技术方案是将来自炉气吸收净化装置的待处理酸性污水，经膜过滤器循环过滤处理，分离出所含固体杂质(泥浆)后，清液送回炉气吸收净化装置循环利用；当净化后清液在系统内循环至酸度达到10～15％(以H₂SO₄重量％计)时，可直接送入制酸系统干吸工段配制硫酸。解决了石膏制酸的酸性污水处理问题，实现了炉气净化酸性污水净化后的循环利用，系统无污水对外排放。

本实用新型的技术方案为：一种石膏制酸炉气净化酸性污水的处理装置，包括炉气吸收净化器、污水缓冲池、膜过滤器、板框压滤机、预涂料槽、污泥槽、清液槽和冷凝器，所述炉气净化器的污水出口与污水缓冲池、膜过滤器进水口之间通过污水管依次连接，膜过滤器出水口与清液槽、冷凝器通过管道依次连接，所述冷凝器出水口也炉气吸收净化器进水口通过清液管连接；所述膜过滤器下部的排污口与污泥槽、泥浆泵、板框压滤机通过管道依次连接，板框压滤机出水口通过滤液管与污水缓冲池连接，所述的冷凝器的出水口通过清液管与炉气吸收净化器连接，所述炉气吸收净化器和冷凝器分别与新鲜水管连接；所述预涂料槽通过预涂料泵与膜过滤器进水口连接，预涂料槽的上部分别与预涂料管和新鲜水管连接。

本实用新型所述的膜过滤器包括筒体和位于筒体内部的过滤元件，所述过滤元件包括至少一个多孔过滤筒，多孔过滤筒通过花板与筒体连接。

本实用新型所述的多孔过滤筒的外侧有过滤材料。所述过滤材料为聚烯烃滤膜和位于聚烯烃滤膜外面的预涂层。

本实用新型所述聚烯烃滤膜由表面层与大孔支撑层两层组成，表面层厚度0.1-1.5μm，孔径3-5微米，表面光滑疏水；支撑层呈多孔状，厚度为50-250μm。

应用本实用新型所述装置处理污水的过程如下：

1.预涂

在进行过滤操作之前，需对过滤膜进行预涂处理，预涂处理采用的预涂材料为硅藻土、粉煤灰及硫酸钙的组合物，其重量配比为硅藻土∶粉煤灰∶硫酸钙＝20∶75∶5，其自然形成的粒度为5-250微米，比表面积300-360cm²/g。预涂步骤为：首先在预涂槽中，将预涂料与清水按20∶80重量比例配制成预涂液，同时用空气搅拌防止沉淀，系统开机时用泵将该预涂液自污水进口送入膜过滤器，对过滤膜预涂15～20秒钟，然后关闭预涂液进料阀，开启污水进料阀，自动切换至常规污水循环过滤处理流程。

2.污水循环过滤处理

将来自炉气吸收净化器的待处理的污水，送入污水缓冲池，用泵打入膜过滤器中，清液从膜过滤器上部排出，经冷却器降温后返回炉气净化器内，作为吸收净化液循环使用；膜过滤器过滤出的泥渣用泥浆泵打入板框压滤机压滤后，滤饼去渣场，滤液送回污水缓冲池，与来自炉气吸收净化器的待处理的污水混合，重新进入膜过滤器进行过滤处理；当膜过滤器排出的清液循环至酸度达到10--15％时，即送往制酸系统干吸工段用于配制硫酸；同时，向炉气净化酸性污水的处理系统中补入适量新鲜水，继续进行酸性污水的循环处理。

3.反冲

当膜过滤器阻力达到0.21～0.23Mpa时，即需中止过滤过程，进行反冲操作，自动关闭污水进液阀门的同时打开底部排污阀门，迅速使清液返流，将滤饼和预涂料全部从滤膜表面脱落。

4.排渣

反冲洗后脱落的滤渣-泥渣用泥浆泵打入板框压滤机压滤后，滤饼送渣场，滤液送回污水缓冲池。

本实用新型的有益果是：运行成本低，低于0.2元/立方污水，传统法0.50元/立方污水；占地少，仅为传统法污水处理的10％；具有投资小、自动化程度高等特点；本发明可以达到污水零排放，实现了节能减排，降低了生产成本，保护了环境，对石膏制酸的推广具有更大的重要意义。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图，

图2为图1中的A-A剖面放大示意图，

图3为图2中B部放大图。

图中：1-炉气吸收净化器，2-污水缓冲池，3-预涂料槽，4-预涂料管，5-预涂料泵，6-污泥槽，7-泥浆泵，8-板框压滤机，9-清液槽，10-新鲜水管，11-清液管，12-污水管，13-膜过滤器，14-多孔过滤筒，15-花板，16-筒体，17-滤液管，18-冷凝器，19-污水泵，20-支撑层，21-表面层，22-预涂层。下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

具体实施方式

根据图1、图2和图3所示，一种石膏制酸炉气净化酸性污水的处理装置，包括炉气吸收净化器1、污水缓冲池2、膜过滤器13、板框压滤机8、预涂槽3、污泥槽6、清液槽9和冷凝器18，所述炉气净化器1的污水出口与污水缓冲池2、污水泵19、膜过滤器13进水口之间通过污水管12依次连接，膜过滤器13出水口与清液槽9、冷凝器18通过管道依次连接，所述冷凝器18出水口也炉气吸收净化器1进水口通过清液管9连接；所述膜过滤器13下部的排污口与污泥槽6、泥浆泵7、板框压滤机8通过管道依次连接，板框压滤机8出水口通过滤液管17与污水缓冲池2连接，所述的冷凝器18的出水口通过清液管11与炉气吸收净化器1连接，所述炉气吸收净化器1和冷凝器18分别与新鲜水管10连接；所述预涂料槽3通过预涂料泵5与膜过滤器13进水口连接，预涂料槽3的上部分别与预涂料管4和新鲜水管10连接。

本实用新型的膜过滤器13包括筒体16和位于筒体16内部的过滤元件，过滤元件包括八个多孔过滤筒14，多孔过滤筒14通过花板15与筒体16连接。

多孔过滤筒14的外侧有过滤材料，过滤材料为聚烯烃滤膜和位于聚烯烃滤滤膜外面的预涂层11。聚烯烃滤膜由表面层21与大孔支撑层20两层组成，表面层21厚度0.1-1.5μm，孔径3-5微米，表面光滑疏水；支撑层20呈多孔状，厚度为50-250μm。

石膏硫酸炉气净化酸性污水的处理过程

(1)预涂

材料：选用的硅藻土、粉煤灰及硫酸钙的组合物为预涂材料，其重量配比为硅藻土∶粉煤灰∶硫酸钙＝20∶75∶5，要求其粒度范围为10-150微米，比表面积330～360cm²/g。

将预涂料与清水按20∶80重量比例配制成预涂液，用泵将该预涂液自污水进口送入膜过滤器，对过滤膜预涂15秒钟，然后切换至常规污水循环过滤处理流程。

(2)污水循环过滤处理

将来自炉气吸收净化装置的待处理的污水，送入污水缓冲池，用进液泵打入膜过滤器控制过滤压力在0.15-0.21Mpa，清液主流经膜过滤器上部排出，经冷却器降温后返回炉气净化装置；当膜过滤器排出的清液循环至酸度达到10％时，即送往制酸系统干吸工段用于配制硫酸；同时，向炉气净化酸性污水的处理系统中补入适量新鲜水，继续进行酸性污水的循环处理。

(3)反冲

当过滤压力达0.21Mpa时，即需中止过滤过程，进行反冲操作，自动关闭污水进液阀门的同时打开底部排污阀门，迅速使清液返流，将滤饼和预涂料全部从滤膜表面脱落。

(4)排渣

将反冲洗后脱落的滤渣-泥渣用泥浆泵打入板框压滤机压滤后，滤饼送渣场，滤液送回污水缓冲池。然后，补充新鲜水，开始新的炉气净化酸性污水处理的循环。

本炉气净化酸性污水处理循环过程实施中，所得的清液中含固量悬浮物(ss)不超过20mg/l，每立方污水处理成本平均为0.20元。

Claims

1.一种石膏制酸炉气净化酸性污水的处理装置，包括炉气吸收净化器、污水缓冲池和板框压滤机，其特征在于：还包括膜过滤器、预涂料槽、污泥槽、清液槽和冷凝器，所述炉气净化器的污水出口与污水缓冲池、膜过滤器进水口之间通过污水管依次连接，膜过滤器出水口与清液槽、冷凝器通过管道依次连接，所述冷凝器出水口与炉气吸收净化器进水口通过清液管连接；所述膜过滤器下部的排污口与污泥槽、泥浆泵、板框压滤机通过管道依次连接，板框压滤机出水口通过滤液管与污水缓冲池连接，所述的冷凝器的出水口通过清液管与炉气吸收净化器连接，所述炉气吸收净化器和冷凝器分别与新鲜水管连接；所述预涂料槽通过预涂料泵与膜过滤器进水口连接，预涂料槽的上部分别与预涂料管和新鲜水管连接。

2.根据权利要求1所述的一种石膏制酸炉气净化酸性污水的处理装置，其特征在于：所述的膜过滤器包括筒体和位于筒体内部的过滤元件，所述过滤元件包括至少一个多孔过滤筒，多孔过滤筒通过花板与筒体连接。

3.根据权利要求2所述的一种石膏制酸炉气净化酸性污水的处理装置，其特征在于：所述的多孔过滤筒的外侧有过滤材料。

4.根据权利要求3所述的一种石膏制酸炉气净化酸性污水的处理装置，其特征在于：所述过滤材料为聚烯烃滤膜和位于聚烯烃滤膜外面的预涂层。

5.根据权利要求4所述的一种石膏制酸炉气净化酸性污水的处理装置，其特征在于：所述聚烯烃滤膜由表面层与大孔支撑层两层组成，表面层厚度0.1-1.5μm，孔径3-5微米，表面光滑疏水；支撑层呈多孔状，厚度为50-250μm。