CN204897588U - 紧凑型脱硫废水处理三联箱 - Google Patents

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胡双双
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Abstract

本实用新型提供一种紧凑型脱硫废水处理三联箱，包括筒形密封箱体(12)，其特征在于：所述筒形密封箱体(12)内腔中设置有呈径向发散布置的第一隔板(7)、第二隔板(8)和第三隔板(9)，从而将其内腔依次分隔成适于脱硫废水处理的中和箱(2)、沉降箱(4)和絮凝箱(5)；所述中和箱(2)顶部设置有脱硫废水进口(1)，所述絮凝箱(5)侧壁设置有出水口(6)，所述中和箱(2)、沉降箱(4)和絮凝箱(5)侧壁分别设置有与空气喷射装置相连的进气接口(3)；所述中和箱(2)、沉降箱(4)顶部分别设置有加药口。本实用新型具有价格低廉、制作简单、轻量化、提高效率、节约成本和占地、便于检修等优点。

Description

紧凑型脱硫废水处理三联箱
技术领域
本实用新型涉及湿法脱硫废水处理技术领域，具体涉及在火力发电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水处理系统(以下简称脱硫废水系统)中使用的一种紧凑型脱硫废水处理三联箱，完全可替代传统的脱硫废水三联箱。
背景技术
目前各种烟气脱硫工艺中，石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺，以其技术成熟，适应煤种广，脱硫效率高等优点，在实际工程应用中占有率达到85％以上。由于此脱硫工艺不可避免要产生脱硫废水，其废水与传统废水性质差别较大，难于同步处理，企业不得不投入大量资金设置独立的脱硫废水处理系统。且脱硫废水含固量较高，污泥排出技术不成熟，设备故障率高，投入巨大的脱硫废水系统经常处于瘫痪状态，导致企业承受生产与环保多方压力。
湿法脱硫废水处理系统产生的脱硫废水，其主要特征是：呈现弱酸性；悬浮物含量高、颗粒细小；无机盐含量非常高，如可溶性的氯化物和氟化物及硫酸盐；含有较多重金属离子等。这些废水必须经适当处理达标后才能外排。脱硫废水处理系统一般由废水池、三联箱(中和箱、反应箱、絮凝箱合称为三联箱)、澄清池、清水池、污泥处理装置和加药装置六部分组成。
三联箱的主要原理：在中和箱中，废水的pH值采用投加氢氧化钙的方式进行调节，使废水呈碱性(pH值为9～10)，此过程中大部分重金属形成微溶的氢氧化物从废水中沉淀出来。在中和箱中不能以氢氧化物沉淀的重金属，在反应箱中通过投加有机硫药液，使残余的重金属与有机硫化物形成微溶的化合物，以固体的形式沉淀出来，并加入絮凝剂使水中的悬浮物、沉淀物形成易于沉降的大颗粒絮凝物。在絮凝箱中通过投加助凝剂，加速、加快悬浮物、沉淀物絮凝，提高絮凝效果。通过以上的加药及搅拌，在三联箱出水后，废水就可以进入澄清浓缩池进行泥水的分离。
专利《用于废水处理的三联箱》(公开号：CN201313859Y)公布了一种用于废水处理的三联箱。该现有典型的三联箱属于非标设备，由一个箱体组成，中间采用导流隔板将上述箱体依次分隔成三个等体积的方形箱体。针对不同水量可设计出不同容积的箱体，且箱体由碳钢材质的钢板焊接而成，然后通常采用内衬玻璃鳞片防腐，设备通常都在现场制作。该常规用于废水处理的三联箱的结构示意图如图1所示。
现有传统三联箱存在以下问题：1、属于非标件，设计、制作较为复杂。2、占地面积较大。3、需配三台机械式搅拌器，耗能较高。4、清洗不便,传统三联箱内部有导流折板，焊接在箱体内，而折板之间的部分受到搅拌器的扰动小，浆液容易沉积。内部空间又狭窄，不便于人工检修及清理。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题就是针对现有传统三联箱制作复杂、占地面积较大、耗能高、清洗不便等缺陷，提供一种紧凑型脱硫废水处理三联箱。该三联箱可作为定型产品生产，也可作为所有的石灰石-石膏法脱硫废水的处理设备使用，具有价格低廉，轻量化，不易腐蚀，占地小，便于清洗等优点。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种紧凑型脱硫废水处理三联箱，包括筒形密封箱体，其特殊之处在于：
所述筒形密封箱体内腔中设置有呈径向发散布置的第一隔板、第二隔板和第三隔板，所述第一隔板、第二隔板和第三隔板的内侧边重合、外侧边分别与筒形密封箱体侧壁相连，从而将其内腔依次分隔成适于脱硫废水处理的中和箱、沉降箱和絮凝箱；
所述中和箱与沉降箱之间通过其顶部开口相连，所述沉降箱与絮凝箱之间通过其底部开口相连；所述中和箱顶部设置有脱硫废水进口，所述絮凝箱侧壁设置有出水口，所述中和箱、沉降箱和絮凝箱侧壁分别设置有与空气喷射装置相连的进气接口；所述中和箱顶部设置有氢氧化物和有机硫加药口，所述沉降箱顶部设置有絮凝剂加药口。该三联箱采用所述筒形密封箱体结构，方便清洗，占地也较传统三联箱减少60～70％。该三联箱采用空气搅拌取代传统的机械式搅拌，降低能耗的同时对废水中的还原物质进行氧化，能够达到去除废水中的COD的目的。
作为优选方案，所述第一隔板的上、下两边分别与筒形密封箱体的顶部和底部密封相连；所述第二隔板的上边与筒形密封箱体的顶部之间形成顶部开口、下边与筒形密封箱体的底部密封相连；所述第三隔板的上边与筒形密封箱体的顶部密封相连、下边与筒形密封箱体的底部之间形成底部开口。
作为优选方案，所述中和箱侧壁的两侧上下部位对称布置有四个所述进气接口；所述沉降箱侧壁的两侧上下部位也对称布置有四个进气接口；所述絮凝箱侧壁的中间上下部位对称布置有两个所述进气接口。由于在中和箱和沉降箱中需要让氢氧化钙(氢氧化钠)、有机硫、絮凝剂等药品快速的与废水中的重金属、氟离子等进行反应，所以考虑较强的空气搅拌强度，因此在所述中和箱、沉降箱侧壁的两侧上、下部位对称布置有四个所述进气接口。而在絮凝箱中需要形成的沉淀物的帆花变大变密，因此通过减少空气量来降低空气搅拌强度，于是在所述絮凝箱侧壁的中间上下部位对称布置有两个所述进气接口。
作为优选方案，所述脱硫废水进口通过内置套管延伸至所述中和箱的底部。
进一步地，所述沉降箱的顶部设置有pH计接口。因为脱硫废水在中和箱与药物进行反应的过程中，pH值变化较大、不稳定，所以将pH计接口设置在沉降箱的顶部，用于监测加碱后脱硫废水的pH值，确保其呈碱性(pH值为9～10)。
更进一步地，所述筒形密封箱体的底部中央设置有排污口，所述排污口同时与中和箱、沉降箱和絮凝箱相连通，所述排污口上设置有控制阀。
再进一步地，所述筒形密封箱体及其内腔中的第一隔板、第二隔板和第三隔板均采用聚乙烯材料焊接连为一体。聚乙烯(PE)材质具有化学稳定性好，耐腐蚀，重量轻等优点。脱硫废水中的高浓度氯离子对碳钢或者不锈钢都有较强的腐蚀，而PE材质则不会受到脱硫废水的腐蚀，内部也不需要做防腐的处理。三联箱通常放置于室内，没有阳光的直射，不易出现老化的情况。所以综上所诉，选用PE材质制作三联箱是很适合的。三联箱箱体采用聚乙烯(PE)材质，具有轻便，防腐，价格低廉，制作简单等优点。
还进一步地，所述中和箱、沉降箱和絮凝箱顶部设置有检修人孔。所述三联箱可采用圆形的混凝土作为基础，或者采用方形钢支架作为基础。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型的筒形密封箱体及其内腔中的第一隔板、第二隔板和第三隔板均可采用聚乙烯(PE)材料焊接连为一体。传统的三联箱箱体容易老化、生锈，内部防腐结构易脱离，且不利于清洗和检修。聚乙烯(PE)材质具有良好的化学稳定性等优点，脱硫废水中的高浓度氯离子对碳钢或者不锈钢都有较强的腐蚀作用，而PE材质则不会受到脱硫废水的腐蚀，箱体内部也不需要做防腐处理。且三联箱通常放置于室内，没有阳光的直射，不易出现老化的情况。综上所诉，选用PE材料制作三联箱箱体是很适合的。本实用新型采用聚乙烯材料制作，具有重量轻，防腐，价格低廉，制作简单、化学稳定等优点。
2、本实用新型采用筒形密封箱体结构，方便清洗，节约占地，占地体积较传统三联箱减少60～70％。以一个10m3/h的脱硫废水处理系统来说，传统三联箱的基础占地体积为14.5m3，而本实用新型的三联箱结构紧凑，占地体积仅为4.5m3，占用体积可减少69％。
3、本实用新型采用空气搅拌取代原有的机械式搅拌，可使搅拌更均匀，提高搅拌效率，在降低能耗的同时对脱硫废水中的还原物质进行氧化，达到去除脱硫废水中的COD的目的。而且采用空气搅拌的效率较机械搅拌的效率可提高50％，所以停留时间可缩短为15～20min。一般情况下，对于脱硫废水中去除COD的要求，需要在后面的出水箱添加次氯酸钠溶液用于氧化废水中的亚硫酸盐等COD成分来达到去除COD的目的。而在三联箱采用空气搅拌的情况下，可以取代次氯酸钠对废水进行氧化的作用，用以去除COD，可以减少药剂消耗，节约成本。
4、相对传统三联箱非标件，每个工程需要单独进行非标设备。本实用新型能够作为标准化定型产品，具备规模化生产的条件，按照水量的大小生产不同的尺寸规格直接出厂，可以作为所有的石灰石—石膏法脱硫废水的处理设备使用。
综上所述，本实用新型具有价格低廉、制作简单、轻量化、不易腐蚀、提高效率、降低能耗、节约成本和占地、方便清洗、便于检修和运输等优点。
附图说明
图1为常规用于废水处理的三联箱的结构示意图。
图中：a、进水口，b、中和箱，c、沉降箱，d、絮凝箱，e、出水口，f、折板，g、折板。
图2为本实用新型紧凑型脱硫废水处理三联箱的结构示意图。
图3为本实用新型紧凑型脱硫废水处理三联箱的a-a断面示意图。
图中：1、脱硫废水进口，2、中和箱，3、进气接口，4、沉降箱，5、絮凝箱，6、出水口，7、第一隔板，8、第二隔板，9、第三隔板，10、pH计接口，11、排污口，12、筒形密封箱体，13、顶部开口，14、底部开口。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述，但它不对本实用新型构成限定。
常规用于废水处理的三联箱的结构示意图如图1所示，其工作原理已在背景技术部分作了详细介绍，于此不再赘述。
本实用新型紧凑型脱硫废水处理三联箱的结构示意图如图2所示。本实用新型紧凑型脱硫废水处理三联箱的a-a断面示意图如图3所示。根据图2和图3，对本实用新型的具体结构进行说明。
图中所示的紧凑型脱硫废水处理三联箱，包括筒形密封箱体12，在筒形密封箱体12内腔中设置有呈径向发散布置的第一隔板7、第二隔板8和第三隔板9，第一隔板7、第二隔板8和第三隔板9的内侧边重合、外侧边分别与筒形密封箱体12侧壁相连，从而将其内腔依次分隔成适于脱硫废水处理的中和箱2、沉降箱4和絮凝箱5；
中和箱2与沉降箱4之间通过其顶部开口13相连，沉降箱4与絮凝箱5之间通过其底部开口14相连；在中和箱2顶部设置有脱硫废水进口1，在絮凝箱5侧壁设置有出水口6，在中和箱2、沉降箱4和絮凝箱5侧壁分别设置有与空气喷射装置相连的进气接口3；在中和箱2顶部设置有氢氧化物和有机硫加药口，在沉降箱4顶部设置有絮凝剂加药口。
具体地，第一隔板7的上、下两边分别与筒形密封箱体12的顶部和底部密封相连；第二隔板8的上边与筒形密封箱体12的顶部之间形成顶部开口13、下边与筒形密封箱体12的底部密封相连；第三隔板9的上边与筒形密封箱体12的顶部密封相连、下边与筒形密封箱体12的底部之间形成底部开口14。
在中和箱2侧壁的两侧上下部位对称布置有四个进气接口3；在沉降箱4侧壁的两侧上下部位也对称布置有四个进气接口3；在絮凝箱5侧壁的中间上下部位对称布置有两个进气接口3。
脱硫废水进口1通过内置套管延伸至中和箱2的底部。
在沉降箱4的顶部设置有pH计接口10。
在筒形密封箱体12的底部中央设置有排污口11，排污口11同时与中和箱2、沉降箱4和絮凝箱5相连通，在排污口11上设置有控制阀。
作为优选，筒形密封箱体12及其内腔中的第一隔板7、第二隔板8和第三隔板9均采用聚乙烯材料焊接连为一体。
另外，在中和箱2、沉降箱4和絮凝箱5顶部设置有检修人孔。该三联箱可采用圆形的混凝土作为基础，或者采用方形钢支架作为基础。
本实用新型的工作过程是：脱硫废水从中和箱2顶部的脱硫废水进口1通过内置套管进入中和箱2底部，在中和箱2顶部的氢氧化物和有机硫加药口中加入氢氧化物和有机硫等，同时使用空气喷射装置喷射空气，使空气从进气接口3进入中和箱2中对脱硫废水进行搅拌，进而使脱硫废水的pH值从原废水的4～6提高到9～10，在此过程中大部分重金属形成微溶的氢氧化物从废水中沉淀出来，同时氟离子与钙离子形成氟化钙的沉淀，还可以使残余的重金属和有机硫化物形成微溶的化合物，以固体的形式沉淀出来，此时脱硫废水通过中和箱2和沉降箱4之间的第二隔板8的顶部开口13流入沉降箱4。在沉降箱4顶部的pH计接口10上安装pH计，用于测量酸碱度，并确保废水的pH值为9～10。在沉降箱4顶部的絮凝剂加药口添加絮凝剂，同时使用空气喷射装置喷射空气，使废水中的悬浮物、沉淀物形成易于沉降的大颗粒絮状沉淀。废水通过沉降箱4和絮凝箱5之间的第三隔板9的底部开口14流入絮凝箱5。在絮凝箱5中通过减少空气量来降低废水的搅拌强度，使絮凝箱5中絮凝物的晶核变密，矾花变大，最后废水通过絮凝箱5侧壁的出水口6排出筒形密封箱体12。在絮凝箱5的出口去澄清浓缩池的管道中可加入助凝剂，有利于后续的处理工艺。且中和箱2和絮凝箱5之间的第一隔板7的上、下两边分别与筒形密封箱体12的顶部和底部密封相连，使脱硫废水原水不与形成絮凝物的待进一步处理的出水接触，避免造成串水现象。
以10T/h的用于脱硫废水处理的新型三联箱为例，主要工艺参数如下：
新型三联箱的有效容积为7.5m3，每个箱体的有效容积均为7.5m3。三联箱尺寸为2000mm(直径)×3000mm(高度)，废水停留时间为15min。中和箱和沉降箱的空气搅拌强度为3L/s.m2，絮凝箱的空气搅拌强度为1L/s.m2。
本实用新型并不限于上述实施方式，在不脱离权利要求书所限定的范围内，可以做其他各种变更。

Claims (8)

1.一种紧凑型脱硫废水处理三联箱，包括筒形密封箱体(12)，其特征在于：
所述筒形密封箱体(12)内腔中设置有呈径向发散布置的第一隔板(7)、第二隔板(8)和第三隔板(9)，所述第一隔板(7)、第二隔板(8)和第三隔板(9)的内侧边重合、外侧边分别与筒形密封箱体(12)侧壁相连，从而将其内腔依次分隔成适于脱硫废水处理的中和箱(2)、沉降箱(4)和絮凝箱(5)；
所述中和箱(2)与沉降箱(4)之间通过其顶部开口(13)相连，所述沉降箱(4)与絮凝箱(5)之间通过其底部开口(14)相连；所述中和箱(2)顶部设置有脱硫废水进口(1)，所述絮凝箱(5)侧壁设置有出水口(6)，所述中和箱(2)、沉降箱(4)和絮凝箱(5)侧壁分别设置有与空气喷射装置相连的进气接口(3)；所述中和箱(2)顶部设置有氢氧化物和有机硫加药口，所述沉降箱(4)顶部设置有絮凝剂加药口。
2.根据权利要求1所述的紧凑型脱硫废水处理三联箱，其特征在于：所述第一隔板(7)的上、下两边分别与筒形密封箱体(12)的顶部和底部密封相连；所述第二隔板(8)的上边与筒形密封箱体(12)的顶部之间形成顶部开口(13)、下边与筒形密封箱体(12)的底部密封相连；所述第三隔板(9)的上边与筒形密封箱体(12)的顶部密封相连、下边与筒形密封箱体(12)的底部之间形成底部开口(14)。
3.根据权利要求1所述的紧凑型脱硫废水处理三联箱，其特征在于：所述中和箱(2)侧壁的两侧上下部位对称布置有四个所述进气接口(3)；所述沉降箱(4)侧壁的两侧上下部位也对称布置有四个进气接口(3)；所述絮凝箱(5)侧壁的中间上下部位对称布置有两个所述进气接口(3)。
4.根据权利要求1所述的紧凑型脱硫废水处理三联箱，其特征在于：所述脱硫废水进口(1)通过内置套管延伸至所述中和箱(2)的底部。
5.根据权利要求1所述的紧凑型脱硫废水处理三联箱，其特征在于：所述沉降箱(4)的顶部设置有pH计接口(10)。
6.根据权利要求1所述的紧凑型脱硫废水处理三联箱，其特征在于：所述筒形密封箱体(12)的底部中央设置有排污口(11)，所述排污口(11)同时与中和箱(2)、沉降箱(4)和絮凝箱(5)相连通，所述排污口(11)上设置有控制阀。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的紧凑型脱硫废水处理三联箱，其特征在于：所述筒形密封箱体(12)及其内腔中的第一隔板(7)、第二隔板(8)和第三隔板(9)均采用聚乙烯材料焊接连为一体。
8.根据权利要求1～6中任一项所述的紧凑型脱硫废水处理三联箱，其特征在于：所述中和箱(2)、沉降箱(4)和絮凝箱(5)顶部设置有检修人孔。
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