CN205398322U - 助镀液净化除铁一体化设备 - Google Patents

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郑厚影
张宏波
周冰
陈伟
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吴洪杰
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Abstract

本实用新型属于金属表面处理技术领域，涉及助镀液净化除铁一体化设备。助镀液净化除铁一体化设备，包括中和反应槽、絮凝反应槽、混合沉淀反应槽、清水池、压滤机；中和反应槽出口通过自流的方式与絮凝反应槽进口相连，絮凝反应槽出口通过自流的方式与混合沉淀反应槽进水口相连；混合沉淀反应槽上部设有集水堰，上部清水通过集水堰汇集，集水堰出水口与清水槽进水口相连，混合沉淀反应池下部出水口与压滤机专用泵进水口相连，压滤机专用泵出口与压滤机相连，压滤机滤液收集管道通过自流的方式与清水槽进水口相连，清水槽设有回用泵。本实用新型的一体化设备，工艺流程简洁、操作灵活、设备化程度高、可实现模块化配置，一次性投资较低。

Description

助镀液净化除铁一体化设备
技术领域
本实用新型属于金属表面处理技术领域，涉及助镀液净化除铁一体化设备。
背景技术
热镀锌前需要对工件表面进行酸洗处理，然后在水洗池中把残留在工件表面的残酸和氯化物冲洗掉，洗净的工件在进行助镀液的侵渍。由于在水洗过程中不可能把表面的盐酸和氯化物完全洗净，大约每吨工件会带出4升溶液进入助镀槽中，久而久之使助镀液PH值降低，铁盐、亚铁盐质量浓度增高，使助镀液质量下降，影响镀锌质量，提高镀锌成本。
FeCl2与锌反应时将会产生Fe-Zn键结（每公斤铁离子可结合20-50公斤锌离子），此乃锌渣生成的主要原因，化学式如下：
FeCl2+xZn->Fe.Zn(x-1)
工艺要求助镀液中，ρ（FeCl2）最高不得超过13g/l，而实际生产运行中氯化亚铁最高可达60g/l以上，这样就会给热镀锌工序带来很多麻烦。锌铁合金（锌渣）沉到锌锅底部，需定期停产清捞，使有效锌出现大量浪费，铁盐的含量高会使镀锌层变得粗糙，附着力下降，降低热镀锌质量，且铁离子会在镀锌层表面形成非常细微的锌渣结晶，造成附锌层增厚，增加了热镀锌成本，目前有实验数据表明，当助镀液中亚铁离子含量达到6g/l时，附锌层厚度将增加11.4%。换算为每吨工件（按80m2计），则耗锌量增加量为4.3kg/t工件。
由此可见，助镀液保持合理的铁离子含量，对整个镀锌工艺至关重要，是生产成本控制、提高镀锌质量的关键环节。
目前针对助镀液净化除铁，热镀锌厂家主要采取两种处理方式：
1、直接替换（多见于小型热镀锌企业和采用国外热镀锌生产技术的企业）即助镀液中铁离子超标后，直接重新配置新的助镀液来替换掉现有无法继续使用助镀液，这种处理方法存在如下问题：
（1）被替换掉的助镀液面临处理问题，助镀液主要成分为氯化锌、氯化铵、二价铁离子等物质，其重金属离子超标严重、酸性强、氨氮类污染物含量极高，因此将其处理到排放要求难度极大，费用及高，几乎无法实现;
（2）由于处理难度太大，热镀锌企业基本只能通过寻找有处理资质的单位，按照危险废弃物的形式，运出厂外解决。由于近几年外运处理成本的不断增加，在某些热镀锌厂中出现了助镀液违规偷排的情况，对当地水环境体系造成较大威胁;
2、多池交替运行，即砌筑多个助镀池，生产时交替运行，若一池中助镀液无法满足生产使用，转而使用下一助镀池，并在池体中直接投加药剂进行处理，这种处理方法存在如下问题：
（1）需要砌筑多个助镀池才能满足生产需要，影响整个镀锌工艺，一次性投资较大;
（2）直接在助镀池中投加药剂，然后进行简单过滤，由于助镀池通常为长条形式布置，体积较大，加之没有混合措施，极易造成反应不充分，净化后的助镀液依然无法满足生产要求;
（3）助镀液净化反应过程中产生大量污泥，直接存留在助镀池中，对镀锌工艺影响极大。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种助镀液净化除铁一体化设备，可解决热镀锌厂助镀液净化除铁问题。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：助镀液净化除铁一体化设备，包括中和反应槽、絮凝反应槽、混合沉淀反应槽、清水池、压滤机；中和反应槽出口通过自流的方式与絮凝反应槽进口相连，絮凝反应槽出口通过自流的方式与混合沉淀反应槽进水口相连；混合沉淀反应槽上部设有集水堰，上部清水通过集水堰汇集，集水堰出水口与清水槽进水口相连，混合沉淀反应池下部出水口与压滤机专用泵进水口相连，压滤机专用泵出口与压滤机相连，压滤机滤液收集管道通过自流的方式与清水槽进水口相连，清水槽设有回用泵。
中和反应槽中设置氢氧化铵和过氧化氢加药装置。
中和反应槽设有PH在线监测器和ORP在线监测器，分别控制加氢氧化铵系统和加过氧化氢系统。
絮凝反应槽中设有絮凝剂加药装置。
混合反应沉淀槽、清水槽均设有液位传感器。
本实用新型的助镀液净化除铁一体化设备，具有以下有益效果：
1、采用一体化处理设备，取消所有土建池体，具有处理效率高、操作灵活、一体化程度高、全面自控等特点。
2、采用在线循环处理方式，可使助镀液中铁离子一直维持在0.8~1.0g/l左右，PH值稳定于4.5-5.0之间，因此无需再设置多座助镀池。
3、由于在处理设备中加药，净化过程中产生的污泥均可被强制过滤单元节流，不会对镀锌环节造成影响。
4、破除传统设计模式，取消传统沉淀单元，将混合、沉淀、过滤三项合一，采用强制高效过滤，缩短工艺流程，提高处理效率和耐冲击负荷能力。
5、采用上下双层结构，占地面积小，方便污泥清运。
6、工艺流程简洁、操作灵活、设备化程度高、可实现模块化配置，一次性投资较低。
附图说明
图1是本实用新型的助镀液净化除铁一体化设备的平面结构示意图；
图2是本实用新型的助镀液净化除铁一体化设备的工艺流程图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的助镀液净化除铁一体化设备，中和反应槽1出口通过自流的方式与絮凝反应槽2进口相连，絮凝反应槽2出口通过自流的方式与混合沉淀反应槽3进水口相连，混合沉淀反应槽3上部设有集水堰，上部清水通过集水堰汇集，集水堰出水口与清水槽4进水口相连，混合沉淀反应池3下部出水口与压滤机专用泵6进水口相连，压滤机专用泵6抽混合沉淀反应槽3中的水，压滤机专用泵6出口与压滤机5相连，压滤机5滤液收集管道通过自流的方式与清水槽4进水口相连，清水槽4设有回用泵7，回用泵7抽清水槽水，回用泵7出口接车间回用管道，直接回用于车间助镀池。
中和反应槽1中设置氢氧化铵加药装置8和过氧化氢加药装置9，絮凝反应槽中设有絮凝剂加药装置10。中和反应槽1还设有PH在线监测器和ORP在线监测器，分别控制加氢氧化铵系统和加过氧化氢系统。
本实用新型的助镀液净化除铁一体化设备，工艺流程如图2所示，助镀液经提升泵抽吸进入中和反应槽，向中和反应槽中加入氢氧化钠和过氧化氢药剂，通过PH在线检测装置，控制PH在4.5-5.0之间，在满足去除铁离子的同时亦不破坏助镀液中的有效成分。经中和后的助镀液加入氧化剂，使溶液中的Fe2+氧化成Fe3+，最后生成Fe(OH)3沉淀物，从助镀液中析出。其反应方程式如下：
HCl+NH4OH=NH4Cl+H2O；
FeCl3+3NH4OH=Fe(OH)3↓+3NH4Cl；
FeCl２+２NH4OH=Fe(OH)２↓+２NH4Cl；
4Fe(OH)２+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓
氧化后的助镀液自流进入絮凝反应槽，通过投加絮凝剂加大絮体体积和沉降速度，以利于后续沉淀和强制泥水分离的进行。
加絮凝剂后的助镀液在混合反应沉淀槽中进行充分反应，并在重力作用下，初步完成泥水分离，为后续强制压滤做好准备。
氧化后的污水直接经压滤机进行强制泥水分离，滤液进入清水槽，通过回用泵进入车间回用管道，直接回用于车间助镀池。分理出的污泥饼外运。

Claims (4)

1.助镀液净化除铁一体化设备，其特征在于：包括中和反应槽、絮凝反应槽、混合沉淀反应槽、清水池、压滤机；中和反应槽出口通过自流的方式与絮凝反应槽进口相连，絮凝反应槽出口通过自流的方式与混合沉淀反应槽进水口相连；混合沉淀反应槽上部设有集水堰，上部清水通过集水堰汇集，集水堰出水口与清水槽进水口相连，混合沉淀反应池下部出水口与压滤机专用泵进水口相连，压滤机专用泵出口与压滤机相连，压滤机滤液收集管道通过自流的方式与清水槽进水口相连，清水槽设有回用泵。
2.根据权利要求1所述的助镀液净化除铁一体化设备，其特征在于：中和反应槽中设置氢氧化铵和过氧化氢加药装置。
3.根据权利要求2所述的助镀液净化除铁一体化设备，其特征在于：中和反应槽设有PH在线监测器和ORP在线监测器，分别控制加氢氧化铵系统和加过氧化氢系统。
4.根据权利要求1所述的助镀液净化除铁一体化设备，其特征在于：絮凝反应槽中设有絮凝剂加药装置。
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