CN208008597U - 不锈钢酸洗废水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种不锈钢酸洗废水处理系统，包括混酸酸洗废水处理系统和硫酸酸洗废水处理系统，所述硫酸酸洗废水处理系统包括依次连通的第一过滤装置、第一pH调节池、第一浓缩膜装置、第一除锰反应池、第二除锰反应池、第二浓缩膜装置、第二pH调节池、第三浓缩膜装置和第一收集池，所述混酸酸洗废水处理系统包括依次连通的第二过滤装置、第三pH调节池、第四浓缩膜装置、第三除锰反应池、第四除锰反应池、第五浓缩膜装置、第四pH调节池、第六浓缩膜装置、除氟反应池、第七浓缩膜装置、树脂吸附净化装置。本实用新型的不锈钢酸洗废水处理系统针对不同的不锈钢种的酸洗废水中的金属离子均达到100％回收用于不锈钢生产制程中，有效降低了污泥处理成本和负荷，以及解决了资源浪费的问题。

Description

不锈钢酸洗废水处理系统

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，具体而言，涉及一种不锈钢酸洗废水处理系统。

背景技术

不锈钢因其优良的耐腐蚀性和良好的外观而被广泛应用。不锈钢在生产过程中，不可避免地要经过退火、正火、淬火、焊接等加工过程，表面时常会产生黑色的氧化皮。氧化皮不仅影响不锈钢的外观质量，也会对产品的后续加工产生不利影响，故在后续加工前必须采用酸洗、抛光等表面处理方法将其除去。

不锈钢表面会产生氧化铁皮，其主要成分是FeO、Fe₂O₃、NiO、Cr₂O₃、Fe₃O₄、FeO·Cr₂O₃、Ni·Fe₂O₃、FeO·Cr₂O₃·Fe₂O₃、MnO、Mn₂O₃等致密型氧化物。这些氧化物基本附着力强，在采用抛丸，高温碱蚀、熔盐电解、混酸酸洗、多级漂洗等组合工艺的处理工艺中，不可避免会排放中性盐废水、含酸废水、含氟混酸废水等多股酸洗漂洗废水。

不锈钢酸洗过程中，一般首先是用硫酸预酸洗除去表面的氧化铁皮，然后用90～160g/L硝酸和50～60g/L氢氟酸混酸进行酸洗。具有强氧化性的硝酸可以将金属和金属氧化物氧化，生成Cr³⁺、Fe³⁺、Fe²⁺和/或Mn³⁺、Mn²⁺等，这些金属离子(尤其是Cr³⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Mn²⁺和Mn³⁺等)和硝酸及氢氟酸形成稳定的化合物。在多级漂洗过程中，上述酸液及金属离子进入到漂洗水中，形成酸洗废水。

对于此类酸洗废水的处理，目前最常用的就是石灰中和单步沉淀法。中和法简便易行，但是存在出水氟离子浓度不稳定且偏高，污泥量大、处理成本高等问题。

在一般情况下，通过现有废水处理设施产生的污泥，含水率为50％左右，除去水份后剩下的50％的固体物料中，有效成份占65％左右，废固物料无效成份占35％左右。如果这些固废物料被回收利用到不锈钢生产制程中，不仅会浪费能源，浪费原材料，浪费生产线产能，浪费人力，减少生产线产出率，而且会对生产制程和产品品质造成不良影响。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供的一种不锈钢酸洗废水处理系统，更好的克服了上述现有技术存在的问题和缺陷，运行安全、稳定，操作简单、管理方便的不锈钢酸洗废水处理系统，通过将混酸酸洗废水和硫酸酸洗废水分开，可同时进行处理，也可以根据实际生产情况单独进行处理，不仅可以针对200、300和400等系列的不锈钢种中的金属离子均达到100％回收利用，F^-离子也可以回收利用，而且降低了环境污染，而且使废水资源化，解决不锈钢酸洗废水循环利用问题，实现“全面综合治理”的效果，降低了企业的生产成本。

一种不锈钢酸洗废水处理系统，包括硫酸酸洗废水处理系统和混酸酸洗废水处理系统；

所述硫酸酸洗废水处理系统包括依次连通的第一过滤装置、第一pH调节池、第一浓缩膜装置、第一除锰反应池、第二除锰反应池、第二浓缩膜装置、第二pH调节池、第三浓缩膜装置和第一收集池，所述第一浓缩膜装置的清水口与所述第一除锰反应池连通，所述第一浓缩膜装置的浓水口连通至第一压滤机，所述第一压滤机的污泥出口连通至第一煅烧炉，所述第二浓缩膜装置的清水口与所述第二pH调节池连通，所述第二浓缩膜装置的浓水口连通至第二压滤机，所述第二压滤机的污泥出口连通至第二煅烧炉，所述第三浓缩膜装置的清水口与所述第一收集池连通，所述第三浓缩膜装置的浓水口连通有第三压滤机，所述第三压滤机的污泥出口连通至第三煅烧炉；

所述混酸酸洗废水处理系统包括依次连通的第二过滤装置、第三pH调节池、第四浓缩膜装置、第三除锰反应池、第四除锰反应池、第五浓缩膜装置、第四pH调节池、第六浓缩膜装置、除氟反应池、第七浓缩膜装置、树脂吸附净化装置和第二收集池，所述第四浓缩膜装置的清水口与所述第三除锰反应池连通，所述第四浓缩膜装置的浓水口连通至第四压滤机，所述第四压滤机的污泥出口连通至第四煅烧炉，所述第五浓缩膜装置的清水口与所述第四pH调节池连通，所述第五浓缩膜装置的浓水口连通至第五压滤机，所述第五压滤机的污泥出口连通至第五煅烧炉，所述第六浓缩膜装置的清水口与所述除氟反应池连通，所述第六浓缩膜装置的浓水口连通至第六压滤机，所述第六压滤机的污泥出口连通至第六煅烧炉，所述第七浓缩膜装置的清水口与所述树脂吸附净化装置连通，所述第七浓缩膜装置的浓水口连通至第七压滤机，所述第七压滤机的污泥出口连通至第七煅烧炉。

进一步地，所述第一pH调节池设有第一加药装置，所述第一加药装置用于向所述第一pH调节池投加碱性物质；

所述第一除锰反应池设有第二加药装置和第一通气装置，所述第二加药装置用于向所述第一除锰反应池投加酸性物质，所述第一通气装置用于向所述第一除锰反应池通入臭氧；

所述第二除锰反应池设有第三加药装置，所述第三加药装置用于向所述第二除锰反应池投加高锰酸钾；

所述第二pH调节池设有第四加药装置，所述第四加药装置用于向所述第二pH调节池投加碱性物质。

进一步地，所述第三pH调节池设有第五加药装置，所述第五加药装置用于向所述第三pH调节池投加碱性物质；

所述第三除锰反应池设有第六加药装置和第二通气装置，所述第六加药装置用于向所述第三除锰反应池投加酸性物质，所述第二通气装置用于向所述第三除锰反应池通入臭氧；

所述第四除锰反应池设有第七加药装置，所述第七加药装置用于向所述第四除锰反应池投加高锰酸钾；

所述第四pH调节池设有第八加药装置，所述第八加药装置用于向所述第四pH调节池投加碱性物质；

所述除氟反应池设有第九加药装置和第十加药装置，所述第九加药装置用于向所述除氟反应池投加碱性物质，所述第十加药装置用于向所述除氟反应池投加除氟物质。

进一步地，所述第一pH调节池设有第一pH监控装置，所述第一pH监控装置与所述第一加药装置连接；

所述第一除锰反应池设有第二pH监控装置，所述第二pH监控装置与所述第二加药装置连接；

所述第二pH调节池设有第三pH监控装置，所述第三pH监控装置与所述第四加药装置连接。

进一步地，所述第三pH调节池设有第四pH监控装置，所述第四pH监控装置与所述第五加药装置连接；

所述第三除锰反应池设有第五pH监控装置，所述第五pH监控装置与所述第六加药装置连接；

所述第四pH调节池设有第六pH监控装置，所述第六pH监控装置与所述第八加药装置连接；

所述除氟反应池设有第七pH监控装置，所述第七pH监控装置与所述第九加药装置连接。

进一步地，所述第一压滤机的出水口与所述第一pH调节池连通；所述第二压滤机的出水口与所述第二除锰反应池连通。

进一步地，所述第四压滤机的出水口与所述第三pH调节池连通；所述第五压滤机的出水口与所述第四除锰反应池连通；所述第七压滤机的出水口与所述除氟反应池连通。

进一步地，所述第七浓缩膜装置的清水口与所述树脂吸附净化装置的连通处设置有膜分离装置；所述膜分离装置的出水口与所述树脂吸附净化装置连通，所述膜分离装置的污泥出口与所述第七压滤机连通。

进一步地，所述硫酸酸洗废水处理系统还包括硫酸酸洗废水储池，所述硫酸酸洗废水储池通过第一提升泵与所述第一过滤装置连通；

所述混酸酸洗废水处理系统还包括混酸酸洗废水储池，所述混酸酸洗废水储池通过第二提升泵与所述第二过滤装置连通。

进一步地，所述树脂吸附净化装置还与所述除氟反应池连通。

与现有技术相比，本实用新型的不锈钢酸洗废水处理系统的有益效果是：

(1)本实用新型的不锈钢酸洗废水处理系统通过将混酸酸洗废水和硫酸酸洗废水分开，两个处理系统可同时进行处理，也可以根据实际生产情况单独进行处理，不仅可以针对200、300和400系列的不锈钢酸洗废水中的金属离子均达到100％回收利用，F^-离子也可以回收利用，将系统中产生的污泥经煅烧处理后变成可回收物料，100％为有效成份，废物料无效成份为零，100％回收用于不锈钢生产制程中，有效降低了污泥处理成本和负荷，以及解决了资源浪费的问题；另一方面通过在除氟反应池加熟石灰除氟后增加树脂吸附净化装置，进一步通过树脂吸附氟离子，使最终出水氟离子浓度大大降低，另外将除氟反应池反应后的沉淀物回收经压滤、煅烧处理获得高纯度CaF₂(99％含量)，从而变废为宝，避免了后续混合处理回收时，因添加量不准确而造成对不锈钢生产制程产生不良影响而且降低了环境污染。

(2)本实用新型的不锈钢酸洗废水处理系统运行安全、稳定，操作简单、管理方便的不锈钢酸洗废水处理系统，而且使废水资源化，解决不锈钢酸洗废水循环利用问题，实现“全面综合治理”的效果，降低了企业的生产成本。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的不锈钢酸洗废水处理系统的结构示意图。

主要元件符号说明：

1-不锈钢酸洗废水处理系统；101-硫酸酸洗废水储池；102-第一提升泵；103-第一过滤装置；104-第一pH调节池；1041-第一加药装置；1042-第一pH监控装置；105-第一浓缩膜装置；106-第一除锰反应池；1061-第二加药装置；1062-第二pH监控装置；1063-第一通气装置；107-第二除锰反应池；1071-第三加药装置；108-第二浓缩膜装置；109-第一压滤机；110-第一煅烧炉；111-第二压滤机；112-第二煅烧炉；113-第二pH调节池；1131-第四加药装置；1132-第三pH监控装置；114-第三浓缩膜装置；115-第三压滤机；116-第三煅烧炉；117-第一收集池；118-清水回收处理装置；201-混酸酸洗废水储池；202-第二提升泵；203-第二过滤装置；204-第三pH调节池；2041-第五加药装置；2042-第四pH监控装置；205-第四浓缩膜装置；206-第三除锰反应池；2061-第六加药装置；2062-第二通气装置；2063-第五pH监控装置；207-第四除锰反应池；2071-第七加药装置；208-第五浓缩膜装置；209-第四pH调节池；2091-第八加药装置；2092-第六pH监控装置；210-第六浓缩膜装置；211-除氟反应池；2111-第九加药装置；2112-第十加药装置；2113-第七pH监控装置；212-第七浓缩膜装置；213-第四压滤机；214-第四煅烧炉；215-第五压滤机；216-第五煅烧炉；217-第六压滤机；218-第六煅烧炉；219-第七压滤机；220-第七煅烧炉；221-膜分离装置；222-树脂吸附净化装置；223-第二收集池。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对不锈钢酸洗废水处理系统进行更全面的描述。附图中给出了不锈钢酸洗废水处理系统的首选实施例。但是，不锈钢酸洗废水处理系统可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对不锈钢酸洗废水处理系统的公开内容更加透彻全面。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连通”应做广义理解，例如，可以是机械连通或电连通，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参阅图1，本实用新型提供了一种不锈钢酸洗废水处理系统1，包括硫酸酸洗废水处理系统和混酸酸洗废水处理系统；

所述硫酸酸洗废水处理系统包括依次连通的第一过滤装置103、第一pH调节池104、第一浓缩膜装置105、第一除锰反应池106、第二除锰反应池107、第二浓缩膜装置108、第二pH调节池113、第三浓缩膜装置114和第一收集池117。

所述第一浓缩膜装置105的清水口与所述第一除锰反应池106连通，所述第一浓缩膜装置105的浓水口还连通至第一压滤机109，所述第一压滤机109的污泥出口连通至第一煅烧炉110。所述第二浓缩膜装置108的清水口与所述第二pH调节池113连通，所述第一浓缩膜装置105的浓水口还连通至第二压滤机111，所述第二压滤机111的污泥出口连通至第二煅烧炉112。所述第三浓缩膜装置114的清水口与所述第一收集池117连通。所述第三浓缩膜装置114的浓水口连通至第三压滤机115，所述第三压滤机115的污泥出口连通至第三煅烧炉116。

所述混酸酸洗废水处理系统包括依次连通的第二过滤装置203、第三pH调节池204、第四浓缩膜装置205、第三除锰反应池206、第四除锰反应池207、第五浓缩膜装置208、第四pH调节池209、第六浓缩膜装置210、除氟反应池211、第七浓缩膜装置212、树脂吸附净化装置222和第二收集池223。

所述第四浓缩膜装置205的清水口与所述第三除锰反应池206连通，所述第四浓缩膜装置205的浓水口连通至第四压滤机213，所述第四压滤机213的污泥出口连通至第四煅烧炉214。所述第五浓缩膜装置208的清水口与所述除氟反应池211连通，所述第五浓缩膜装置208的浓水口连通至第五压滤机215，所述第五压滤机215的污泥出口连通有第五煅烧炉216。所述第六浓缩膜装置210的清水口与所述除氟反应池211连通，所述第六浓缩膜装置210的浓水口连通至第六压滤机217，所述第六压滤机217的污泥出口连通至第六煅烧炉218。所述第七浓缩膜装置212的清水口与所述树脂吸附净化装置222连通，所述第七浓缩膜装置212的浓水口连通至第七压滤机219，所述第七压滤机219的污泥出口连通至第七煅烧炉220。

需要说明的是，300系列不锈钢，主要成份铁、铬、镍，如304型的不锈钢，其主要成份为铁73％、铬18％、镍8％。400系列不锈钢，主要成份铁、铬，如430型的不锈钢，其主要成份为铁83％、铬16％。200系列不锈钢，主要成份铁、铬、锰，如201型的不锈钢，其主要成份为铁74％、铬14％、锰10％、镍1％。

本实用新型提供一种一体化、模块化，整套系统全自动运行，运行安全、稳定，操作简单、管理方便的不锈钢酸洗废水处理系统1，通过将前段的混酸酸洗废水和硫酸酸洗废水分开处理，两个处理系统可同时进行处理，也可以根据实际生产情况单独进行处理，不仅可以针对200、300和400系列的不锈钢酸洗废水中的金属离子均达到100％回收利用，尤其200系列不锈钢酸洗废水中的Mn²⁺和/或Mn³⁺，F-离子也可以回收利用，而且降低了环境污染，使废水资源化，解决不锈钢酸洗废水循环利用问题，实现“全面综合治理”的效果，降低了企业的生产成本。

需要理解的是，所上述过滤装置用于过滤掉不锈钢酸洗废水中的固体颗粒物等杂质，避免影响后序浓缩膜装置中膜分离性能。所述过滤装置可列举为石英砂过滤器、活性炭过滤器、陶瓷过滤器、多介质过滤器或纤维过滤器等。

上述第一pH调节池104和第一pH调节池104通过加入碱性物质(如氢氧化钠等)调PH至7，同时与废水中的重金属离子(Cr³⁺、Fe²⁺和Fe³⁺等)反应形成氢氧化物沉淀。

上述第一除锰反应池106和第三除锰反应池206中通过调PH至7.0，并保持通入臭氧，使废水中的Mn²⁺和/或Mn³⁺被氧化成MnO₂沉淀。上述第二除锰反应池107和第四除锰反应池207中通过加入高锰酸钾，进一步将经第一除锰反应池106和第三除锰反应池206沉淀反应后的废水中残留的Mn²⁺或Mn³⁺氧化成MnO₂沉淀。

所述除氟反应池211中通过添加熟石灰与酸洗废水中的氟离子反应生成CaF₂沉淀。

本实用新型的不锈钢酸洗废水处理系统，通过将系统中产生的污泥经煅烧处理后变成可回收物料，100％为有效成份，废物料无效成份为零，100％回收用于不锈钢生产制程中，有效降低了污泥处理成本和负荷，以及解决了资源浪费的问题；另一方面通过在除氟反应池211加熟石灰除氟后增加树脂吸附净化装置222，进一步通过树脂吸附氟离子，使最终出水氟离子浓度大大降低，另外将除氟反应池211反应后的沉淀物回收经压滤、煅烧处理获得高纯度CaF₂(99％含量)，从而变废为宝，避免了后续混合处理回收时，因添加量不准确而造成对不锈钢生产制程产生不良影响而且降低了环境污染。

优选地，所述第一pH调节池104设有第一加药装置1041，所述第一加药装置1041用于向所述第一pH调节池104投加碱性物质。

进一步地，所述第一pH调节池104设有第一pH监控装置1042，所述第一pH监控装置1042与所述第一加药装置1041连接。

需要说明的是，为保证第一pH调节池104中反应达到最佳效果，即碱性物质与Cr³⁺、Fe²⁺、Fe³⁺等金属离子完全反应生成Cr(OH)₃、Fe(OH)₃、Fe(OH)₂等，反应池中的pH值需调节为5.6-7.5。因此本实用新型实施例中通过设置第一pH监控装置1042用于实时监测第一pH调节池104内废水的pH值，当监测到的pH值小于5.6时，第一pH监控装置1042自动控制所述第一加药装置1041向第一pH调节池104中添加碱性物质；当监测到的pH值大于或等于7.5时，第一pH监控装置1042自动控制第一加药装置1041向第一pH调节池104中停止添加碱性物质。

所述第一除锰反应池106设有第二加药装置1061和第一通气装置1063，所述第二加药装置1061用于向所述第一除锰反应池106投加酸性物质，所述第一通气装置1063用于向所述第一除锰反应池106通入臭氧。

进一步地，所述第一除锰反应池106设有第二pH监控装置1062，所述第二pH监控装置1062与所述第二加药装置1061连接。

需要说明的是，为保证第一除锰反应池106中反应达到最佳效果，即臭氧将废水中的Mn²⁺和/或Mn³⁺较充分地氧化成MnO₂沉淀，同时，Fe²⁺氧化成Fe³⁺转化为Fe(OH)₃，反应池中的pH值需调节为7-7.5。因此本实用新型实施例中通过设置第二pH监控装置1062用于实时监测第一除锰反应池106内废水的pH值，当监测到的pH值大于7.5时，第二pH监控装置1062自动控制所述第二加药装置1061向第一除锰反应池106中添加酸性物质；当监测到的pH值小于或等于7时，第二pH监控装置1062自动控制第二加药装置1061向第一除锰反应池106中停止添加酸性物质。

所述第二除锰反应池107设有第三加药装置1071，所述第三加药装置1071用于向所述第二除锰反应池107投加高锰酸钾。

优选地，所述第二pH调节池113设有第四加药装置1131，所述第四加药装置1131用于向所述第二pH调节池113投加碱性物质。

进一步地，所述第二pH调节池113设有第三pH监控装置1132，所述第三pH监控装置1132与所述第四加药装置1131连接。

需要说明的是，上述第二pH调节池113用于进一步除去硫酸酸洗废水中可能残留的Ni²⁺、Mn²⁺和Fe²⁺等，为保证第二pH调节池113中反应达到最佳效果，即碱性物质与Ni²⁺、Mn^{2 +}和Fe²⁺等金属离子彻底反应生成Ni(OH)₂、Mn(OH)₃和Fe(OH)₂等，反应池中的pH值需调节为10.5-11。因此本实用新型实施例中通过设置第三pH监控装置1132用于实时监测第二pH调节池113内废水的pH值，当监测到的pH值小于10.5时，第三pH监控装置1132自动控制所述第四加药装置1131向第二pH调节池113中添加碱性物质；当监测到的pH值大于或等于11时，第三pH监控装置1132自动控制第四加药装置1131向第二pH调节池113中停止添加碱性物质。

所述第三pH调节池204设有第五加药装置2041，所述第五加药装置2041用于向所述第三pH调节池204投加碱性物质。

进一步地，所述第三pH调节池204设有第四pH监控装置2042，所述第四pH监控装置2042与所述第五加药装置2041连接。

需要说明的是，为保证第三pH调节池204中反应达到最佳效果，即碱性物质与Cr³⁺、Fe²⁺、Fe³⁺等金属离子完全反应生成Cr(OH)₃、Fe(OH)₃、Fe(OH)₂等，反应池中的pH值需调节为5.6-7.5。因此本实用新型实施例中通过设置第一pH监控装置1042用于实时监测第三pH调节池204内废水的pH值，当监测到的pH值小于5.6时，第四pH监控装置2042自动控制所述第五加药装置2041向第三pH调节池204中添加碱性物质；当监测到的pH值大于或等于7.5时，第四pH监控装置2042自动控制第五加药装置2041向第三pH调节池204中停止添加碱性物质。

所述第三除锰反应池206设有第六加药装置2061和第二通气装置2062，所述第六加药装置2061用于向所述第三除锰反应池206投加酸性物质，所述第二通气装置2062用于向所述第三除锰反应池206通入臭氧。

进一步地，所述第三除锰反应池206设有第五pH监控装置2063，所述第五pH监控装置2063与所述第六加药装置2061连接。

需要说明的是，为保证第三除锰反应池206中反应达到最佳效果，即臭氧将废水中的Mn²⁺和/或Mn³⁺较充分地氧化成MnO₂沉淀，同时，Fe²⁺氧化成Fe³⁺转化为Fe(OH)₃，反应池中的pH值需调节为7-7.5。因此本实用新型实施例中通过设置第五pH监控装置2063用于实时监测第三除锰反应池206内废水的pH值，当监测到的pH值大于7.5时，第五pH监控装置2063自动控制所述第六加药装置2061向第三除锰反应池206中添加酸性物质；当监测到的pH值小于或等于7时，第五pH监控装置2063自动控制第六加药装置2061向第三除锰反应池206中停止添加酸性物质。

所述第四除锰反应池207设有第七加药装置2071，所述第七加药装置2071用于向所述第四除锰反应池207投加高锰酸钾。

所述第四pH调节池209设有第八加药装置2091，所述第八加药装置2091用于向所述第四pH调节池209投加碱性物质。

所述第四pH调节池209设有第六pH监控装置2092，所述第六pH监控装置2092与所述第八加药装置2091连接。

需要说明的是，上述第四pH调节池209用于进一步除去混酸酸洗废水中可能残留的Ni²⁺、Mn²⁺和Fe²⁺等，为保证第四pH调节池209中反应达到最佳效果，即碱性物质与Ni²⁺、Mn^{2 +}和Fe²⁺等金属离子彻底反应生成Ni(OH)₂、Mn(OH)₃和Fe(OH)₂等，反应池中的pH值需调节为10.5-11。因此本实用新型实施例中通过设置第六pH监控装置2092用于实时监测第四pH调节池209内废水的pH值，当监测到的pH值小于10.5时，第六pH监控装置2092自动控制所述第八加药装置2091向第四pH调节池209中添加碱性物质；当监测到的pH值大于或等于11时，第六pH监控装置2092自动控制第八加药装置2091向第四pH调节池209中停止添加碱性物质。

所述除氟反应池211设有第九加药装置2111和第十加药装置2112，所述第九加药装置2111用于向所述除氟反应池211投加碱性物质，所述第十加药装置2112用于向所述除氟反应池211投加除氟物质，所述除氟物质可列举为熟石灰Ca(OH)₂或CaCl₂等。

进一步地，所述除氟反应池211设有第七pH监控装置2113，所述第七pH监控装置2113与所述第九加药装置2111连接。

需要说明的是，为保证除氟反应池211中反应达到最佳效果，即除氟物质熟石灰Ca(OH)₂或CaCl₂与废水中的F⁺较充分地反应生成CaF₂沉淀，反应池中的pH值需调节为8。因此本实用新型实施例中通过设置第七pH监控装置2113用于实时监测除氟反应池211内废水的pH值，当监测到的pH值小于8时，第七pH监控装置2113自动控制所述第九加药装置2111向除氟反应池211中添加碱性物质；当监测到的pH值大于或等于8时，第七pH监控装置2113自动控制第九加药装置2111向除氟反应池211中停止添加碱性物质。

优选地，所述第一压滤机109的出水口与所述第一pH调节池104连通；所述第二压滤机111的出水口与所述第二除锰反应池107连通。

所述第四压滤机213的出水口与所述第三pH调节池204连通；所述第五压滤机215的出水口与所述第四除锰反应池207连通；所述第七压滤机219的出水口与所述除氟反应池211连通。

优选地，所述第七浓缩膜装置212的清水口与所述树脂吸附净化装置222的连通处设置有膜分离装置221；所述膜分离装置221的出水口与所述树脂吸附净化装置222连通，所述膜分离装置221的污泥出口与所述第七压滤机219连通。

上述膜分离装置221可列举为反渗透膜、微滤膜或超滤膜等，由于膜的孔径很小，可以截留废液中的细小微粒和其它污染物等，进一步进行固液分离和废水净化。膜分离得到的固体物质从膜分离装置221污泥出口输送到第七压滤机219，膜分离后的清水则从膜分离装置221出水口直接排到树脂吸附净化装置222进行处理。

优选地，所述混硫酸酸洗废水处理系统还包括硫酸酸洗废水储池101，所述硫酸酸洗废水储池101通过第一提升泵102与所述第一过滤装置103连通。

所述混酸酸洗废水处理系统还包括混酸酸洗废水储池201，所述混酸酸洗废水储池201通过第二提升泵202与所述第二过滤装置203连通。

优选地，所述树脂吸附净化装置222还和所述除氟反应池211连通。树脂吸附净化装置222净化后的清水排到第二收集池223中，再生产生的浓水则返回除氟反应池211继续处理。

优选地，所述第一收集池117和第二收集池还可各自连通有清水回收处理装置，用于对最后回收的废水进行分别回收再利用。

上述树脂吸附净化装置222利用除氟树脂(如强碱性阴离子树脂、螯合树脂)对氟离子具有高效的专一选择吸附性能，使水中的F^-与树脂上的OH^-发生交换，F^-被树脂吸附，OH^-经被交换到水中，通过交换作用以达到进一步降低出水F^-浓度的目的，满足更高更严格的酸洗废水回收标准。

需要说明的是，上述浓缩膜装置均可列举为高压反渗透卷式膜或高压反渗透盘式膜或振动膜或正渗透膜，当然还均可列举为纳滤膜、超滤膜、微滤膜或一般的过滤芯等在浓缩膜装置中，通过膜分离，浓水中的氢氧化物、二氧化锰等沉淀颗粒进一步浓缩聚集增粗增大，形成清浊分离。

如图1所示，不锈钢酸洗废水处理系统1的工艺流程是：

将硫酸酸洗废水储池101内硫酸酸洗废水通过第一提升泵102抽入第一过滤装置103中过滤掉废液中的固体杂质颗粒，过滤后的硫酸酸洗废水进入第一pH调节池104中，通过加入碱液(如氢氧化钠等)将硫酸酸洗废水的pH值调节至5.6-7.5，同时与废水中的重金属离子(Cr³⁺、Fe³⁺和Fe²⁺等)反应形成Cr(OH)₃、Fe(OH)₃、Fe(OH)₂等氢氧化物沉淀；调整pH后的酸洗废水经过第一浓缩膜装置105，使氢氧化物沉淀颗粒浓缩聚集增粗增大，并形成清浊分离，得到的清水直接排入第一除锰反应池106，浓水则经污泥泵(图中未示出)抽到第一压滤机109压滤，产生的泥饼送入第一煅烧炉110内进行高温煅烧，得到氧化铬、氧化铁等金属氧化物，滤过液回收到第一pH调节池104继续二次处理。进入第一除锰反应池106内的废液，通过将其pH调节至7-7.5后，通入臭氧将废水中的Mn²⁺和/或Mn³⁺较氧化成MnO₂，同时，Fe²⁺氧化成Fe³⁺转化为Fe(OH)₃，再全部送至第二除锰反应池107内，加入高锰酸钾，进一步将废水中残留的Mn²⁺或Mn³⁺氧化成MnO₂沉淀，然后经过第二浓缩膜装置108，使MnO₂和Fe(OH)₃等沉淀物颗粒浓缩聚集增粗增大，并形成清浊分离，得到的浓水则经污泥泵(图中未示出)抽到第二压滤机111压滤，产生的泥饼送入第二煅烧炉112内进行高温煅烧后回收，滤过液回收到第二除锰反应池107中；得到的清水直接排入第二pH调节池113中，通过加入碱液(如氢氧化钠等)将硫酸酸洗废水的pH值调节至10.5-11，同时与废水中残留的金属离子(Ni²⁺、Mn²⁺和Fe²⁺等)反应形成Ni(OH)₂、Mn(OH)₃和Fe(OH)₂等氢氧化物沉淀；调整pH后的酸洗废水经过第三浓缩膜装置114，使氢氧化物沉淀颗粒浓缩聚集增粗增大，并形成清浊分离，得到的清水直接排入第一收集池117，浓水则经污泥泵(图中未示出)抽到第三压滤机115压滤，产生的泥饼送入第三煅烧炉116内进行高温煅烧成金属氧化物回收，滤过液回收到第二pH调节池113继续二次处理。

将混酸酸洗废水储池201内硫酸酸洗废水通过第二提升泵202抽入第二过滤装置203中过滤掉废液中的固体杂质颗粒，过滤后的硫酸酸洗废水进入第三pH调节池204中，通过加入碱液(如氢氧化钠等)将硫酸酸洗废水的pH值调节至5.6-7.5，同时与废水中的重金属离子(Cr³⁺、Fe³⁺和Fe²⁺等)反应形成Cr(OH)₃、Fe(OH)₃、Fe(OH)₂等氢氧化物沉淀；调整pH后的酸洗废水经过第四浓缩膜装置205，使氢氧化物沉淀颗粒浓缩聚集增粗增大，并形成清浊分离，得到的清水直接排入第三除锰反应池206，浓水则经污泥泵(图中未示出)抽到第四压滤机213压滤，产生的泥饼送入第四煅烧炉214内进行高温煅烧，得到氧化铬、氧化铁等金属氧化物，滤过液回收到第三pH调节池204继续二次处理。

进入第三除锰反应池206内的废液，通过将其pH调节至7-7.5后，通入臭氧将废水中的Mn²⁺和/或Mn³⁺较氧化成MnO₂，同时，Fe²⁺氧化成Fe³⁺转化为Fe(OH)₃，再全部送至第四除锰反应池207内，加入高锰酸钾，进一步将废水中残留的Mn²⁺或Mn³⁺氧化成MnO₂沉淀，然后经过第五浓缩膜装置208，使MnO₂和Fe(OH)₃等沉淀物颗粒浓缩聚集增粗增大，并形成清浊分离，得到的浓水则经污泥泵(图中未示出)抽到第五压滤机215压滤，产生的泥饼送入第五煅烧炉216内进行高温煅烧后回收。

得到的清水直接排入第四pH调节池209中，通过加入碱液(如氢氧化钠等)将硫酸酸洗废水的pH值调节至10.5-11，同时与废水中残留的金属离子(Ni²⁺、Mn²⁺和Fe²⁺等)反应形成Ni(OH)₂、Mn(OH)₃和Fe(OH)₂等氢氧化物沉淀。然后经过第六浓缩膜装置210，使氢氧化物沉淀颗粒浓缩聚集增粗增大，并形成清浊分离，得到的浓水则经污泥泵(图中未示出)抽到第六压滤机217压滤，产生的泥饼送入第六煅烧炉218内进行高温煅烧成金属氧化物回收，滤过液回收到第四pH调节池209继续二次处理，清水直接排入除氟反应池211，加入熟石灰Ca(OH)₂或CaCl₂等除氟物质，与废水中的氟离子反应生成CaF₂沉淀，接着经第七浓缩膜装置212，使CaF₂沉淀颗粒浓缩聚集增粗增大，并形成清浊分离，得到的浓水经污泥泵(图中未示出)抽到第七压滤机219压滤，产生的泥饼自动送入第七压滤机219直接进行高温煅烧或者放置后间歇进行煅烧处理，得到高纯度的CaF₂粉末，滤过液回收到除氟反应池211继续二次处理。得到的清水经膜分离装置221再次固液分离。经膜分离装置221分离出来的过滤物排入第七压滤机219，而过滤液则进入树脂吸附净化装置222进行离子吸附交换，经树脂吸附净化装置222的净化水排入第二收集池223，同时产生的树脂再生废水回收到除氟反应池211继续二次处理。

综上所述，本实用新型的不锈钢酸洗废水处理系统1的有益效果是：

(1)本实用新型的不锈钢酸洗废水处理系统通过将混酸酸洗废水和硫酸酸洗废水分开，可同时进行处理，也可以根据实际生产情况单独进行处理，不仅可以针对200、300和400系列的不锈钢酸洗废水中的金属离子均达到100％回收利用，氟离子也可以回收利用，将系统中产生的污泥经煅烧处理后变成可回收物料，100％为有效成份，废物料无效成份为零，100％回收用于不锈钢生产制程中，有效降低了污泥处理成本和负荷，以及解决了资源浪费的问题；另一方面通过在除氟反应池加熟石灰除氟后增加树脂吸附净化装置，进一步通过树脂吸附氟离子，使最终出水氟离子浓度大大降低，另外将除氟反应池反应后的沉淀物回收经压滤、煅烧处理获得高纯度CaF₂(99％含量)，从而变废为宝，避免了后续混合处理回收时，因添加量不准确而造成对不锈钢生产制程产生不良影响而且降低了环境污染。

(2)本实用新型的不锈钢酸洗废水处理系统运行安全、稳定，操作简单、管理方便的不锈钢酸洗废水处理系统，而且使废水资源化，解决不锈钢酸洗废水循环利用问题，实现“全面综合治理”的效果，降低了企业的生产成本。

尽管以上较多使用了表示结构的术语，例如“混酸酸洗废水储池”、“除氟反应池”、“树脂吸附净化装置”等，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种不锈钢酸洗废水处理系统，其特征在于：包括混酸酸洗废水处理系统和硫酸酸洗废水处理系统；

所述硫酸酸洗废水处理系统包括依次连通的第一过滤装置、第一pH调节池、第一浓缩膜装置、第一除锰反应池、第二除锰反应池、第二浓缩膜装置、第二pH调节池、第三浓缩膜装置和第一收集池，所述第一浓缩膜装置的清水口与所述第一除锰反应池连通，所述第一浓缩膜装置的浓水口连通至第一压滤机，所述第一压滤机的污泥出口连通至第一煅烧炉，所述第二浓缩膜装置的清水口与所述第二pH调节池连通，所述第二浓缩膜装置的浓水口连通至第二压滤机，所述第二压滤机的污泥出口连通至第二煅烧炉，所述第三浓缩膜装置的清水口与所述第一收集池连通，所述第三浓缩膜装置的浓水口连通有第三压滤机，所述第三压滤机的污泥出口连通至第三煅烧炉；

所述混酸酸洗废水处理系统包括依次连通的第二过滤装置、第三pH调节池、第四浓缩膜装置、第三除锰反应池、第四除锰反应池、第五浓缩膜装置、第四pH调节池、第六浓缩膜装置、除氟反应池、第七浓缩膜装置、树脂吸附净化装置和第二收集池，所述第四浓缩膜装置的清水口与所述第三除锰反应池连通，所述第四浓缩膜装置的浓水口连通至第四压滤机，所述第四压滤机的污泥出口连通至第四煅烧炉，所述第五浓缩膜装置的清水口与所述第四pH调节池连通，所述第五浓缩膜装置的浓水口连通至第五压滤机，所述第五压滤机的污泥出口连通至第五煅烧炉，所述第六浓缩膜装置的清水口与所述除氟反应池连通，所述第六浓缩膜装置的浓水口连通至第六压滤机，所述第六压滤机的污泥出口连通至第六煅烧炉，所述第七浓缩膜装置的清水口与所述树脂吸附净化装置连通，所述第七浓缩膜装置的浓水口连通至第七压滤机，所述第七压滤机的污泥出口连通至第七煅烧炉。

2.根据权利要求1所述的不锈钢酸洗废水处理系统，其特征在于：所述第一pH调节池设有第一加药装置，所述第一加药装置用于向所述第一pH调节池投加碱性物质；

所述第一除锰反应池设有第二加药装置和第一通气装置，所述第二加药装置用于向所述第一除锰反应池投加酸性物质，所述第一通气装置用于向所述第一除锰反应池通入臭氧；

所述第二除锰反应池设有第三加药装置，所述第三加药装置用于向所述第二除锰反应池投加高锰酸钾；

所述第二pH调节池设有第四加药装置，所述第四加药装置用于向所述第二pH调节池投加碱性物质。

3.根据权利要求2所述的不锈钢酸洗废水处理系统，其特征在于：所述第三pH调节池设有第五加药装置，所述第五加药装置用于向所述第三pH调节池投加碱性物质；

所述第三除锰反应池设有第六加药装置和第二通气装置，所述第六加药装置用于向所述第三除锰反应池投加酸性物质，所述第二通气装置用于向所述第三除锰反应池通入臭氧；

所述第四除锰反应池设有第七加药装置，所述第七加药装置用于向所述第四除锰反应池投加高锰酸钾；

所述第四pH调节池设有第八加药装置，所述第八加药装置用于向所述第四pH调节池投加碱性物质；

所述除氟反应池设有第九加药装置和第十加药装置，所述第九加药装置用于向所述除氟反应池投加碱性物质，所述第十加药装置用于向所述除氟反应池投加除氟物质。

4.根据权利要求2所述的不锈钢酸洗废水处理系统，其特征在于：所述第一pH调节池设有第一pH监控装置，所述第一pH监控装置与所述第一加药装置连接；

所述第一除锰反应池设有第二pH监控装置，所述第二pH监控装置与所述第二加药装置连接；

所述第二pH调节池设有第三pH监控装置，所述第三pH监控装置与所述第四加药装置连接。

5.根据权利要求3所述的不锈钢酸洗废水处理系统，其特征在于：所述第三pH调节池设有第四pH监控装置，所述第四pH监控装置与所述第五加药装置连接；

所述第三除锰反应池设有第五pH监控装置，所述第五pH监控装置与所述第六加药装置连接；

所述第四pH调节池设有第六pH监控装置，所述第六pH监控装置与所述第八加药装置连接；

所述除氟反应池设有第七pH监控装置，所述第七pH监控装置与所述第九加药装置连接。

6.根据权利要求1所述的不锈钢酸洗废水处理系统，其特征在于：所述第一压滤机的出水口与所述第一pH调节池连通；所述第二压滤机的出水口与所述第二除锰反应池连通。

7.根据权利要求1所述的不锈钢酸洗废水处理系统，其特征在于：所述第四压滤机的出水口与所述第三pH调节池连通；所述第五压滤机的出水口与所述第四除锰反应池连通；所述第七压滤机的出水口与所述除氟反应池连通。

8.根据权利要求1所述的不锈钢酸洗废水处理系统，其特征在于：所述第七浓缩膜装置的清水口与所述树脂吸附净化装置的连通处设置有膜分离装置；所述膜分离装置的出水口与所述树脂吸附净化装置连通，所述膜分离装置的污泥出口与所述第七压滤机连通。

9.根据权利要求1所述的不锈钢酸洗废水处理系统，其特征在于：所述硫酸酸洗废水处理系统还包括硫酸酸洗废水储池，所述硫酸酸洗废水储池通过第一提升泵与所述第一过滤装置连通；

所述混酸酸洗废水处理系统还包括混酸酸洗废水储池，所述混酸酸洗废水储池通过第二提升泵与所述第二过滤装置连通。

10.根据权利要求1所述的不锈钢酸洗废水处理系统，其特征在于：所述树脂吸附净化装置还与所述除氟反应池连通。