CN211198882U - 一种铜冶炼废水再生处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于工业废水处理技术领域，具体公开了一种铜冶炼废水再生处理装置。该再生处理装置包括石灰‑铁盐处理装置和钙离子去除装置，石灰‑铁盐处理装置包括依次连接的石灰反应池、第一浓密机、铁盐反应池、第二浓密机和储液池，钙离子去除装置包括文丘里管、除钙反应器和循环泵，文丘里管依次连接除钙反应器和循环泵，循环泵与文丘里管连接，文丘里管通过吸气管与石灰反应池连接，除钙反应器还与储液池连接。该再生处理装置在原有“石灰‑铁盐法”处理装置的基础上增加配套使用的钙离子去除装置，充分利用了石灰中和阶段产生的二氧化碳，在有效去除再生水中钙离子的含量的同时，降低了处理成本以及降低了处理过程中废气的排放量。

Description

一种铜冶炼废水再生处理装置

【技术领域】

本实用新型涉及工业废水技术领域，特别涉及一种铜冶炼废水再生处理装置。

【背景技术】

铜冶炼废水中含铜、锌、砷、氟等离子，目前对于铜冶炼废水的处理方法一般采用“石灰-铁盐法”，即铜冶炼废水先用石灰石粉中和其中的硫酸和氟离子F^-,生成石膏、氟化钙并产生二氧化碳气体，且废水中的砷转变成砷酸盐、亚砷酸盐沉淀，其他金属离子则以氢氧化物沉淀析出，该步处理得到的废水混合物经浓密机固液分离，清液进入下一级处理工序，渣经板框压滤机外运；然后在二段反应池中加入少量硫化钠和适量的铁盐，使污水中残余的砷及其它有害重金属离子进一步氧化并与石灰乳反应，从而进一步除去废水中的重金属离子，该步处理得到的废水混合物再次经浓密机固液分离，清液即为处理后的中水，用于生产系统回用，渣经板框压滤机外运。

但是上述处理方法由于加入药剂等原因，处理得到的中水中钙离子浓度高，一方面高浓度钙离子的中水回用容易造成设备、管道的堵塞，另一方面高浓度钙离子中水若是进行深度膜处理极容易造成膜的堵塞，处理成本增大。

针对上述“石灰-铁盐法”处理铜冶炼废水存在的中水中钙离子含量高的问题，也有一些现有技术提出了解决的方案。例如，中国实用新型专利CN 204874129 U一种铜冶炼酸性废水处理二氧化碳降硬度回用装置，该装置将石灰中和、过滤后得到的清液通过溶气反应器与二氧化碳反应，而中国发明专利申请CN 109650601 A一种铜冶炼硫酸污酸废水零排放处理方法，该处理方法通过射流器将二氧化碳气体与经过废水石灰反应后得到的滤液进行混合，虽然以上两个现有技术中均是通过往仅与石灰反应后得到的滤液通入二氧化碳，从而达到降低废水中钙离子的效果，但是均存在以下问题：(1)均对传统的“石灰-铁盐法”处理过程进行了改进，形成了一个新的铜冶炼废水处理方法，即需要一个全新的配套设备来进行铜冶炼废水的处理，这样就会导致原先与“石灰-铁盐”处理方法所配套使用的设配/装置遭到弃用，浪费了原先的设备资源，而且引进全新的设备对于一些利润较小的企业来说也大大增加了生产成本；(2)没有利用石灰中和过程中产生的二氧化碳作为二氧化碳来源，不仅提升了废水处理成本，并且增加了二氧化碳的排放量，不环保。

【实用新型内容】

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种铜冶炼废水再生处理装置，该处理装置在原有“石灰-铁盐法”处理装置的基础上增加配套使用的钙离子去除装置，不仅结构简单、易于操作，而且以石灰中和阶段产生的二氧化碳作为后续去除钙离子的二氧化碳来源，在有效去除再生中水中钙离子的含量的同时，有效降低了处理成本以及降低了处理过程中废气的排放量。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种铜冶炼废水再生处理装置，包括石灰-铁盐处理装置和钙离子去除装置，所述石灰-铁盐处理装置包括依次连接的石灰反应池、第一浓密机、铁盐反应池、第二浓密机和储液池；所述钙离子去除装置包括文丘里管、除钙反应器和循环泵，所述文丘里管的出口和所述除钙反应器连接，所述除钙反应器和所述循环泵的入口连接，所述循环泵的出口与所述文丘里管的入口连接，所述文丘里管的喉道上连通有吸气管，所述吸气管与所述石灰反应池连接，所述除钙反应器还与所述储液池连接。

进一步的，所述石灰反应池、所述铁盐反应池和所述除钙反应器内均设有搅拌装置。

进一步的，所述石灰反应池设有上盖，所述上盖上开设有贯穿的通气孔，所述吸气管的末端通过所述通气孔伸入所述石灰反应池内，且所述吸气管位于所述石灰反应池内的末端连接有吸气漏斗，所述吸气漏斗的小口端与所述吸气管的末端连接。

进一步的，所述除钙反应器的底端连接有出浆管，所述出浆管依次与第三浓密机、过滤机和澄清池连接，所述澄清池的底部通过回流管道与所述过滤机连接。

由于使用了本实用新型的技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型在原有“石灰-铁盐法”处理装置的基础上，增加配套使用的钙离子去除装置，即可有效除去“石灰-铁盐法”处理得到的中水中的钙离子，不会导致原处理装置的弃用，充分利用了原有的设备资源。

(2)本实用新型通过文丘里管和循环泵形成负压收集上游石灰反应工序产生的二氧化碳气体用来去除废水中的钙离子，对废气进行了有效的回收利用，环保低碳且降低了处理成本。

(3)吸收的二氧化碳气体先与废水在文丘里管内进行一次反应，然后进入除钙反应器进行二次反应，其反应产生的碳酸钙稳定且沉降迅速，钙离子去除效率高。

【附图说明】

图1是本实用新型铜冶炼废水再生处理装置的结构示意图。

图2是图1中石灰反应池的结构示意图。

主要元件符号说明如下：

图中，100-石灰-铁盐处理装置，1-石灰反应池，101-上盖，102-通气孔，103-搅拌孔，2-第一浓密机，3-铁盐反应池，4-第二浓密机，5-储液池，200-钙离子去除装置，6-除钙反应器，61-出浆管，7-第三浓密机，8-过滤机，9-澄清池，10-循环泵，11-文丘里管，12-吸气管，13-吸气漏斗，14-搅拌装置。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

【具体实施方式】

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，一种铜冶炼废水再生处理装置，包括石灰-铁盐处理装置100和钙离子去除装置200，所述石灰-铁盐处理装置100包括依次通过管道连接的石灰反应池1、第一浓密机2、铁盐反应池3、第二浓密机4和储液池5，所述石灰反应池1设有密封的上盖101，所述上盖101上开设有贯穿的通气孔102和搅拌孔103，搅拌装置14通过所述搅拌孔103延伸至所述石灰反应池1内，所述铁盐反应池3内也设有搅拌装置14。

所述钙离子去除装置200包括文丘里管11、除钙反应器6和循环泵10，所述文丘里管11为现有技术，其包括进口直管段、收缩段、喉道、扩散段和出口直管段，所述文丘里管11出口直管段的出口和所述除钙反应器6的底部通过管道连接，所述除钙反应器6分别通过管道和所述循环泵10的入口以及所述储液池5连接，且所述除钙反应器6内设有搅拌装置14，所述循环泵10的出口通过管道和所述文丘里管11进口直管段的入口连接，所述文丘里管11的喉道上连通有吸气管12，所述吸气管12的末端通过所述通气孔102密封伸入所述石灰反应池1内并与吸气漏斗13的小口端连接，所述吸气漏斗13的大口端垂直朝向所述石灰反应池1的底部且不与所述石灰反应池1的液面接触。

所述除钙反应器6的底端连接有出浆管61，所述出浆管61依次与第三浓密机7、过滤机8和澄清池9连接，所述澄清池9的底部通过回流管道与所述过滤机8连接。

此外，上述各个管道间均设有控制阀门。

基于上述铜冶炼废水再生处理装置，铜冶炼废水的具体处理方法包括以下步骤：

(1)铜冶炼生产过程中所产生的废水排入所述石灰反应池1内，往所述石灰反应池1中投加一定量的石灰后，盖合所述上盖，开启所述搅拌装置14；

(2)经过所述石灰反应池1中和调节后的废水排入所述第一浓密机2中，废水经过所述第一浓密机2分离后，分离得到的滤渣经板框压滤机外运，分离得到的滤液排入所述铁盐反应池3；

(3)往所述铁盐反应池3中投入一定量的硫化钠和铁盐，开启所述搅拌装置14；

(4)将上述经过铁盐处理后的废水排入所述第二浓密机4中，废水经过所述第二浓密机4分离后，分离得到的滤渣经板框压滤机外运，分离得到的滤液排入所述储液池5中；

上述步骤(1)—(4)的详细操作以及所达到的作用均为现有技术，在此不在详细描述；

(5)将所述储液池5中的适量废水排入所述除钙反应器6中后，打开所述除钙反应器6内的搅拌装置14，同时，打开所述循环泵10开始循环，所述除钙反应器6内的废液经过所述循环泵10打入所述文丘里管11内，高速的废液由所述文丘里管11的进口直管内进入，然后从所述文丘里管11的收缩段喷出，喷出的高速废液由所述文丘里管11的喉道进入所述文丘里管11的扩散段，随着截面的逐渐减小，压缩空气的压强增加，流速也变大，此时在所述吸气管12内产生真空度，负压将所述石灰反应池1内产生的二氧化碳气体通过所述吸气漏斗13、所述吸气管12吸入所述文丘里管11内，吸入的二氧化碳气体与高速的废液在所述文丘里管11内进行初步的混合反应，然后在所述循环泵10的循环下，初步混合的二氧化碳和废水再次进入所述除钙反应器6内，在所述搅拌装置14的搅拌下继续二次反应，在反应过程中，将所述除钙反应器6内废水的pH保持在8-9之间，使其反应产生的碳酸钙稳定且沉降迅速，钙离子去除效率高；

(6)反应一定时间后，关闭所述循环泵10，打开所述出浆管61的阀门，充分反应后的废水排入所述第三浓密机7内进行分离，分离得到的碳酸钙滤渣经板框压滤机外运，分离得到的滤液排入所述过滤机8中再次进行分离过滤，分离得到的碳酸钙滤渣经板框压滤机外运，将过滤得到的滤液排入所述澄清池9中，所述澄清池9中澄清得到的水能够回用于相应的生产或者进一步深度处理后能够全部达到废水零排放的目标，所述澄清池9底部的沉淀通过回流管道排入所述过滤机8中再次过滤排出；

(7)在所述除钙反应器6内处理后的废水排空后，再次从所述储液池5中往所述除钙反应器6内排入适量废水，然后再次重复上述步骤(5)-(6)即可。

在本实施例中，步骤(1)-(4)与步骤(5)-(6)是同步进行的，从而为步骤(5)-(6)提供反应产生的二氧化碳。

综上所述，本实用新型的铜冶炼废水再生处理装置不仅具有结构简单、易于操作，而且还可继续沿用传统“石灰-铁盐法”的处理状，节约了资源，此外，以石灰中和阶段产生的二氧化碳作为后续去除钙离子的二氧化碳来源，在有效去除再生中水中钙离子的含量的同时，有效降低了处理成本以及降低了处理过程中废气的排放量，更环保。

Claims (4)

1.一种铜冶炼废水再生处理装置，包括石灰-铁盐处理装置和钙离子去除装置，所述石灰-铁盐处理装置包括依次连接的石灰反应池、第一浓密机、铁盐反应池、第二浓密机和储液池，其特征在于：所述钙离子去除装置包括文丘里管、除钙反应器和循环泵，所述文丘里管的出口和所述除钙反应器连接，所述除钙反应器和所述循环泵的入口连接，所述循环泵的出口与所述文丘里管的入口连接，所述文丘里管的喉道上连通有吸气管，所述吸气管与所述石灰反应池连接，所述除钙反应器还与所述储液池连接。

2.根据权利要求1所述一种铜冶炼废水再生处理装置，其特征在于：所述石灰反应池、所述铁盐反应池和所述除钙反应器内均设有搅拌装置。

3.根据权利要求1所述一种铜冶炼废水再生处理装置，其特征在于：所述石灰反应池设有上盖，所述上盖上开设有贯穿的通气孔，所述吸气管的末端通过所述通气孔伸入所述石灰反应池内，且所述吸气管位于所述石灰反应池内的末端连接有吸气漏斗，所述吸气漏斗的小口端与所述吸气管的末端连接。

4.根据权利要求1所述一种铜冶炼废水再生处理装置，其特征在于：所述除钙反应器的底端连接有出浆管，所述出浆管依次与第三浓密机、过滤机和澄清池连接，所述澄清池的底部通过回流管道与所述过滤机连接。

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