CN214270482U - 一种用于碱性高钙废水去除钙离子的处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于碱性高钙废水去除钙离子的处理系统，包括有依次连接的碱性高钙废水收集池、第一反应器、第二反应器、第三反应器、第四反应器、污泥池和固液分离机，第一反应器上安装有第一pH自动调节系统，第一pH自动调节系统包括有碳酸钠加药桶，第二反应器上安装有第二pH自动调节系统，第二pH自动调节系统包括有无机酸加药桶，第三反应器上安装有第三pH自动调节系统，第三pH自动调节系统包括有碳酸钠加药桶，第四反应器上安装有第四pH自动调节系统，第四pH自动调节系统包括有液碱加药桶。本实用新型能够有效的将废水中的钙离子浓度降低至5mg/L以下，除钙效果好，成本低。

Description

一种用于碱性高钙废水去除钙离子的处理系统

技术领域

本实用新型属于废水处理技术领域，具体涉及一种用于碱性高钙废水去除钙离子的处理系统。

背景技术

碱性高钙废水主要产生于酸性废气/烟气治理、垃圾焚烧飞灰水洗等过程，这类废水硬度较高，回用或蒸发过程中易结垢，从而堵塞设备及管道。因此，需对高钙废水进行脱钙处理，以降低水的硬度，满足后续设备对水质硬度的要求，如蒸发系统要求进水钙离子浓度低于10mg/L。

目前，对于高钙废水脱钙技术主要采用化学沉淀法，其余脱钙技术，如膜分离技术、离子交换技术等因运行成本高不适用。对于化学沉淀法，专利公开的技术都是以废水中的钙含量为基准，定量投加碳酸钠等药剂，但脱钙效率仍然有限，出水钙离子浓度多处于100mg/L以上；另外，由于废水水质是时刻变化的，根据检测的进水钙离子浓度来定量投加碳酸钠等药剂，必然会导致处理效率降低，不利于大规模的处理高钙水。因此，如何进一步提高高钙水脱钙效率以降低出水中钙离子浓度至10mg/L以下，且又不需提前检测废水中钙离子浓度就可以快速处理高钙水，一直是工程技术人员努力的方向。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种用于碱性高钙废水去除钙离子的处理系统，包括有依次连接的碱性高钙废水收集池、第一反应器、第二反应器、第三反应器、第四反应器、污泥池和固液分离机，第一反应器上安装有第一pH自动调节系统，第一pH自动调节系统包括有装有碳酸钠溶液的碳酸钠加药桶，第二反应器上安装有第二pH自动调节系统，第二pH自动调节系统包括有装有无机酸的无机酸加药桶，第三反应器上安装有第三pH自动调节系统，第三pH自动调节系统包括有装有碳酸钠溶液的碳酸钠加药桶，第四反应器上安装有第四pH自动调节系统，第四pH自动调节系统包括有装有液碱的液碱加药桶。

作为上述技术方案的优选，所述第一pH自动调节系统用于将第一反应器内的pH值调整为6.0-7.0，第二pH自动调节系统用于将第二反应器内的pH值调整为5.5-6.0，第三pH自动调节系统用于将第三反应器内的pH值调整为6.0-8.3，第四pH自动调节系统用于将第四反应器内的pH值调整为8.3-14.0。

作为上述技术方案的优选，所述第一反应器、第二反应器、第三反应器和第四反应器均分别安装有搅拌器，

作为上述技术方案的优选，所述碱性高钙废水收集池通过提升泵连接第一反应器，所述第一反应器与第二反应器之间通过管道连接，第二反应器与第三反应器之间通过管道连接，第三反应器与第四反应器之间通过管道连接，第四反应器与污泥池之间通过管道连接，污泥池和固液分离机之间通过污泥泵相连。

作为上述技术方案的优选，所述污泥池的底部呈漏斗形，污泥池的底部最下端设有排泥口，污泥泵连接排泥口。

作为上述技术方案的优选，所述第一反应器、第二反应器、第三反应器和第四反应器均为耐腐蚀反应器。

作为上述技术方案的优选，所述无机酸为盐酸。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的处理系统，用于碱性高钙废水去除钙离子，能够有效的将废水中的钙离子浓度降低至5mg/L以下。整个处理系统先后使用碳酸钠、液碱等原料，在保证了高处理效率和效果的同时，兼顾了处理过程的材料消耗成本，值得推广应用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，一种用于碱性高钙废水去除钙离子的处理系统，包括有依次连接的碱性高钙废水收集池、第一反应器、第二反应器、第三反应器、第四反应器、污泥池和固液分离机，所述第一反应器、第二反应器、第三反应器和第四反应器均分别安装有搅拌器，第一反应器上安装有第一pH自动调节系统，第一pH自动调节系统pH-1包括有装有碳酸钠溶液的碳酸钠加药桶，第二反应器上安装有第二pH自动调节系统pH-2，第二pH自动调节系统pH-2包括有装有无机酸的无机酸加药桶，第三反应器上安装有第三pH自动调节系统pH-3，第三pH自动调节系统pH-3包括有装有碳酸钠溶液的碳酸钠加药桶，第四反应器上安装有第四pH自动调节系统pH-4，第四pH自动调节系统pH-4包括有装有液碱的液碱加药桶。

进一步的，所述第一pH自动调节系统pH-1用于将第一反应器内的pH值调整为6.0-7.0，第二pH自动调节系统pH-2用于将第二反应器内的pH值调整为5.5-6.0，第三pH自动调节系统pH-3用于将第三反应器内的pH值调整为6.0-8.3，第四pH自动调节系统pH-4用于将第四反应器内的pH值调整为8.3-14.0。

进一步的，所述碱性高钙废水收集池通过提升泵连接第一反应器，所述第一反应器与第二反应器之间通过管道连接，第二反应器与第三反应器之间通过管道连接，第三反应器与第四反应器之间通过管道连接，第四反应器与污泥池之间通过管道连接，污泥池和固液分离机之间通过污泥泵相连。

进一步的，所述污泥池的底部呈漏斗形，污泥池的底部最下端设有排泥口，污泥泵连接排泥口。

进一步的，所述第一反应器、第二反应器、第三反应器和第四反应器均为耐腐蚀反应器。

根据本领域的公知常识，碳酸钙的溶度积常数约为2.8×10^-9mol/L，当pH≥9.84时，此时溶液中的钙离子最少。

富含钙离子的高钙水在高钙废水收集池中收集后通过提升泵连续进入第一反应器中，第一pH自动调节系统根据其探头感应到的pH数据，自动控制碳酸钠加药桶往第一反应器中加入一定量的碳酸钠溶液，搅拌器搅拌，第一反应器中的pH在6.0-7.0之间(优选为6.5，便于第一pH自动调节系统pH值与第二pH自动调节系统pH值的区别控制)后停止添加碳酸钠溶液。此时第一反应器中的钙以悬浮的碳酸钙固体和游离的钙离子形式存在，即便是分离出碳酸钙固体，废水中还是存在一定量的钙离子；第一反应器中固液混合废水进入到第二反应器中，第二pH自动调节系统控制无机酸(优选为盐酸)加药桶往第二反应器中加入一定量的无机酸，搅拌器持续搅拌，使得第二反应器内废水的pH降至在5.5-6.0(优选为6.0，便于降低无机酸的使用量)之间，利用盐酸直接将混合液pH调至碳酸钠与钙离子的反应终点pH；第二反应器中pH调整后的废水进入第三反应器中，第三pH自动调节系统控制碳酸钠加药桶往第三反应器中添加碳酸钠溶液，使得第三反应器中废水的pH在6.0-8.3之间(优选为6.5，便于第二pH自动调节系统pH值与第三自动调节系统pH值之间的区别控制，且降低碳酸钠的加药量)，此时第三反应器中废水中碳酸根和碳酸氢根(以CO₃ ^2-计量)对钙离子的摩尔比大于1:1，此时碳酸根的量(以CO₃ ^2-计量)具备将钙离子全部沉淀的条件，但碳酸钠的投加仅稍微过量，从而节省碳酸钠的加药量；第三反应器中的废水进入到第四反应器中后，第四pH自动调节系统通过液碱加药桶往废水中添加液碱，快速将第四反应器中废水的pH调整至8.3-14(优选为10.2，节省液碱加药量)，碳酸钙接近理论最小溶度积常数，此时钙离子的含量接近理论最小值，废水中的钙接近理论多数的以碳酸钙的形式存在；最后通过固液分离机固液分离后将固体碳酸钙去除另行处理，而剩余废水中的钙很少，实现高钙废水的除钙处理。经原子吸收光谱仪、离子选择电极法、以及化学滴定法(EDTA)等分析方法检测，经本方法脱钙后，出水中钙离子浓度基本在5mg/L以下。若进一步对固液分离机的过滤水进行过滤(微滤、超滤、纤维过滤)，出水钙离子浓度基本为零。

值得一提的是，本实用新型专利申请涉及的各pH自动调节系统等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本实用新型专利的实用新型点所在，本实用新型专利不做进一步具体展开详述。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例，应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化，因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于碱性高钙废水去除钙离子的处理系统，其特征在于，包括有依次连接的碱性高钙废水收集池、第一反应器、第二反应器、第三反应器、第四反应器、污泥池和固液分离机，第一反应器上安装有第一pH自动调节系统，第一pH自动调节系统包括有装有碳酸钠溶液的碳酸钠加药桶，第二反应器上安装有第二pH自动调节系统，第二pH自动调节系统包括有装有无机酸的无机酸加药桶，第三反应器上安装有第三pH自动调节系统，第三pH自动调节系统包括有装有碳酸钠溶液的碳酸钠加药桶，第四反应器上安装有第四pH自动调节系统，第四pH自动调节系统包括有装有液碱的液碱加药桶。

2.如权利要求1所述的用于碱性高钙废水去除钙离子的处理系统，其特征在于，所述第一pH自动调节系统用于将第一反应器内的pH值调整为6.0-7.0，第二pH自动调节系统用于将第二反应器内的pH值调整为5.5-6.0，第三pH自动调节系统用于将第三反应器内的pH值调整为6.0-8.3，第四pH自动调节系统用于将第四反应器内的pH值调整为8.3-14.0。

3.如权利要求2所述的用于碱性高钙废水去除钙离子的处理系统，其特征在于，所述第一反应器、第二反应器、第三反应器和第四反应器均分别安装有搅拌器。

4.如权利要求3所述的用于碱性高钙废水去除钙离子的处理系统，其特征在于，所述碱性高钙废水收集池通过提升泵连接第一反应器，所述第一反应器与第二反应器之间通过管道连接，第二反应器与第三反应器之间通过管道连接，第三反应器与第四反应器之间通过管道连接，第四反应器与污泥池之间通过管道连接，污泥池和固液分离机之间通过污泥泵相连。

5.如权利要求4所述的用于碱性高钙废水去除钙离子的处理系统，其特征在于，所述污泥池的底部呈漏斗形，污泥池的底部最下端设有排泥口，污泥泵连接排泥口。

6.如权利要求5所述的用于碱性高钙废水去除钙离子的处理系统，其特征在于，所述第一反应器、第二反应器、第三反应器和第四反应器均为耐腐蚀反应器。

7.如权利要求1所述的用于碱性高钙废水去除钙离子的处理系统，其特征在于，所述无机酸为盐酸。

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