CN214528459U - 一种煤化工浓盐水的软化除硬装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤化工浓盐水的软化除硬装置，包括：通过管道依次连接的调节池、调节池提升泵、机械搅拌澄清池、变孔隙滤池和清水池。所述机械搅拌澄清池的进水管上安装有管道混合器，所述管道混合器上通过管道连接着软化药剂投加装置。所述机械搅拌澄清池通过三根管道分别连接着聚合氯化铝投加装置、第一聚丙烯酰胺投加装置和浓硫酸投加装置。所述机械搅拌澄清池的底部通过管道依次连接着污泥提升泵和污泥处理装置，所述污泥处理装置中产生的水可经管道回流至调节池。所述污泥处理装置的污泥进口管上通过管道连接着第二聚丙烯酰胺投加装置。所述变孔隙滤池通过管道连接着次钠投加装置。本实用新型的利用有效的降低了浓盐水的硬度。

Description

一种煤化工浓盐水的软化除硬装置

技术领域

本实用新型涉及煤化工废水的处理，属于煤工业废水零排放技术领域，具体为一种煤化工浓盐水的软化除硬装置。

背景技术

对于工业废水的零排放，传统的处理方法包括澄清池工艺，所需澄清池的占地面积大，出水水质不好，运行维护复杂。而现有技术中，尤其是含钙、镁离子和碱度高的高盐RO浓水，采用最多的是离子交换法和石灰软化法，离子交换法的造价较高，受原水水质影响很大，而且容易产生二次污染，石灰软化法则存在处理效果差，排污量大，药剂消耗量大，运行成本高，工艺流程长，操作管理复杂等缺点。

中国专利申请号：201420007648.7，公布了一种浓盐水软化处理装置，采用纯碱、烧碱药剂投加量按照水中钙、镁离子、碳酸氢根量决定计算投加。此本工艺使浓盐水的硬度去除效果非常好，出水悬浮物SS浓度小于0.5mg/L，摒弃传统大池沉淀分离，改用膜分离使出水水质中悬浮物量更少，并利用水力压差自动反冲洗，运行费用低，但是该工艺膜清洗是利用水力压差自动反冲洗，没有考虑膜的有机物污染和无机物结垢等问题。

实用新型内容

针对上述现有技术中的浓盐水软化工艺处理效果差，出水硬度高，悬浮物SS浓度高，造成膜污染严重，系统产水率低，工艺运行成本过高的缺点，发明人进一步的设计研究，提供了一种煤化工浓盐水的软化除硬装置，通过软化药剂投加装置、聚合氯化铝投加装置和第一聚丙烯酰胺投加装置向机械搅拌澄清池内分步投加软化药剂、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，并使机械搅拌澄清池内的产水在变孔隙滤池内进行反冲洗，使经过变孔隙滤池的产水达到超滤膜和反渗透膜的进水要求，即进水质量达到深度处理UF+RO要求，从而降低进水对超滤膜和反渗透膜的结垢、污堵风险，提高膜的运行时间、减少了膜的清洗频率、延长膜的寿命，减少运行成本。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种煤化工浓盐水的软化除硬装置，包括：通过管道依次连接的调节池、调节池提升泵、机械搅拌澄清池、变孔隙滤池和清水池；所述机械搅拌澄清池的进水管上安装有管道混合器，所述管道混合器上通过管道连接着软化药剂投加装置；所述机械搅拌澄清池通过三根管道分别连接着聚合氯化铝投加装置、第一聚丙烯酰胺投加装置和浓硫酸投加装置；所述机械搅拌澄清池的底部通过管道依次连接着污泥提升泵和污泥处理装置，所述污泥处理装置中产生的水可经管道回流至调节池；所述污泥处理装置的污泥进口管上通过管道连接着第二聚丙烯酰胺投加装置；所述变孔隙滤池通过管道连接着次钠投加装置，且所述变孔隙滤池内反洗的废水经管道与污泥处理装置中产生的废水汇到一起回流至调节池。

进一步的，所述机械搅拌澄清池内设置有反应区和絮凝沉淀浓缩区，所述反应区和絮凝沉淀浓缩区之间通过中心导流板隔开；所述机械搅拌澄清池的进水管连接于机械搅拌澄清池内的反应区底部，所述聚合氯化铝投加装置上的管道插入机械搅拌澄清池内的反应区底部，所述第一聚丙烯酰胺投加装置上的管道插入机械搅拌澄清池内的反应区上部，所述浓硫酸投加装置上的管道插入机械搅拌澄清池内的絮凝沉淀浓缩区的溢流三角堰出水口处。

进一步的，所述次钠投加装置上的管道插入变孔隙滤池的进水口处。

进一步的，所述污泥处理装置内设置有卧式离心机和污泥斗，所述卧式离心机通过管道与污泥提升泵连接。

进一步的，所述的调节池内设置有潜流搅拌器；所述调节池的出水管上设置有远传流量计。

进一步的，所述聚合氯化铝投加装置和第一聚丙烯酰胺投加装置上的管道末端为环形管道，所述环形管道上设置有孔径为φ5mm的圆孔。

进一步的，所述机械搅拌澄清池内的反应区内设置有快速搅拌器；所述机械搅拌澄清池的底部设置有刮泥机；所述机械搅拌澄清池的进出水管上分别设置有进水远传PH计和出水远传PH计。

本实用新型的工作原理：

调节池内的潜置搅拌器将浓盐水均质混合后，通过调节池提升泵的提升，使浓盐水进入机械搅拌澄清池的反应区。同时，通过进水远传PH计的设定值来调整软化药剂投加装置内的加药泵的投加量，并将软化药剂投加于机械搅拌澄清池的反应区内，通过快速搅拌器保证了软化药剂能与浓盐水快速混合，软化药剂为纯碱、液碱中的一种或两种，液碱和会将水中的碳酸氢根转化为碳酸根，碳酸根会与水中的钙离子形成碳酸钙沉淀，纯碱加入补充水中不够的碳酸根，部分烧碱与镁离子形成氢氧化镁沉淀反应生成沉淀物，除去浓盐水中的暂时硬度和永久硬度；再通过聚合氯化铝投加装置上的环形管道将聚合氯化铝均匀的投加于机械搅拌澄清池的反应区底部，通过快速搅拌器的搅拌使得浓盐水中细微悬浮粒子和胶体离子脱稳，聚集、絮凝、混凝、沉淀；最后通过第一聚丙烯酰胺投加装置上的环形管道将聚丙烯酰胺投加于机械搅拌澄清池的反应区上部，使浓盐水中的悬浮颗粒形成比较大的絮团，加速沉淀的速度；最终，通过化学反应、絮凝和沉淀对机械搅拌澄清池内的浓盐水进行除硬度和澄清，产水在溢流三角堰出水口处，经浓硫酸调节PH后自流进入变孔隙滤池，通过次钠投加装置向变孔隙滤池内投加次钠，并进行反冲洗，去除细小颗粒、悬浮物、胶体、污泥杂质，再进入清水池暂存；产生的污泥沉降在池底，在投加适当的助凝剂后由污泥提升泵加压提升至污泥处理装置内的卧式离心机进行脱水，脱水后的污泥放置在污泥斗里贮存，定期外运。

其中，浓硫酸的投加量通过出水远传PH计的设定值来调整浓硫酸投加装置内的加药泵来确定。

本实用新型的有益效果：

通过软化药剂投加装置、聚合氯化铝投加装置和第一聚丙烯酰胺投加装置向机械搅拌澄清池内分步投加软化药剂、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，并使机械搅拌澄清池内的产水在变孔隙滤池内进行反冲洗，使经过变孔隙滤池的产水达到超滤膜和反渗透膜的进水要求，即进水质量达到深度处理UF+RO要求，从而降低进水对超滤膜和反渗透膜的结垢、污堵风险，提高膜的运行时间、减少了膜的清洗频率、延长膜的寿命，减少运行成本。

软化药剂能去除浓盐水中的暂时硬度和永久硬度。

聚合氯化铝能使浓盐水中的细微悬浮粒子和胶体离子脱稳，聚集、絮凝、混凝、沉淀；聚丙烯酰胺能使浓盐水中的悬浮颗粒形成比较大的絮团，加速沉淀的速度；最终对机械搅拌澄清池内的浓盐水进行澄清。

聚合氯化铝投加装置和第一聚丙烯酰胺投加装置上的管道末端的环形管道，以及所述环形管道上设置的圆孔，使聚合氯化铝和聚丙烯酰胺在浓盐水中的投加更均匀，提高了浓盐水的细微悬浮粒子和胶体离子絮凝、混凝、沉淀效果，使絮凝和沉淀效果更佳，有效的降低了产水的悬浮物含量。

所述机械搅拌澄清池池底的刮泥机可加速池底污泥排出，以及防止污泥结块。

所述机械搅拌澄清池将絮凝沉淀和浓缩沉淀两个功能集于一池，使操作管理简单，运行成本低，工艺流程短。

附图说明

图1为本实用新型煤化工浓盐水的软化除硬装置结构示意图。

图2为本实用新型环形管道示意图。

图3为本实用新型环形管道底视图。

其中，1—调节池，2—调节池提升泵，3—机械搅拌澄清池，31—反应区，32—中心导流板，33—絮凝沉淀浓缩区，34—溢流三角堰，35—快速搅拌器，37—刮泥机，4—变孔隙滤池，5—清水池，6—管道混合器，7—软化药剂投加装置，8—聚合氯化铝投加装置，9—第一聚丙烯酰胺投加装置，10—浓硫酸投加装置，11—污泥提升泵，12—污泥处理装置，13—第二聚丙烯酰胺投加装置，14—次钠投加装置，15—远传流量计，16—环形管道，17—圆孔，18—进水远传PH计，19—出水远传PH计,20—潜流搅拌器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面参照附图并结合具体实施方式，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

如图1所示，一种煤化工浓盐水的软化除硬装置，包括：通过管道依次连接的调节池1、调节池提升泵2、机械搅拌澄清池3、变孔隙滤池4和清水池5；所述机械搅拌澄清池3的进水管上安装有管道混合器6，所述管道混合器6上通过管道连接着软化药剂投加装置7；所述机械搅拌澄清池3通过三根管道分别连接着聚合氯化铝投加装置8、第一聚丙烯酰胺投加装置9和浓硫酸投加装置10；所述机械搅拌澄清池3的底部通过管道依次连接着污泥提升泵11和污泥处理装置12，所述污泥处理装置12中产生的水可经管道回流至调节池1；所述污泥处理装置12的污泥进口管上通过管道连接着第二聚丙烯酰胺投加装置13；所述变孔隙滤池4通过管道连接着次钠投加装置14，且所述变孔隙滤池4内反洗的废水经管道与污泥处理装置12中产生的废水汇集于一起回流至调节池1。

所述机械搅拌澄清池3内设置有反应区31和絮凝沉淀浓缩区33，所述反应区31和絮凝沉淀浓缩区33之间通过中心导流板32隔开；所述机械搅拌澄清池3的进水管连接于机械搅拌澄清池3内的反应区31底部，所述聚合氯化铝投加装置8上的管道插入机械搅拌澄清池3内的反应区31底部，所述第一聚丙烯酰胺投加装置9上的管道插入机械搅拌澄清池3内的反应区31上部，所述浓硫酸投加装置10上的管道插入机械搅拌澄清池3内的絮凝沉淀浓缩区33的溢流三角堰34出水口处。

所述次钠投加装置14上的管道插入变孔隙滤池4的进水口处。

所述污泥处理装置12内设置有卧式离心机和污泥斗，所述卧式离心机通过管道与污泥提升泵11连接。

所述的调节池1内设置有潜流搅拌器20。

所述调节池1的出水管上设置有远传流量计15。

所述机械搅拌澄清池3内的反应区31内设置有快速搅拌器35；所述机械搅拌澄清池3底部设置有刮泥机37；所述机械搅拌澄清池3的进出水管上分别设置有进水远传PH计18和出水远传PH计19。

如图2～3所示，所述聚合氯化铝投加装置8和第一聚丙烯酰胺投加装置9上的管道末端为环形管道16，所述环形管道16上设置有孔径为φ5mm的圆孔17。

所述的变孔隙滤池4的上方设置有滤料，所述滤料选用石英砂。

具体使用时，先将液碱和纯碱配制于软化药剂投加装置7内。利用调节池1内的潜流搅拌器20调节水质和水量，均质混合后的浓盐水通过调节池提升泵2的提升进入机械搅拌澄清池3内反应区31，在反应区31中通过软化药剂投加装置7加入液碱和纯碱，去除暂时硬度和永久硬度，同时，在反应区31底部通过聚合氯化铝投加装置8投加聚合氯化铝，在反应区32上部通过第一聚丙烯酰胺投加装置9投加聚丙烯酰胺，通过化学反应、絮凝和沉淀对机械搅拌澄清池内的浓盐水进行除硬度和澄清。反应区31产生的污泥沉降在机械搅拌澄清池3池底，在投加适当的助凝剂后由污泥提升泵11加压提升至污泥处理装置12的离心机进行脱水，脱水后的污泥放置在污泥斗里贮存，定期外运。机械搅拌澄清池3内生产的上层水在溢流三角堰34出水口处，经浓硫酸调节PH后自流进入变孔隙滤池4，由变孔隙滤池4去除细小颗粒、悬浮物、胶体、污泥杂质，再进入清水池5内暂存。

进入机械搅拌澄清池3内的浓盐水，当在反应区31内投加液碱和纯碱后停留25分钟，在反应区31内投加聚合氯化铝后停留15分钟，在反应区31内投加聚丙烯酰胺后停留10分钟，再经中心导流板32底部流入絮凝沉淀浓缩区33停留130分钟，最后在溢流三角堰出水口处，经浓硫酸调节PH后自流进入变孔隙滤池。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (7)

1.一种煤化工浓盐水的软化除硬装置，包括：通过管道依次连接的调节池(1)、调节池提升泵(2)、机械搅拌澄清池(3)、变孔隙滤池(4)和清水池(5)，其特征在于：

所述机械搅拌澄清池(3)的进水管上安装有管道混合器(6)，所述管道混合器(6)上通过管道连接着软化药剂投加装置(7)；

所述机械搅拌澄清池(3)通过三根管道分别连接着聚合氯化铝投加装置(8)、第一聚丙烯酰胺投加装置(9)和浓硫酸投加装置(10)；

所述机械搅拌澄清池(3)的底部通过管道依次连接着污泥提升泵(11)和污泥处理装置(12)，所述污泥处理装置(12)中产生的废水可经管道回流至调节池(1)；

所述污泥处理装置(12)的污泥进口管上通过管道连接着第二聚丙烯酰胺投加装置(13)；

所述变孔隙滤池(4)通过管道连接着次钠投加装置(14)，且所述变孔隙滤池(4)内反洗的废水经管道与污泥处理装置(12)中产生的废水汇到一起回流至调节池(1)。

2.根据权利要求1所述的一种煤化工浓盐水的软化除硬装置，其特征在于，所述机械搅拌澄清池(3)内设置有反应区(31)和絮凝沉淀浓缩区(33)，所述反应区(31)和絮凝沉淀浓缩区(33)之间通过中心导流板(32)隔开；所述机械搅拌澄清池(3)的进水管连接于机械搅拌澄清池(3)内的反应区(31)底部，所述聚合氯化铝投加装置(8)上的管道插入机械搅拌澄清池(3)内的反应区(31)底部，所述第一聚丙烯酰胺投加装置(9)上的管道插入机械搅拌澄清池(3)内的反应区(31)上部，所述浓硫酸投加装置(10)上的管道插入机械搅拌澄清池(3)内的絮凝沉淀浓缩区(33)的溢流三角堰(34)出水口处。

3.根据权利要求1所述的一种煤化工浓盐水的软化除硬装置，其特征在于，所述次钠投加装置(14)上的管道插入变孔隙滤池(4)的进水口处。

4.根据权利要求1所述的一种煤化工浓盐水的软化除硬装置，其特征在于，所述污泥处理装置(12)内设置有卧式离心机和污泥斗，所述卧式离心机通过管道与污泥提升泵(11)连接。

5.根据权利要求1所述的一种煤化工浓盐水的软化除硬装置，其特征在于，所述的调节池(1)内设置有潜流搅拌器(20)；所述调节池(1)的出水管上设置有远传流量计(15)。

6.根据权利要求2所述的一种煤化工浓盐水的软化除硬装置，其特征在于，所述聚合氯化铝投加装置(8)和第一聚丙烯酰胺投加装置(9)上的管道末端为环形管道(16)，所述环形管道(16)上设置有孔径为φ5mm的圆孔(17)。

7.根据权利要求1或2所述的一种煤化工浓盐水的软化除硬装置，其特征在于，所述机械搅拌澄清池(3)内的反应区(31)内设置有快速搅拌器(35)；所述机械搅拌澄清池(3)的底部设置有刮泥机(37)；所述机械搅拌澄清池(3)的进出水管上分别设置有进水远传PH计(18)和出水远传PH计(19)。

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