CN215627232U - 一种有色金属冶炼废水中钙的去除系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种有色金属冶炼废水中钙的去除系统，包括曝气池、反应池、沉降池、除钙后液罐、压滤机，曝气池底部设有曝气管，曝气管均匀布有向下的孔且一端连接有CO₂投加管，沉降池底部设有耙架，耙架上部设有蜂窝斜板填料；本实用新型结构简单、运行可靠，实现了高钙废水的治理及水资源综合利用，利用CO₂对废水进行一级除钙，将大部分钙去除；再利用Na₂CO₃进行二级除钙，将废水中残余的钙进一步去除；最后利用PAC、PAM混凝去除水体中残存的微量钙，并使CaCO₃颗粒增大，最终通过浓密机、压滤机将CaCO₃从系统中移出，除钙后液中钙含量可降至50mg/l，结垢性大幅降低，可作为补充水循环回用，节约了水资源。

Description

一种有色金属冶炼废水中钙的去除系统

技术领域

本实用新型属于废水处理技术领域，具体涉及一种有色金属冶炼废水中钙的去除系统。

背景技术

有色金属冶炼过程中会产生一定的酸性废水，行业内常用石灰法进行中和，但该法处理后的废液中含有大量钙离子，回用时管道易结垢堵塞，限制工业化稳定生产。目前如沉淀法、纳滤、 离子交换等多种技术都可用于高钙水的软化，然而每种处理技术都存在其局限性：沉淀法虽可用于高钙水的软化，但因加入药剂类多价高，导致处理成本居高不下，废水回用经济性较差；纳滤、离子交换等方法都用到选择性树脂材料，再生困难、工艺复杂，只适用于低浓度钙离子的去除。因此，需要研究一种工艺简单、成本较低的高钙水软化回用技术。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种有色金属冶炼废水中钙的去除系统，以解决上述现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种有色金属冶炼废水中钙的去除系统，包括曝气池、反应池、沉降池、除钙后液罐、压滤机，所述曝气池底部设有曝气管，所述曝气管均匀布有向下的孔且一端连接有CO₂投加管，所述沉降池底部设有耙架，耙架上部设有蜂窝斜板填料；所述曝气池出液口通过第二管道与反应池的进液口连接，所述反应池的出液口通过第三管道与沉降池的进液口连接，沉降池的出液口通过第四管道与除钙后液罐连接，沉降池的底部通过第五管道与压滤机连接，且第五管道上设有渣浆泵，所述压滤机的出口与除钙后液罐的进口连通；所述第二管道设有Na₂CO₃投加管，所述第四管道上设有PAC投加管、PAC投加管。

进一步地，还包括CO₂投加装置，所述CO₂投加装置包括依次连接的CO₂储罐、 CO₂缓冲罐，所述CO₂缓冲罐的出口通过CO₂投加管与曝气池底部的曝气管连接。

进一步地，还包括Na₂CO₃投加装置，所述Na₂CO₃投加装置包括Na₂CO₃配置槽、Na₂CO₃投加罐， Na₂CO₃配置槽通过Na₂CO₃输送管道与Na₂CO₃投加罐相连且Na₂CO₃输送管道上设有Na₂CO₃输送泵，Na₂CO₃投加罐通过Na₂CO₃投加管与第二管道连通且Na₂CO₃投加管上设有Na₂CO₃投加泵。

进一步地，还包括PAC配置槽、PAM配置槽， PAC配置槽的出口端通过PAC投加管与第三管道连通，且PAC投加管上设有PAC投加泵，PAM配置槽的出口端通过PAM投加管与第三管道连通，且PAM投加管上设有PAM投加泵。

进一步地，所述CO2投加管、Na₂CO₃投加管、PAM投加管、PAC投加管上均设有自动阀和流量计，且自动阀与流量计连锁，所述CO2投加管上还设有压力表。

进一步地，所述压滤机为并列设置的2台，压滤机的进液管进液管上安装压力表。

进一步地，所述曝气池底部设有高钙废水进液管，高钙废水进液管上安装自动阀和流量计，自动阀与流量计连锁。

进一步地，所述反应池、Na₂CO₃配置槽、PAM配置槽、PAC配置槽内均设有搅拌装置。

进一步地，所述除钙后液罐、Na₂CO₃配置罐、Na₂CO₃投加罐、PAC配置槽、PAM配置槽均安装有液位计。

本实用新型的有益效果为：结构简单、运行可靠，实现了高钙废水的治理及水资源综合利用，通过设置曝气池、反应池、沉降池、除钙后液罐、压滤机形成了三级除钙系统，可处理高钙废水；利用CO₂对废水进行一级除钙，将大部分钙去除；再利用Na₂CO₃进行二级除钙，将废水中残余的钙进一步去除；最后利用PAC、PAM混凝去除水体中残存的微量钙，并通过PAC、PAM的絮凝作用使CaCO₃颗粒增大，最终通过浓密机、压滤机将CaCO₃从系统中移出。废水中的钙大部分通过廉价的CO₂去除，Na₂CO₃、PAC、PAM用量较少，大大降低了除钙成本。除钙后液中钙含量可降至50mg/l，结垢性大幅降低，可作为补充水循环回用，节约了水资源。

附图说明

图1是本实用新型一种有色金属冶炼废水中钙的去除系统结构示意图。

图中：1、曝气池；2、曝气管；3、反应池；4、沉降池；5、除钙后液罐；6、除钙后液泵；7、渣浆泵；8、压滤机；9、蜂窝斜板填料；10、耙架；11、CO₂储罐；12、CO₂缓冲罐；13、Na₂CO₃配置罐；14、Na₂CO₃输送泵；15、Na₂CO₃投加罐；16、Na₂CO₃投加泵；17、PAC配置槽；18、PAC投加泵；19、PAM配置槽；20、PAM投加泵；21、CO₂投加管；22、第二管道；23、第三管道；24、第四管道；25、第五管道；26、Na₂CO₃投加管；27、PAM投加管；28、PAC投加管；29、Na₂CO₃输送管道。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

如图1所示，一种有色金属冶炼废水中钙的去除系统，包括曝气池1、反应池3、沉降池4、除钙后液罐5、压滤机8，所述曝气池1底部设有曝气管2，所述曝气管2均匀布有向下的孔且一端连接有CO₂投加管21，曝气管2上均匀布有向下的小孔，使CO₂气体在曝气池底部均匀分布，提升反应效率，同时起到风力搅拌作用，防止生成的CaCO₃颗粒沉积，所述沉降池4底部设有耙架10，耙架10上部设有蜂窝斜板填料9，料液自下而上流经斜管填料时，CaCO₃颗粒在重力作用下被斜管拦截下来沉积到沉降池底部，起到固液分离的效果；耙架将沉降池底部的CaCO₃颗粒刮到锥底，便于排出；所述曝气池1出液口通过第二管道22与反应池3的进液口连接，所述反应池3的出液口通过第三管道23与沉降池4的进液口连接，沉降池4的出液口通过第四管道24与除钙后液罐5连接，沉降池4的底部通过第五管道25与压滤机8连接，且第五管道25上设有渣浆泵7，所述压滤机8的出口与除钙后液罐5的进口连通；所述第二管道22设有Na₂CO₃投加管，所述第四管道24上设有PAC投加管28、PAM投加管27。

一种可选的实施方式，还包括CO₂投加装置，所述CO₂投加装置包括依次连接的CO₂储罐11、CO₂缓冲罐12，所述CO₂缓冲罐12的出口通过CO₂投加管21与曝气池1底部的曝气管2连接。

一种可选的实施方式，还包括Na₂CO₃投加装置，所述Na₂CO₃投加装置包括Na₂CO₃配置槽15、Na₂CO₃投加罐13， Na₂CO₃配置槽1通过Na₂CO₃输送管道29与Na₂CO₃投加罐13相连且Na₂CO₃输送管道29上设有Na₂CO₃输送泵14，Na₂CO₃投加罐13通过Na₂CO₃投加管26与第二管道22连通且Na₂CO₃投加管26上设有Na₂CO₃投加泵16。

一种可选的实施方式，还包括PAC配置槽17、PAM配置槽19， PAC配置槽17的出口端通过PAC投加管28与第三管道23连通，且PAC投加管28上设有PAC投加泵18，PAM配置槽19的出口端通过PAM投加管27与第三管道23连通，且PAM投加管27上设有PAM投加泵20。

一种可选的实施方式， CO₂投加管21、Na₂CO₃投加管26、PAM投加管27、PAC投加管28上均设有自动阀和流量计，且自动阀与流量计连锁， CO₂加入量由CO₂投加管上的自动阀和流量计控制，根据废水中的钙含量进行调整，Na₂CO₃加入量由Na₂CO₃投加管上的自动阀和流量计控制，PAC加入量由PAC投加管上安装的自动阀和流量计控制，PAM加入量由PAM投加管上安装的自动阀和流量计控制；所述CO₂投加管上还设有压力表，通过压力表监控CO₂供气稳定。

一种可选的实施方式，所述压滤机为并列设置的2台，压滤机的进液管进液管上安装压力表， 2台压滤机交替运行，一台压滤机进液压力达到0.6MPa，进液阀门关闭，停止进料；另一台压滤机进液阀门打开，开始进料，保证压滤操作不间断。

一种可选的实施方式，曝气池1底部设有高钙废水进液管，高钙废水进液管上安装自动阀和流量计，自动阀与流量计连锁。

一种可选的实施方式，反应池3、Na₂CO₃配置槽13、PAM配置槽19、PAC配置槽17内均设有搅拌装置，使药剂与水混合均匀，便于溶解。

一种可选的实施方式，除钙后液罐5、Na₂CO₃配置罐13、Na₂CO₃投加罐15、PAC配置槽17、PAM配置槽19均安装有液位计，通过监控液位防止冒罐。

沉降池4进液口位于蜂窝斜板填料9与耙架10之间，料液自下而上流经斜管填料时，CaCO₃颗粒在重力作用下被斜管拦截下来沉积到沉降池底部，起到固液分离的效果；耙架将沉降池底部的CaCO₃颗粒刮到锥底，便于排出；曝气池1、反应池3、沉降池4均为锥底结构，锥底装有短节，短节上安装手动阀，检修时将手动阀打开，将内部料液排空，便于检修；曝气池1、反应池3、沉降池4、除钙后液罐5之间存在梯度高位差，相邻设备间通过高位差输送料液，不设泵类动力设施。

本实用新型的使用方法过程为：高钙废水通过高钙废水进液管进入曝气池1底部，曝气管2内通入过量3倍的CO₂气体，废水中的钙大部分生成CaCO₃被去除，经检测一级除钙废水Ca²⁺浓度542mg/l，去除率达到65%；一级除钙废水进入反应池3下部，在反应池3进液口通过Na₂CO₃投加管26加入10%浓度的Na₂CO₃溶液进一步除钙，Na₂CO₃溶液加入量取理论值1.2m³/h ，经检测二级除钙废水Ca²⁺浓度52mg/l，去除率达到90%；二级除钙废水由反应池3上部自流进入沉降池4下部，通过PAC投加管28加入0.8 m³/h PAC溶液、PAM投加管270.5 m³/h PAM溶液，混凝去除水体中残存的微量钙，同时增大 CaCO₃颗粒促助沉降，经检测沉降池4上部清液Ca²⁺浓度44mg/l；沉降池4底部钙渣送入压滤机8压滤，沉降池4上部清液自流进入除钙后液罐5，经除钙后液泵6送至用水单元回用，Ca²⁺去除率达到97%，除钙后液Ca²⁺含量达到新水标准，除钙效果显著。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种有色金属冶炼废水中钙的去除系统，其特征在于：包括曝气池、反应池、沉降池、除钙后液罐、压滤机，所述曝气池底部设有曝气管，所述曝气管均匀布有向下的孔且一端连接有CO₂投加管，所述沉降池底部设有耙架，耙架上部设有蜂窝斜板填料；所述曝气池出液口通过第二管道与反应池的进液口连接，所述反应池的出液口通过第三管道与沉降池的进液口连接，沉降池的出液口通过第四管道与除钙后液罐连接，沉降池的底部通过第五管道与压滤机连接，且第五管道上设有渣浆泵，所述压滤机的出口与除钙后液罐的进口连通；所述第二管道设有Na₂CO₃投加管，所述第四管道上设有PAC投加管、PAC投加管。

2.根据权利要求1所述的一种有色金属冶炼废水中钙的去除系统，其特征在于：还包括CO₂投加装置，所述CO₂投加装置包括依次连接的CO₂储罐、 CO₂缓冲罐，所述CO₂缓冲罐的出口通过CO₂投加管与曝气池底部的曝气管连接。

3.根据权利要求1所述的一种有色金属冶炼废水中钙的去除系统，其特征在于：还包括Na₂CO₃投加装置，所述Na₂CO₃投加装置包括Na₂CO₃配置槽、Na₂CO₃投加罐， Na₂CO₃配置槽通过Na₂CO₃输送管道与Na₂CO₃投加罐相连且Na₂CO₃输送管道上设有Na₂CO₃输送泵，Na₂CO₃投加罐通过Na₂CO₃投加管与第二管道连通且Na₂CO₃投加管上设有Na₂CO₃投加泵。

4.根据权利要求1所述的一种有色金属冶炼废水中钙的去除系统，其特征在于：还包括PAC配置槽、PAM配置槽， PAC配置槽的出口端通过PAC投加管与第三管道连通，且PAC投加管上设有PAC投加泵，PAM配置槽的出口端通过PAM投加管与第三管道连通，且PAM投加管上设有PAM投加泵。

5.根据权利要求2所述的一种有色金属冶炼废水中钙的去除系统，其特征在于：所述CO2投加管、Na₂CO₃投加管、PAM投加管、PAC投加管上均设有自动阀和流量计，且自动阀与流量计连锁，所述CO2投加管上还设有压力表。

6.根据权利要求1所述的一种有色金属冶炼废水中钙的去除系统，其特征在于：所述压滤机为并列设置的2台，压滤机的进液管上安装压力表。

7.根据权利要求1所述的一种有色金属冶炼废水中钙的去除系统，其特征在于：所述曝气池底部设有高钙废水进液管，高钙废水进液管上安装自动阀和流量计，自动阀与流量计连锁。

8.根据权利要求1或3或2所述的一种有色金属冶炼废水中钙的去除系统，其特征在于：所述反应池、Na₂CO₃配置槽、PAM配置槽、PAC配置槽内均设有搅拌装置。

9.根据权利要求1或3或2所述的一种有色金属冶炼废水中钙的去除系统，其特征在于：所述除钙后液罐、Na₂CO₃配置罐、Na₂CO₃投加罐、PAC配置槽、PAM配置槽均安装有液位计。

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