CN215627273U

CN215627273U - 一种有色冶炼废水脱钙软化处理系统

Info

Publication number: CN215627273U
Application number: CN202122031365.9U
Authority: CN
Inventors: 夏传; 李绪忠; 赵凌波; 李运龙; 王水云
Original assignee: CINF Engineering Corp Ltd
Current assignee: CINF Engineering Corp Ltd
Priority date: 2021-08-26
Filing date: 2021-08-26
Publication date: 2022-01-25
Anticipated expiration: 2031-08-26

Abstract

本实用新型公开了一种有色冶炼废水脱钙软化处理系统，包括有：集水池和二氧化碳装置，集水池的出水口与压力溶气罐顶部的入水口相连，二氧化碳装置的出气口与压力溶气罐顶部气体入口相连，压力溶气罐底部的出水口与反应槽的入水口相连，反应槽的上部的出水口与浓密池入水口相连，浓密池的上部出水口与悬浮填料过滤器的入水口相连，悬浮填料过滤器的上部出水口与清水池的入水口相连。本实用新型中冶炼废水脱钙软化处理系统结构和工艺流程简单，操作管理方便，既能有效地实现脱钙软化处理，又具有运行稳定、效率高、易于普及应用和自动化程度高等优点，完全可以用于冶炼废水脱钙软化处理。

Description

一种有色冶炼废水脱钙软化处理系统

技术领域

本实用新型属于有色冶炼废水环保治理领域，尤其涉及一种有色冶炼废水脱钙软化处理系统。

背景技术

有色金属工业发展规划明确指出，我国有色金属工业发展迅速，有色金属市场需求仍将保持一定增长。随着我国有色金属产能的不断扩大，有色冶炼所排放的工业废水量越来越大。目前国内外多将有色冶炼污酸经石灰中和后，与生产废水、初期雨水、生活污水混合处理外排，随着高钙化的废水排放至水环境中，不仅水资源浪费，而且污染环境，危害人体健康。部分冶炼企业为提高工业用水重复利用率，将大量的石灰石以及石灰乳中和废水未脱钙回用，极易造成回用水管道及设备结垢，致使清洗、维修工作量大，甚至高硬度废水无回用价值。为响应国家有色冶炼行业清洁生产号召，提升水资源利用率，因此，有色冶炼废水需要脱钙软化处理。本实用新型提出一种有色冶炼废水脱钙软化处理系统，实现废水资源化，改善全厂水平衡，延长设备使用寿命，提升清洁生产水平。

实用新型内容

基于大量冶炼废水需要脱钙软化处理，本实用新型的目的是提供一种操作简单、运行可靠、合理有效的有色冶炼废水脱钙软化处理系统。

本实用新型的这种有色冶炼废水脱钙软化处理系统，包括有：集水池和二氧化碳装置，集水池的出水口与压力溶气罐顶部的入水口相连，二氧化碳装置的出气口与压力溶气罐顶部气体入口相连，压力溶气罐底部的出水口与反应槽的入水口相连，反应槽的上部的出水口与浓密池入水口相连，浓密池的上部出水口与悬浮填料过滤器的入水口相连，悬浮填料过滤器的上部出水口与清水池的入水口相连。

所述的集水池与压力溶气罐之间还包括有水泵，集水池出水口通过连接管与水泵入水口相连，水泵的出水口通过管道Ⅰ与压力溶气罐顶部的入水口相连；集水池设最低液位，当集水池水位到达最低液位，水泵停止工作。集水池的作用是对来水进行均质调节，提高对冶炼废水水质的缓冲能力，防止处理负荷的急剧变化。

所述的二氧化碳装置通过管道Ⅱ与压力溶气罐顶部连通，管道Ⅱ上设置有调节阀Ⅰ；二氧化碳装置为成套设备，含二氧化碳储罐、汽化器、稳压及安全装置，用于存储液态二氧化碳、汽化二氧化碳液态，通过管道Ⅱ将二氧化碳气体稳定的投入压力溶气罐；所述调节阀Ⅰ用于调节二氧化碳气体投加量。

所述的压力溶气罐底部的出水口通过出水管Ⅰ与反应槽的入水口相连；所述压力溶气罐工作压力为0.2～0.4MPa，罐内带填料，水由填料层上部淋下，二氧化碳气体也由填料上部送入，与填料上的水膜接触，形成加压饱和溶气水。

所述的反应槽的顶部出水口通过出水管Ⅱ与浓密池入水口相连，反应槽为3联1组的反应槽，第1个反应槽投加氢氧化钠，第3个反应槽投加PAM，每个反应槽水力停留时间不小于30min，反应槽内设置搅拌装置。加压饱和溶气水中溶解的CO₂与Ca²⁺生成碳酸钙，利用氢氧化钠调节反应pH值为10～11，经PAM絮凝形成碳酸钙矾花。

所述的浓密池的上部出水口通过出水管Ⅲ与悬浮填料过滤器的入水口相连；浓密池的底部设有排泥管，排泥管上设置有阀门Ⅰ，可远程操控进行排泥。碳酸钙混合液在浓密池内进行固液分离，上清液通过出水管Ⅲ进入下一步骤，底泥通过排泥管排出，用作中和剂回用。

所述的悬浮填料过滤器上部的出水口通过出水管Ⅳ与清水池连通，该管道Ⅳ上设有管式静态混合器，管式静态混合器顶部连接硫酸管道，硫酸管道上设有调节阀Ⅱ，利用硫酸调节出水pH值为6～9；悬浮填料过滤器底部设有排水管，用于排反洗泥水。

所述清水池存储脱钙软化处理后的出水，该出水可进行后续处理、回用或排放。

所述浓密池排放的底泥、悬浮填料过滤器排放的反洗泥水均为碳酸钙沉淀物，作为有色冶炼污酸中和剂回用。

本实用新型的废水脱钙软化处理流程为：

1)集水池收集的冶炼废水由水泵加压提升至压力溶气罐，同时通入二氧化碳气体，形成加压饱和溶气水；

2)饱和溶气水由压力溶气罐底部进入反应槽，3联反应槽依次投加氢氧化钠、PAM，形成的碳酸钙混合液自流至浓密池；

3)废水经浓密池固液分离，浓密池底泥通过底部排泥管排出，浓密池上清液自流至悬浮填料过滤器；

4)废水依次由下往上经过悬浮填料过滤器，悬浮填料过滤器底部排出反洗泥水，过滤器出水通过上部管道自流至清水池；

5)悬浮填料过滤器出水流过管道上的管式静态混合器，回调出水pH值为6～9，管式静态混合器出水自流至清水池。

本实用新型的原理：集水池废水通过水泵加压输送至压力溶气罐，同时二氧化碳气体从顶部进入压力溶气罐，形成的加压饱和溶气水进入反应槽，经降压释放。控制反应槽中pH值为10～11，综合反应方程式如下：Ca²⁺+CO₂+2OH^-＝CaCO₃↓+H₂O形成的碳酸钙沉淀物经浓密池沉淀、悬浮填料过滤器过滤，过滤上清液收集至清水池。冶炼废水中的Ca²⁺可降低至20mg/L，达到冶炼废水脱钙软化处理，生成的碳酸钙沉淀物作为有色冶炼污酸中和剂回用。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本冶炼废水脱钙软化处理系统结构和工艺流程简单，操作管理方便，既能有效地实现脱钙软化处理，又具有运行稳定、效率高、易于普及应用和自动化程度高等优点，完全可以用于冶炼废水脱钙软化处理。

2、由于本实用新型中设有专门用于二氧化碳气体溶于废水的压力溶气罐，溶气压力为0.2～0.4MPa，提高二氧化碳溶气效率达90％以上，节约二氧化碳用量，节省运行费用。

3、本系统在加压条件下，使二氧化碳气体溶于水中，形成二氧化碳过饱和状态，根据化学反应平衡，化学反应向右进行，Ca²⁺可降至20mg/L，Ca²⁺去除率达到97.5％，提高了脱钙软化处理效果。

4、由于本实用新型中的药剂投加管道设有自动调节阀，浓密池排泥管上的阀门为远程操控阀，使用的悬浮填料过滤器自动进液、反洗脱落、排泥。因此，本实用新型脱钙软化处理系统实现远程操控，自动化程度高。

5、本实用新型脱钙软化处理中产生的碳酸钙沉淀物作为有色冶炼污酸中和剂回用，不产生固体废物，无碳酸钙泥渣脱水工序，减少污酸中和剂用量，节约投资和运行费用。

附图说明

图1为本实用新型实施例的冶炼废水脱钙软化处理系统的结构示意图。

其中：1、集水池；2、二氧化碳装置；3、压力溶气罐；4、反应槽；5、浓密池；6、悬浮填料过滤器；7、清水池；8、连接管；9、水泵；10、管道Ⅰ；11、管道Ⅱ；12、调节阀Ⅰ；13、出水管Ⅰ；14、出水管Ⅱ；15、排泥管；16、阀门Ⅰ；17、出水管Ⅲ；18、排水管；19、出水管Ⅳ；20、管式静态混合器；21、调节阀Ⅱ；22、清水池。

具体实施方式

以下结合具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

实施例1

本实施例的冶炼废水脱钙软化处理系统，如图1所示：在集水池1中的冶炼废水(Ca²⁺含量在800mg/L)通过水泵9经过连接管8和管道Ⅰ10泵入到压力溶气罐3中，同时打开调节阀Ⅰ12，从二氧化碳装置2中经过管道Ⅱ11向压力溶气罐3中注入CO₂气体，此时，压力溶气罐工作压力为0.2～0.4MPa，水由压力溶气罐3中的填料层上部淋下，二氧化碳气体也由填料上部送入，与填料上的水膜接触，形成加压饱和溶气水。其中：二氧化碳装置2为成套设备，含二氧化碳储罐、汽化器、稳压及安全装置，用于存储液态二氧化碳、汽化二氧化碳液态，通过管道Ⅱ11将二氧化碳气体稳定的投入压力溶气罐。

加压饱和溶气水通过出水管Ⅰ13进入到3联1组的反应槽4中，此时，在搅拌条件下，在第1个反应槽投加氢氧化钠，第3个反应槽投加PAM，控制每个反应槽4水力停留时间不小于30min。加压饱和溶气水中溶解的CO₂与Ca²⁺生成碳酸钙，利用氢氧化钠调节反应pH值为10～11，经PAM絮凝形成碳酸钙矾花。然后将经过反应槽4处理后得到的碳酸钙混合液通过出水管Ⅱ14进入到浓密池5，混合液在浓密池5中进行固液分离，分离后的上清液通过出水管Ⅲ17进入悬浮填料过滤器6，产生的碳酸钙泥沉积在浓密池5底部，通过定期打开阀门Ⅰ16从排泥管15中排出，作为有色冶炼污酸中和剂回用

进入到悬浮填料过滤器6的上清液废水，由下往上经过滤器的悬浮填料，过滤器的底部连有排水管18排出反洗泥水，反洗泥水可作为有色冶炼污酸中和剂回用；过滤器出水进入到上部出水管Ⅳ19，出水管Ⅳ19内部有管式静态混合器20、管式静态混合器20顶部连接硫酸管道21以及硫酸管道21上的调节阀Ⅱ22，因而可以通过调节阀Ⅱ22加入硫酸调节出水pH值为6～9；然后将水排入至清水池7，经过检测清水池7中的水，Ca²⁺降低至20mg/L。

Claims

1.一种有色冶炼废水脱钙软化处理系统，其特征在于，包括有：集水池和二氧化碳装置，集水池的出水口与压力溶气罐顶部的入水口相连，二氧化碳装置的出气口与压力溶气罐顶部气体入口相连，压力溶气罐底部的出水口与反应槽的入水口相连，反应槽的上部的出水口与浓密池入水口相连，浓密池的上部出水口与悬浮填料过滤器的入水口相连，悬浮填料过滤器的上部出水口与清水池的入水口相连。

2.根据权利要求1所述的有色冶炼废水脱钙软化处理系统，其特征在于，所述的集水池与压力溶气罐之间还包括有水泵，集水池出水口通过连接管与水泵入水口相连，水泵的出水口通过管道Ⅰ与压力溶气罐顶部的入水口相连；集水池设最低液位，当集水池水位到达最低液位，水泵停止工作。

3.根据权利要求1所述的有色冶炼废水脱钙软化处理系统，其特征在于，所述的二氧化碳装置通过管道Ⅱ与压力溶气罐顶部连通，管道Ⅱ上设置有调节阀Ⅰ；二氧化碳装置为成套设备，含二氧化碳储罐、汽化器、稳压及安全装置，用于存储液态二氧化碳、汽化二氧化碳液态，通过管道Ⅱ将二氧化碳气体稳定的投入压力溶气罐；所述调节阀Ⅰ用于调节二氧化碳气体投加量。

4.根据权利要求1所述的有色冶炼废水脱钙软化处理系统，其特征在于，所述的压力溶气罐底部的出水口通过出水管Ⅰ与反应槽的入水口相连；所述压力溶气罐工作压力为0.2～0.4MPa，罐内带填料，水由填料层上部淋下，二氧化碳气体也由填料上部送入，与填料上的水膜接触，形成加压饱和溶气水。

5.根据权利要求1所述的有色冶炼废水脱钙软化处理系统，其特征在于，所述的反应槽的顶部的出水口通过出水管Ⅱ与浓密池入水口相连，反应槽为3联1组的反应槽，第1个反应槽投加氢氧化钠，第3个反应槽投加PAM，每个反应槽水力停留时间不小于30min，反应槽内设置搅拌装置。

6.根据权利要求1所述的有色冶炼废水脱钙软化处理系统，其特征在于，所述的浓密池的上部出水口通过出水管Ⅲ与悬浮填料过滤器的入水口相连；浓密池的底部设有排泥管，排泥管上设置有阀门Ⅰ，可远程操控排除进行排泥。

7.根据权利要求6所述的有色冶炼废水脱钙软化处理系统，其特征在于，碳酸钙混合液在浓密池内进行固液分离，上清液通过出水管Ⅲ进入下一步骤，碳酸钙泥通过排泥管排出，用作中和剂回用。

8.根据权利要求1所述的有色冶炼废水脱钙软化处理系统，其特征在于，所述的悬浮填料过滤器上部的出水口通过出水管Ⅳ与清水池连通，该管道Ⅳ上设有管式静态混合器，管式静态混合器顶部连接硫酸管道，硫酸管道上设有调节阀Ⅱ，利用硫酸调节出水pH值为6～9；悬浮填料过滤器底部设有排水管，用于排反洗泥水，用作中和剂回用。

9.根据权利要求1所述的有色冶炼废水脱钙软化处理系统，其特征在于，所述清水池存储脱钙软化处理后的出水，该出水可进行后续处理、回用或排放。

10.根据权利要求7或8所述的有色冶炼废水脱钙软化处理系统，其特征在于，所述浓密池排放的底泥、悬浮填料过滤器排放的反洗泥水均为碳酸钙沉淀物，作为有色冶炼污酸中和剂回用。