CN218372026U - 铝矿废水的应急处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于水处理设备，特别是指一种铝矿废水的应急处理设备。包括与收集装置输出端连通且用于雨污水处理的应急处理装置；应急处理装置包括基础部、加药部、超滤部和压滤部，采用污水收集、加药处理、超滤以及压滤等工艺步骤对铝矿场污水量及时处理。本实用新型有效解决了紧急情况下铝矿场污水量突增无法及时处理而污染环境的问题。具有污水处理及时、出水水质好、运行稳定、维护操作简单等优点。

Description

铝矿废水的应急处理设备

技术领域

本实用新型属于水处理设备，特别是指一种铝矿废水的应急处理设备。

背景技术

随着我国工业进程的飞速发展，铝作为重要的基础性材料，其应用范围也越来越广，这促使了我国铝工业实现了跨越式发展，成为全球铝产业链最完备的国家之一，从上游铝土矿的勘探与采选，中间铝产品的冶炼，到下游铝的高端应用均布局合理且规模宏大。

目前氧化铝的生产方法主要为拜耳法。拜耳法是一种工业上广泛应用的氧化铝生产工艺，其基本原理是用浓氢氧化钠溶液将氢氧化铝转化为铝酸钠，通过稀释和添加氢氧化铝晶种使氢氧化铝重新析出达到大幅提高纯度的目的。如今世界上95％的铝业公司都在使用拜耳法生产氧化铝。拜耳法会导致部分氢氧化钠进入废水、固体废弃物中，带来了强腐蚀性，使其pH高达11～12，这带来了严重的破坏环境的问题。特别是随着铝工业的蓬勃发展，其对环境造成的污染问题越来越突出。国标铝工业污染物排放标准(GB 25465-2010)中对废水、固体废弃物都提出了严格的处理要求，要求企业废水PH值应控制在6～9之间，悬浮物应控制在30mg/L以下。

目前铝矿废水处理存在以下问题：一是常规的铝矿开采及工业生产均是在矿区周边，废水pH值大多在11～12之间，呈现强碱性，且废水中的悬浮物含量高，远远超出标准要求。二是铝矿企业大多集中在雨水较多的南方地区，当地时常发生雷雨、风暴等极端天气，遇到此类天气，矿场及铝矿加工厂的污水量往往会突然激增，远超原有污水处理系统的承受能力，存在溢流排放的风险，并且导致污水处理系统的出水水质可能不达标甚至污水处理系统不能正常使用的情况。三是流经矿区的雨水往往带有高污染且未完全收集，部分雨水排到周围环境中，将会导致大量鱼虾、植物死亡，对环境造成不可逆转的破坏。四是在目前的铝矿废水治理过程中，需人工参与药剂投加，然而在极端恶劣天气或紧急情况下，存在对人身安全难以保障和药剂量调整不及时的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种铝矿废水的应急处理设备，可有效解决紧急情况下铝矿场污水量突增无法及时处理而污染环境的问题。

本实用新型的整体技术解决方案是：

铝矿废水的应急处理设备，包括用于接收雨污水的收集装置，与收集装置输出端连通且用于雨污水处理的应急处理装置；应急处理装置包括基础部、加药部、超滤部和压滤部，基础部包括与收集装置的物料输出通过输送管路依次连通的细格栅、缓冲池、第一搅拌池、第二搅拌池；加药部包括与收集装置的物料输出连接的进水pH计、进水流量计，第一加药桶通过第一加药泵及管路与第一搅拌池连通，第二加药桶通过第二加药泵及管路与第二搅拌池连通，与基础部的物料输出连通的出水pH计；超滤部包括与基础部的物料输出通过输送管路连通的管式超滤膜，管式超滤膜共有两路输出，其中一路为超滤出水管，另一路为浓水出水管；压滤部包括压滤机，压滤机的物料输入接浓水出水管的输出端，压滤机的滤液通过产水回流管接缓冲池。

进水pH计、进水流量计的作用是根据进水的流量以及pH值计算加药量，出水pH计的主要作用是测量出水的pH值是否达标，并根据未达标数据与标准值的差异决定再次处理的加药量，上述计算以及对于加药量的控制可以方便地通过计算机以及多种现有的自动控制方式实现，因其属于现有技术，申请人在此不再赘述。

本实用新型的具体结构还有：

基础部的主要作用是为收集装置收集的铝矿废水进行药物处理提供环境，其优选的技术实现手段是，所述的基础部中细格栅的物料输入接收集装置的物料输出，细格栅与缓冲池通过第一进水管连通，缓冲池的物料输出通过第一提升泵、第一管道接第一搅拌池的物料输入，第一搅拌池的物料输出经第二管道接第二搅拌池的物料输入，第二搅拌池的物料输出经第二提升泵、超滤进水管接管式超滤膜的物料输入。

加药部的主要作用是以进水pH计、进水流量计、出水pH计的测定值与标准值的差值为依据，向基础部内的铝矿废水添加药物及酸液，优选的技术实现手段是，加药部中第一加药桶通过第一加药泵及第一加药管与第一搅拌池连通，第二加药桶通过第二加药泵及第二加药管与第二搅拌池连通；进水 pH计及进水流量计的探头与收集装置的物料输出管路连通，出水pH计的探头与基础部的物料输出管路。

为便于药物、酸液与污水有效混合，增强处理效果，优选的技术实现手段是，所述的第一搅拌池内设有第一搅拌机，第二搅拌池内设有第二搅拌机。

超滤部优选的技术实现手段是，基础部的物料输出通过超滤进水管接超滤内循环管的物料输入，超滤内循环管、循环泵与管式超滤膜组成物料循环回路。更为优选的技术实现方式是，管式超滤膜采用德国MEMOS外置式管式超滤膜。

收集装置的主要作用是将矿区内的污水有效收集，其优选的技术实现手段是，所述的收集装置包括分布于矿区内的收集渠、与收集渠的输出相连的蓄滞池，收集渠内的物料输出通过原水泵及进水管接基础部的物料输入端。

本实用新型所取得的技术进步在于：

1、本实用新型采用可有效解决在遇到暴雨、急雨等极端天气情况下，铝矿场区产生的污水超过原有污水处理能力负荷后造成污水溢流致使碱性废水直接外排泄露的问题。

2、本实用新型中的收集装置可将雨水及溢流的矿场污水及时完整收集并输送至应急处理装置，无外排泄露污染的风险。

3、本实用新型收集装置中蓄滞池、基础部中的缓冲池可应对极端暴雨天气，将超过矿场原有处理系统承受能力的污水收集其中，起到了缓冲作用，保证了雨污水的连续处理。

4、本实用新型中的超滤部，创新性地将外置式管式超滤膜首次应用于治理铝矿废水。该膜采用聚偏氟乙烯材质，具有耐强酸强碱的特性；该膜工作通量大于500L/(m²·h)，可应对极端天气污水量激增的紧急情况；该膜可处理悬浮物大于30000mg/L的污水，截留25纳米及以上的污染物，可针对性治理铝矿废水中高悬浮物含量高的问题。超滤部相较于常规过滤系统具有占地面积小，且具有出水水质好、运行稳定、维护操作简单的优点。

5、本实用新型中各装置采用模块化设计，可根据铝矿矿场的不同面积、雨污废水的污染程度、降雨量大小来灵活调整组装，高效地进行应急处理。

6、本实用新型实现了暴雨、急雨等突发情况下对铝矿废水处理后再回用，极大降低了极端天气情况对环境及矿区运行造成的影响，保护环境同时也提高了水资源的利用率。

附图说明

本实用新型的附图有：

图1是本实用新型的运行流程示意图。

图2是本实用新型的整体结构示意图。

附图中的附图标记如下：

1、矿区内污水；2、收集渠；3、蓄滞池；4、原水泵；5、原水管；6、应急处理设备；7、细格栅；8、第一进水管；9、缓冲池；10、第一提升泵； 11、第一管道；12、第一搅拌池；13、第一搅拌机；14、第二管道；15、第二搅拌池；16、第二搅拌机；17、第二提升泵；18、超滤进水管；19、超滤内循环管；20、循环泵；21、MEMOS管式超滤膜；22、超滤出水管；23、浓水出水管；24、压滤机；25、产水回流管；26、第一加药桶；27、第一加药泵； 28、第一加药管；29、第二加药桶；30、第二加药泵；31、第二加药管；32、进水pH计；33、进水流量计；34、出水pH计。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步描述，但不作为对本实用新型的限定，本实用新型的保护范围以权利要求记载的内容为准，任何依据说明书做出的等效技术手段替换，均不脱离本实用新型的保护范围。

本实施例的整体结构如图所示，铝矿废水的应急处理设备，包括用于接收雨污水的收集装置，与收集装置输出端连通且用于雨污水处理的应急处理装置；应急处理装置包括基础部、加药部、超滤部和压滤部，基础部包括与收集装置的物料输出通过输送管路依次连通的细格栅7、缓冲池9、第一搅拌池12、第二搅拌池15；加药部包括与收集装置的物料输出连接的进水pH计 32、进水流量计33，第一加药桶26通过第一加药泵27及管路与第一搅拌池12连通，第二加药桶29通过第二加药泵30及管路与第二搅拌池15连通，与基础部的物料输出连通的出水pH计34；超滤部包括与基础部的物料输出通过输送管路连通的管式超滤膜21，管式超滤膜21共有两路输出，其中一路为超滤出水管22，另一路为浓水出水管23；压滤部包括压滤机24，压滤机24的物料输入接浓水出水管23的输出端，压滤机24的滤液通过产水回流管25接缓冲池9。

所述的基础部中细格栅7的物料输入接收集装置的物料输出，细格栅7 与缓冲池9通过第一进水管8连通，缓冲池9的物料输出通过第一提升泵10、第一管道11接第一搅拌池12的物料输入，第一搅拌池12的物料输出经第二管道14接第二搅拌池15的物料输入，第二搅拌池15的物料输出经第二提升泵17、超滤进水管18接管式超滤膜21的物料输入。

第二提升泵17将絮凝后的雨污水经由超滤进水管18提升输入超滤内循环管19，超滤内循环管19内的雨污水经由循环泵20的加压(0.6～0.8mPa) 进入管式超滤膜21内并形成高速错流循环，管式超滤膜21可截留大于25纳米的污染物，洁净的产水经由超滤出水管22流出，以备二次循环使用；管式超滤膜21浓缩后的浓水经由浓水出水管23进入压滤机24，压滤机24产生的滤液经由产水回流管25进入缓冲池9，压滤机24产生的泥饼交由有资质的企业进行焚烧或填埋处理。

加药部中第一加药桶26通过第一加药泵27及第一加药管28与第一搅拌池12连通，第二加药桶29通过第二加药泵30及第二加药管31与第二搅拌池15连通；进水pH计32及进水流量计33的探头与收集装置的物料输出管路连通，出水pH计34的探头与基础部的物料输出管路。第一搅拌池12内设有第一搅拌机13，第二搅拌池15内设有第二搅拌机16。

加药部的工作流程如下：进水pH计32及进水流量计33可实时监测进水的流量Q及pH值，通过对进水的流量Q及pH值、出水的目标pH值进行计算，可确定酸液的加药量和絮凝剂的加药量。酸液存于第一加药桶26中，由第一加药泵27及第一加药管28加入第一搅拌池12一中，对雨污水进行中和；絮凝剂存于第二加药桶29中，由第二加药泵30及第二加药管31加入第二搅拌池15中，对雨污水进行絮凝混凝。

基础部的物料输出通过超滤进水管18接超滤内循环管19的物料输入，超滤内循环管19、循环泵20与管式超滤膜21组成物料循环回路，管式超滤膜21采用德国MEMOS外置式管式超滤膜。

收集装置包括分布于矿区内的收集渠2、与收集渠2的输出相连的蓄滞池 3，收集渠2内的物料输出通过原水泵4及进水管5接基础部的物料输入端。

Claims (6)

1.铝矿废水的应急处理设备，包括用于接收雨污水的收集装置，与收集装置输出端连通且用于雨污水处理的应急处理装置；其特征在于应急处理装置包括基础部、加药部、超滤部和压滤部，基础部包括与收集装置的物料输出通过输送管路依次连通的细格栅(7)、缓冲池(9)、第一搅拌池(12)、第二搅拌池(15)；加药部包括与收集装置的物料输出连接的进水pH计(32)、进水流量计(33)，第一加药桶(26)通过第一加药泵(27)及管路与第一搅拌池(12)连通，第二加药桶(29)通过第二加药泵(30)及管路与第二搅拌池(15)连通，与基础部的物料输出连通的出水pH计(34)；超滤部包括与基础部的物料输出通过输送管路连通的管式超滤膜(21)，管式超滤膜(21)共有两路输出，其中一路为超滤出水管(22)，另一路为浓水出水管(23)；压滤部包括压滤机(24)，压滤机(24)的物料输入接浓水出水管(23)的输出端，压滤机(24)的滤液通过产水回流管(25)接缓冲池(9)。

2.根据权利要求1所述的铝矿废水的应急处理设备，其特征在于所述的基础部中细格栅(7)的物料输入接收集装置的物料输出，细格栅(7)与缓冲池(9)通过第一进水管(8)连通，缓冲池(9)的物料输出通过第一提升泵(10)、第一管道(11)接第一搅拌池(12)的物料输入，第一搅拌池(12)的物料输出经第二管道(14)接第二搅拌池(15)的物料输入，第二搅拌池(15)的物料输出经第二提升泵(17)、超滤进水管(18)接管式超滤膜(21)的物料输入。

3.根据权利要求1所述的铝矿废水的应急处理设备，其特征在于所述的加药部中第一加药桶(26)通过第一加药泵(27)及第一加药管(28)与第一搅拌池(12)连通，第二加药桶(29)通过第二加药泵(30)及第二加药管(31)与第二搅拌池(15)连通；进水pH计(32)及进水流量计(33)的探头与收集装置的物料输出管路连通，出水pH计(34)的探头与基础部的物料输出管路。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的铝矿废水的应急处理设备，其特征在于所述的第一搅拌池(12)内设有第一搅拌机(13)，第二搅拌池(15)内设有第二搅拌机(16)。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的铝矿废水的应急处理设备，其特征在于基础部的物料输出通过超滤进水管(18)接超滤内循环管(19)的物料输入，超滤内循环管(19)、循环泵(20)与管式超滤膜(21)组成物料循环回路。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的铝矿废水的应急处理设备，其特征在于所述的收集装置包括分布于矿区内的收集渠(2)、与收集渠(2)的输出相连的蓄滞池(3)，收集渠(2)内的物料输出通过原水泵(4)及进水管(5)接基础部的物料输入端。

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