CN219072469U - 一种钛白酸性废水和循环废水回用的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钛白酸性废水和循环废水回用的装置。它包括换热结构；换热结构包括板式换热器和板式换热器给水泵；板式换热器上设置换热器循环冷却水进口、换热器循环高温水出口、循环水池高温水进口20和循环水池高温冷却水出口；板式换热器给水泵一端与循环水池下端连接、另一端与板式换热器的循环水池高温水进口连接；板式换热器的循环水池冷却水出口连接在循环水池上端；换热器循环冷却水进口、换热器循环高温水出口分别与循环水站连接；一洗废水补水系统、循环水站废水补水系统和工艺水补充系统并联连接。本实用新型具有能显著降低产品水耗的优点。

Description

一种钛白酸性废水和循环废水回用的装置

技术领域

本实用新型涉及一种钛白酸性废水和循环废水回用的装置。

背景技术

在钛白粉生产过程工艺中，工艺流程长、工序环节多，新鲜水耗量大，每吨钛白粉消耗新鲜水约60吨。同时在钛白粉生产过程中，也产生大量的酸性废水，其废水产生量与新鲜水消耗量几乎相当。此外在钛白粉生产过程中，还产生大量的尾气(工业废气)，如酸解尾气、煅烧尾气等，这些尾气气量大、温度高、粉尘量多，需要用大量的废水来进行喷淋洗涤、降温除尘、净化排空。因此将钛白粉生产过程中产生的大量废水，经过收集用于尾气治理，是一种节约用水、提高水资源利用效率、降低产品水耗的有效措施和途径。

以酸解尾气处理节水用水为例，如图1所述，具体处理过程如下：酸解尾气气量大，酸解投矿量26～28吨时尾气排放量8～10万m3/h，尾气温度180-200℃，大部分为水蒸汽，尾气中还含有一定浓度的粉尘、SO₃、SO₂及硫酸雾等，因此需要用大量废水对高温尾气进行喷淋洗涤、除尘降温、净化达标排放。尾气处理前，将循环水池中加工艺水到一定液位。依次启动喷淋泵、喷淋泵、喷淋泵，循环池中废水分别通过喷淋塔中内置的喷头喷淋雾化，喷淋水进入循环池中循环使用。尾气处理时，开系统引风机，酸解尾气从尾气进口中进入喷淋塔内，自下而上移动过程中，与三层喷头雾化水自上而下逆向接触，达到传质传热、降温除尘、净化洁净的效果，避免环境污染事件发生。处理后的尾气从尾气出口强制引排，达标排放。随着多批次尾气处理的进行，当循环水池中水温度计过高，如夏季5～9月温度大于42℃时，尾气处理效果变差，尾气排放不合格，此时需启动外排水泵，将温度过高的循环池中的废水通过外排水管送污水处理站处理。当外排一定体积废水后，开补水阀向循环水池中补加工艺水，补加体积通过补水阀的电磁阀与液位计联锁控制实施，同时保持循环水池中废水温度13小于39℃、且液位计过高时，启动外排水泵，将循环水池中过多的废水，通过外管水管送污水处理站处理，之后进行下一批尾气处理，采用该尾气处理装置，夏季每天补加工艺水量400～500吨，耗水量大。

因此，开发一种能显著降低产品水耗的酸解尾气用钛白酸性废水和循环废水回用的装置很有必要。

发明内容

本实用新型的目的是为了提供一种钛白酸性废水和循环废水回用的装置，为一种钛白粉生产过程中废水优化回用的装置，用于对钛白粉生产过程中的酸解尾气进行喷淋洗涤、除尘降温、使其净化达标排放，能显著降低产品水耗。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种钛白酸性废水和循环废水回用的装置，包括喷淋系统、尾气进口、尾气出口、喷淋塔、工艺水补充系统、循环水池和外排系统，

喷淋塔下端位于循环水池内；喷淋系统设置在喷淋塔内、且与循环水池连接；

尾气进口和尾气出口均设置在喷淋塔上；其中，尾气进口位于喷淋塔下部，尾气出口位于喷淋塔上部；喷淋系统位于尾气进口与尾气出口之间；

工艺水补充系统连接在循环水池上端、外排系统连接在循环水池下端；

液位计和温度计均设置在循环水池上；

工艺水补充系统上设置工艺水补充水阀；

其特征在于：还包括换热结构；

换热结构包括板式换热器和板式换热器给水泵；板式换热器上设置换热器循环冷却水进口、换热器循环高温水出口、循环水池高温水进口20和循环水池高温冷却水出口；

板式换热器给水泵一端与循环水池下端连接、另一端与板式换热器的循环水池高温水进口连接；板式换热器的循环水池冷却水出口连接在循环水池上端；换热器循环冷却水进口、换热器循环高温水出口分别与循环水站连接；

一洗废水补水系统、循环水站废水补水系统和工艺水补充系统并联连接；

一洗废水补水系统上设置一洗废水补水阀；

循环水站废水补水系统上设置循环水站废水补水阀；

一洗废水补水阀、循环水站废水补水阀和工艺水补充水阀的电磁阀均与液位计联锁控制。

在上述技术方案中，喷淋系统包括喷淋泵和喷头；

喷头设置在喷淋塔内、且位于尾气进口与尾气出口之间；

喷淋泵位于喷淋塔与循环水池之间、且位于喷淋塔和循环水池的外侧，喷淋泵分别与喷头、循环水池底部连接；

喷头包括第一喷头、第二喷头和第三喷头；第一喷头、第二喷头和第三喷头由上至下依次设置；

喷淋泵包括一级喷淋泵、二级喷淋泵和三级喷淋泵；一级喷淋泵与第一喷头连接；二级喷淋泵与第二喷头连接；三级喷淋泵与第三喷头连接。

在上述技术方案中，外排系统包括外排水管和外排水泵；外排水管连接在循环水池下端；外排水泵设置在外排水管上。

在上述技术方案中，循环水池内壁上设置防腐层。

本实用新型具有如下优点：

(1)改进后尾气处理装置投资小，操作简便，运行平稳，尾气处理效果好；

(2)改进后尾气处理装置每天节约工艺水消耗400～500吨，节水明显，效益显著；

(3)改进后尾气处理装置可接入DCS系统操作；

(4)本实用新型所述装置也适用于煅烧尾气处理装置的应用，也适用于其它行业尾气处理装置的改进和应用，同时也适用其它行业废水的回用。

附图说明

图1为传统钛白粉生产过程中尾气处理装置结构示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图中1-喷淋泵,1-1-一级喷淋泵，1-2-二级喷淋泵，1-3-三级喷淋泵，2-外排系统，3-喷淋系统，4-尾气进口，5-尾气出口,6-喷头，6-1-第一喷头，6-2-第二喷头，6-3-第三喷头，7-喷淋塔，8-工艺水补充水阀，9-循环水池，10-外排水管，11-外排水泵，12-液位计，13-温度计，14-板式换热器，15-板式换热器给水泵，16-换热器循环冷却水进口，17-换热器循环高温水出口，18-一洗废水补水阀，19-循环水站废水补水阀，20-循环水池高温水进口，21-循环水池冷却水出口，22-一洗废水补水系统，23-循环水站废水补水系统，24-工艺水补充系统。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它们并不构成对本实用新型的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本实用新型的优点更加清楚和容易理解。

参阅附图可知：一种钛白酸性废水和循环废水回用的装置，包括喷淋系统3、尾气进口4、尾气出口5、喷淋塔7、工艺水补充系统24、循环水池9和外排系统2，尾气进口4为处理前的钛白粉生产过程中的酸解尾气进口；尾气出口5为钛白粉生产过程中的酸解尾气处理后，除尘降温、净化达标排放的尾气的出口；

喷淋塔7下端位于循环水池9内；喷淋系统3设置在喷淋塔7内、且与循环水池9连接；

尾气进口4和尾气出口5均设置在喷淋塔7上；其中，尾气进口4位于喷淋塔7下部，尾气出口5位于喷淋塔7上部；喷淋系统3位于尾气进口4与尾气出口5之间；

工艺水补充系统24连接在循环水池9上端、外排系统2连接在循环水池9下端；

液位计12和温度计13均设置在循环水池9上；温度计13用于对循环水池9进行水温指示；

工艺水补充系统24上设置工艺水补充水阀8；

本实用新型所述的钛白酸性废水和循环废水回用的装置还包括换热结构；

换热结构包括板式换热器14和板式换热器给水泵15；板式换热器14上设置换热器循环冷却水进口16、换热器循环高温水出口17、循环水池高温水进口20和循环水池高温冷却水出口21；

板式换热器给水泵15一端与循环水池9下端连接、另一端与板式换热器14的循环水池高温水进口20连接；板式换热器14的循环水池冷却水出口21连接在循环水池9上端；换热器循环冷却水进口16、换热器循环高温水出口17分别与循环水站连接；

本实用新型中的换热结构为板式换换器，为间接换热形式。换热器循环冷却水进口16为来自循环水站的低温水，水温约为32℃；换热器循环高温水出口17为换热器循环冷却水进口16的低温水通过板式换热器换热后水温升高，水温约42℃，要返回循环水站降温；也即换热器循环高温水出口17输出的水温约42℃热水为循环水站进水、输入换热器循环冷却水进口16的水温约为32℃的低温水为经循环水站凉水塔降温后的低温水。

板式换热器给水泵15用于向板式换热器14提供水循环、对循环水池9进行降温；

当循环水池9中废水温度计13大于39℃时，启动板式换热器14的板式换热器给水泵15，循环水池9中高温水通过板式换热器14换热后排入循环水池9中，如此循环给水换热；同时开循环冷却水进口阀和循环冷却水出口阀，循环水池9中高温水在板式换热器14中与循环冷却水间接换热降温，使循环水池9内的水温保持在尾气处理的最佳水温范围，尾气处理效果较好(当循环水池9中的循环用水的温度维持在尾气处理的最优温度，除尘降温、净化效果最好)，满足水温对尾气处理的要求；

一洗废水补水系统22、循环水站废水补水系统23和工艺水补充系统24并联连接；

一洗废水补水系统22上设置一洗废水补水阀18；一洗废水补水系统22用于补加一洗废水，一洗废水的水温约为55℃；一洗废水补水系统22指偏钛酸一次水洗过程中产生的大量酸性低浓度废水，现有技术没有回用途径，就直接输送到污水处理站中和处理；本实用新型设置一洗废水补水系统22的回用系统，将其回用至喷淋洗涤钛白粉生产过程中的酸解尾气，除尘降温、使其尾气净化达标排放，节省工艺水，节省成本；

循环水站废水补水系统23上设置循环水站废水补水阀19；循环水站废水补水系统23用于补加循环水站废水，循环水站废水的水温约为42℃；

一洗废水补水阀18、循环水站废水补水阀19和工艺水补充水阀8的电磁阀均与液位计12联锁控制；本实用新型在进行补水时优先补加一洗废水补水系统22和循环水站废水补水系统23两部分废水，一般不补加工艺水补充系统24中的工艺水，以实现废水回用、节约工艺水消耗；

本实用新型装置用于废水回用、套用，节水效果显著。

进一步地，喷淋系统3包括喷头6和喷淋泵1；用于喷淋洗涤钛白粉生产过程中的酸解尾气，除尘降温、使其尾气净化达标排放；

喷头6设置在喷淋塔7内、且位于尾气进口4与尾气出口5之间；

喷淋泵1位于喷淋塔7与循环水池9之间，且分别与喷头6、循环水池9底部连接；

喷头6包括第一喷头6-1、第二喷头6-2和第三喷头6-3；第一喷头6-1、第二喷头6-2和第三喷头6-3由上至下依次设置；

喷淋泵1包括一级喷淋泵1-1、二级喷淋泵1-2和三级喷淋泵1-3；一级喷淋泵1-1与第一喷头6-1连接；二级喷淋泵1-2与第二喷头6-2连接；三级喷淋泵1-3与第三喷头6-3连接。

更进一步地，外排系统2包括外排水管10和外排水泵11；外排水管10连接在循环水池9下端；外排水泵11设置在外排水管10上；循环水池9中过多的废水，通过外排水泵11和外管水管10送往污水处理站集中处理；

外排水泵为耐腐蚀离心泵；

外排系统2通过外排水管将外排水送往污水处理站。

更进一步地，喷淋泵1选用耐腐蚀离心泵；

喷头6选用防堵塞型螺旋喷头；

喷淋塔7选用玻璃钢喷淋塔；

板式换热器14选用钛材板式换热器；

更进一步地，工艺水补充系统24的水温为32℃左右；

循环水进口16为循环冷却水进口，水温约为32℃；

循环水出口17为循环冷却水出口，水温约为42℃。

实施例

如图示2所示：本实施例中的废水来源有一洗废水补水系统22(其水温约为55℃)、循环水站废水补水系统23(其水温约为42℃)，这两部分水温较高，不能直接使用，因此为了节水用水，本实施例在传统尾气处理装置基础上，增加了板式换热器14和补水系统，具体如下：

尾气处理前，将循环水池9中加工艺水8到一定液位，通过液位计12监测。依次启动喷淋泵1、喷淋泵2、喷淋泵3，循环池9中废水分别通过喷淋塔7中内置的喷头喷淋雾化，喷淋水进入循环池9中循环使用；

尾气处理时，开系统引风机，酸解尾气从尾气进口4中进入喷淋塔7内，自下而上移动过程中，与三层喷头雾化水自上而下逆向接触，达到传质传热、降温除尘、净化洁净的效果，避免环境污染事件发生。处理后的尾气从尾气出口5强制引排，达标排放；当循环水池9中内置的温度计13显示温度大于39℃时，启动板式换热器14的板式换热器给水泵15，循环水池9中高温水通过板式换热器14换热冷却后排入循环水池9中，如此循环给水换热；同时开启换热器循环水进口16处的循环冷却水进口阀和换热器循环水出口17处的循环冷却水出口阀，循环水池9中高温水在板式换热器14中与循环冷却水间接换热降温，满足水温对尾气处理的要求；同时，补水时优先补加一洗废水补水系统22、循环水站废水补水系统23两部分废水，一般不补加工艺水补充系统24中的工艺水，以节约工艺水消耗。循环水池9中过多的废水，通过外排水泵11和外管水管10送污水处理站集中处理。本实用新型(即改进后的尾气处理装置)，在整个夏季全部使用其它工序产生的废水(如，一洗废水补水系统22和循环水站废水补水系统23)，工艺水使用为零，即在夏季，采用本实用新型所示装置每天节约工艺水400～500吨，达到节水目的，且电耗增加不明显。

为了能够更加清楚的说明本实用新型所述的钛白酸性废水和循环废水回用的装置与现有技术相比所具有的优点，工作人员将这两种技术方案进行了对比，其对比结果如下表1所示：

表1对比结果

由上表可知，本实用新型所述的钛白酸性废水和循环废水回用的装置与现有技术相比，工艺水消耗小、尾气处理效果好。

其它未说明的部分均属于现有技术。

Claims (4)

1.一种钛白酸性废水和循环废水回用的装置，包括喷淋系统(3)、尾气进口(4)、尾气出口(5)、喷淋塔(7)、工艺水补充系统(24)、循环水池(9)和外排系统(2)，

喷淋塔(7)下端位于循环水池(9)内；喷淋系统(3)设置在喷淋塔(7)内、且与循环水池(9)连接；

尾气进口(4)和尾气出口(5)均设置在喷淋塔(7)上；其中，尾气进口(4)位于喷淋塔(7)下部，尾气出口(5)位于喷淋塔(7)上部；喷淋系统(3)位于尾气进口(4)与尾气出口(5)之间；

工艺水补充系统(24)连接在循环水池(9)上端、外排系统(2)连接在循环水池(9)下端；

液位计(12)和温度计(13)均设置在循环水池(9)上；

工艺水补充系统(24)上设置工艺水补充水阀(8)；

其特征在于：还包括换热结构；

换热结构包括板式换热器(14)和板式换热器给水泵(15)；板式换热器(14)上设置换热器循环冷却水进口(16)、换热器循环高温水出口(17)、循环水池高温水进口(20)和循环水池高温冷却水出口(21)；

板式换热器给水泵(15)一端与循环水池(9)下端连接、另一端与板式换热器(14)的循环水池高温水进口(20)连接；板式换热器(14)的循环水池冷却水出口(21)连接在循环水池(9)上端；换热器循环冷却水进口(16)、换热器循环高温水出口(17)分别与循环水站连接；

一洗废水补水系统(22)、循环水站废水补水系统(23)和工艺水补充系统(24)并联连接；

一洗废水补水系统(22)上设置一洗废水补水阀(18)；

循环水站废水补水系统(23)上设置循环水站废水补水阀(19)；

一洗废水补水阀(18)、循环水站废水补水阀(19)和工艺水补充水阀(8)的电磁阀均与液位计(12)联锁控制。

2.根据权利要求1所述的钛白酸性废水和循环废水回用的装置，其特征在于：喷淋系统(3)包括喷淋泵(1)和喷头(6)；

喷头(6)设置在喷淋塔(7)内、且位于尾气进口(4)与尾气出口(5)之间；

喷淋泵(1)位于喷淋塔(7)与循环水池(9)之间，且分别与喷头(6)、循环水池(9)底部连接；

喷头(6)包括第一喷头(6-1)、第二喷头(6-2)和第三喷头(6-3)；第一喷头(6-1)、第二喷头(6-2)和第三喷头(6-3)由上至下依次设置；

喷淋泵(1)包括一级喷淋泵(1-1)、二级喷淋泵(1-2)和三级喷淋泵(1-3)；一级喷淋泵(1-1)与第一喷头(6-1)连接；二级喷淋泵(1-2)与第二喷头(6-2)连接；三级喷淋泵(1-3)与第三喷头(6-3)连接。

3.根据权利要求1或2所述的钛白酸性废水和循环废水回用的装置，其特征在于：外排系统(2)包括外排水管(10)和外排水泵(11)；外排水管(10)连接在循环水池(9)下端；外排水泵(11)设置在外排水管(10)上。

4.根据权利要求3所述的钛白酸性废水和循环废水回用的装置，其特征在于：循环水池(9)内壁上设置防腐层。

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