申请日2015.09.06
公开(公告)日2016.03.09
IPC分类号C02F1/66
摘要
本实用新型属于化工设备技术领域，提供一种连续中和酸性废水的固定床。该固定床包括床体(1)，酸性废水进口(2)，排净、除渣、冲洗口(3)，集渣室(4)，中性水出口(5)，多孔支撑板(6)。本专利采用碳酸锂颗粒为原料，设置专用的固定床塔，将碳酸钙颗粒填入其中，酸性废水从塔底进入，与碳酸钙发生反应，生成钙盐和二氧化碳，钙盐溶解在废水中，二氧化碳从塔顶自由排出，塔顶排出的水为pH值约为6.5的中性水，再经过微量氢氧化钠水溶液调节至pH值达到7-9，符合污水管网纳管标准。
摘要附图
权利要求书
1.一种连续中和酸性废水的固定床，其特征在于：该固定床包括床体(1)，酸性废水进口(2)，排净、除渣、冲洗口(3)，集渣室(4)，中性水出口(5)，多孔支撑板(6);其中，床体(1)呈倒漏斗型，分为上部床体(1-1)和下部床体(1-2)，上部床体(1-1)自然开口，与空气连通，下部床体(1-2)与集渣室(4)连接，二者由多孔支撑板(6)分隔;床体(1)内部填充碳酸钙颗粒(7)，集渣室(4)填充鹅卵石(12)，多孔支撑板(6)将碳酸钙颗粒(7)与鹅卵石(12)隔离;位于上部床体(1-1)的碳酸钙颗粒(7)与空气接触面呈中间高、两端低的山峰型，产生中性水溢出面(9);中性水出口(5)位于中性水溢出面(9)和碳酸钙颗粒(7)之间。
2.权利要求1所述的连续中和酸性废水的固定床，其特征在于：碳酸钙颗粒(7)的直径大小为1-5mm，鹅卵石(12)的直径大小为1.5-2.5cm;多孔支撑板(6)的孔径大小0.5-0.9mm，保证碳酸钙颗粒(7)不会通过多孔支撑板(6)的孔径进入到集渣室(4)而泥沙可以通过多孔支撑板(6)的孔径。
3.权利要求1所述的连续中和酸性废水的固定床，其特征在于：该固定床还包括中空渗透管(8)和酸性废水渗透管(11);其中，中空渗透管(8)位于上部床体(1-1)和下部床体(1-2)，2部分的床体数量分别为1-2个;酸性废水渗透管(11)连接酸性废水进口(2)，位于下部床体(1-2)，呈倒U型，远离酸性废水进口(2)的末端闭合，距离床体(1)的底端≥30mm。
4.权利要求3所述的连续中和酸性废水的固定床，其特征在于：中空渗透管(8)和酸性废水渗透管(11)上均匀分布有孔径，孔径大小为≤0.2mm;酸性废水进口(2)呈倒U型，与床体(1)的连接口距离床体(1)的底端≥30mm。
5.权利要求4所述的连续中和酸性废水的固定床，其特征在于：上述部床体(1-1)的底端有一直径为10-15cm的搅动开口(10)，装置使用时，该开口封闭。
6.权利要求1-5任一项所述的连续中和酸性废水的固定床，其特征在于：床体(1)的大小根据处理的酸性废水的工程量而定，其中，集渣室(4)的高度A为下部床体(1-2)的高度B的1/4-1/3，下部床体(1-2)的高度B占整个装置的高度C的1/3-1/2。
说明书
一种连续中和酸性废水的固定床
技术领域
本实用新型属于化工设备技术领域，涉及一种连续中和酸性废水的固定床。
背景技术
工业生产中产生的酸性废水具有腐蚀性，如果直接排放到环境中会极大地破坏环境，从节水、节能的角度，能够废水再利用是工业酸性废水最好的处理方式。但由于水质pH值低，如果不经过酸性中和直接输入到循环系统中，会严重损坏设备，造成巨大的经济损失，因此，对工业生产中产生的酸性废水进行酸性中和是酸性废水处理的首要任务。
目前，工业生产中产生的酸性废水一般采用氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸氢钠等碱性物质间隙中和，该类方法具有中和充分，调节准确等优点，但该类方法人工用量大，作业环境差，如果用氢氧化钙中和还要配以离心或压滤机械才能较好地保持排放水的澄清达标，产品操作复杂，设备投入多。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有问题，本实用新型提供一种新型的连续中和酸性废水的固定床。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现
1.本实用新型提供一种连续中和酸性废水的固定床，该固定床包括床体，酸性废水进口，排净、除渣、冲洗口，集渣室，中性水出口，多孔支撑板;其中，床体呈倒漏斗型，分为上部床体和下部床体，上部床体自然开口，与空气连通，下部床体与集渣室连接，二者由多孔支撑板分隔;床体内部填充碳酸钙颗粒，集渣室填充鹅卵石，多孔支撑板将碳酸钙颗粒与鹅卵石隔离;位于上部床体的碳酸钙颗粒与空气接触面呈中间高、两端低的山峰型，产生中性水溢出面;中性水出口位于碳酸钙颗粒的峰顶和峰谷之间。
床体呈倒漏斗型，既可以增加填充碳酸钙颗粒的用量，也可以最大限度的让产生的气体及时排除装置，并可以增加酸性废水与碳酸钙颗粒的接触面积。上部 床体自然开口，酸性废水与碳酸钙颗粒反应后，产生的无害CO2可以直接扩散到空气中，避免对装置的压力。上部床体碳酸钙颗粒与空气接触面呈中间高、两端低，高度差根据酸性废水通入速度而定，高度差≥10cm。
2.上述1提供的连续中和酸性废水的固定床，其中，碳酸钙颗粒的直径大小为1-5mm，鹅卵石的直径大小为1.5-2.5cm;多孔支撑板的孔径大小0.5-0.9mm，保证碳酸钙颗粒不会通过多孔支撑板的孔径进入到集渣室而泥沙可以通过多孔支撑板的孔径。
多孔支撑板的作用是隔离碳酸钙颗粒与鹅卵石，孔径大小的限定是为了保证碳酸钙颗粒不能进入集渣室而碳酸钙颗粒中的泥沙和杂质可以进入集渣室，方便在使用过程中清理碳酸钙颗粒中的杂质。
3.上述1提供的连续中和酸性废水的固定床，其中，该固定床还包括中空渗透管和酸性废水渗透管;其中，中空渗透管位于上部床体和下部床体，2部分的床体数量分别为1-2个;酸性废水渗透管连接酸性废水进口，位于下部床体，呈倒U型，远离酸性废水进口的末端闭合，距离床体的底端≥30mm。
中空渗透管的作用是为了疏通碳酸钙颗粒，避免碳酸钙颗粒过于紧密，难以充分与废水中的酸性物质反应，同时，也可以让产生的CO2可以更快地扩散出去，减小装置的承压。酸性废水渗透管的作用与中空渗透管的作用类似，能够让酸性废水在碳酸钙颗粒中更好扩散，废水中的酸性物质能够与碳酸钙颗粒充分接触反应。
无论是中空渗透管还是酸性渗透管的固定可以采用卡合、嵌套、螺旋等本领域可以想到的任一方式，只要让渗透管固定在装置上即可。中空渗透管两端闭合。
4.上述3提供的连续中和酸性废水的固定床，其中，中空渗透管和酸性废水渗透管上均匀分布有孔径，孔径大小为≤0.2mm;酸性废水进口呈倒U型，与床体的连接口距离床体的底端≥30mm。
对中空渗透管和酸性废水渗透管的孔径进行限制，就是保证液体可以自由穿透渗透管壁达到交换目的，而碳酸钙颗粒及其中的杂质不至于进入管内。
无论是酸性废水进口还是酸性废水渗透管都要求呈倒U型可以减缓水流对碳酸钙颗粒的冲击，其中，酸性废水渗透管呈倒U型可以让酸性废水更大面积得与碳酸钙颗粒接触。
5.上述4提供的连续中和酸性废水的固定床，其中，上述部床体的底端有一直径为10-15cm的搅动开口，装置使用时，该搅动开口封闭。
6.上述1-5任一项提供的连续中和酸性废水的固定床，其中，床体的大小根据处理的酸性废水的工程量而定，其中，集渣室的高度A为下部床体的高度B的1/4-1/3，下部床体的高度B占整个装置的高度C的1/3-1/2。
有益效果：
本专利采用碳酸锂颗粒为原料，设置专用的固定床塔，将碳酸钙颗粒填入其中，酸性废水从塔底进入，与碳酸钙发生反应，生成钙盐和二氧化碳，钙盐溶解在废水中，二氧化碳从塔顶自由排出，塔顶排出的水为pH值约为6.5的中性水，再经过微量氢氧化钠水溶液调节至pH值达到7-9，符合污水管网纳管标准。
本专利装置在废水量30吨/24小时，盐酸含量3%情况下连续运行1年，塔顶废水保持pH值6.5，在运行过程中，每天添加1吨左右的碳酸钙颗粒，粒径约3毫米不规则颗粒。运行过程中由于市售碳酸钙颗粒不同程度的含有泥沙，需每隔3-5天用清水高流量冲洗1-2次，将不溶于水的泥沙冲出固定床，保持固定床不板结，不短路，确保出水水质符合指标要求。
碳酸钙中的泥沙密度较大，在塔后的沉降池中很容易自由沉降，沉降的淤泥沉降后比较密实，每2个月清理一次，极大的减少了以前用氢氧化钙的工作量，中和成本也低于氢氧化钙，清理成本、安全程度均是最佳的。。
