申请日2003.06.04
公开(公告)日2003.11.19
IPC分类号C02F1/66; C02F1/00; C02F1/58
摘要
本发明涉及一种工业酸性废水净化处理方法及设备。处理剂可采用电熔镁除尘灰、轻烧镁粉为中和剂，它包括下列步骤：1.向中和塔供废酸水、2.向中和塔内供中和剂、3.中和反应、4.过滤。本发明采用特殊的设计方式和新颖的工艺配置，提供一种投资省，运行费用低，资源广，反应充分，处理效果好，结构紧凑，管理方便的酸性废水净化方法及设备。处理废水pH值可达6-9，达标排放。实施后的废水按50%做到循环使用，则可节水5亿吨/年，节水费用8亿元/年。本发明实现以废治废，保护了不可再生资源。处理过程产生的污泥可烧结造球、作建筑材料或开发作水处理剂，实现三废资源的综合利用。处理后的酸性废水可用于生产设备冷却，湿地绿化等。
権利要求書
1、一种酸性废水处理工艺方法，其特征在于：它包括下列步骤：
(1)、向中和塔供废酸水
废酸水储在酸槽(10)内，槽上设有PH、液位显示，由变频电 机驱动水泵(11)，经管路(12)将废酸水按水位显示的要求供入塔 (6)内，之后关闭电机(11);
(2)、中和塔内供中和剂
采用电熔镁除尘灰及轻烧镁粉中和剂处理废酸水;
经管路(1)将中和剂储在料仓(2)内，由旋轴阀门(3)下料 至固体流量计(4)，按给定计量后落入送料装置(5)，经传动系统(7) 将中和剂输送到中和塔顶部加料口(33)，翻转卸入塔内;
(3)、中和反应
中和剂与酸水混入后，搅拌系统(9)(34-46)启动运转在三层 叶轮(46)的搅拌作用下，废酸液得到了充分反应，当PH值达到6 -9时，中和反应完成，搅拌系统停运，中和塔经过一段时间澄清， 中和塔澄清区域内清水可以经管路(31)排入水池(30)，也可以不 经澄清过程，直接将反应后的泥水全部连续输送过滤器;
(4)、过滤
反应后的泥水由中和塔(6)底部出水电动阀(13)控制，污水 泵(14)将塔内泥水经管路(15)送至过滤器(16)内，经过滤器(16) 过滤后的清水经管路(17)排入水池(30)可循环利用，过滤后的清 水也可以经管路(19)、(20)分别送入中和塔、储酸槽，起酸度的平 衡;
过滤后的泥浆经管路(22)送至与之相联的泥浆储罐(23)后经 泥浆泵(24)，通过阀门(25)，经相联管路(26)送至压滤机(27)， 压滤后清水经管路(28)排入水池(30)，泥饼落入槽中，倒出。
2、如权利要求1所述的酸性废水处理工艺方法，其特征在于： 所说的处理剂可采用电熔镁除尘灰、轻烧镁粉为中和剂，中和剂配方 其有效成分为：
处理废酸水(按重量的百分比计)浓度为：≥1～2%时，电熔镁 除尘灰粒度140目，投入按0.75～1.05%，PH≥6～6.5，;轻烧镁粉 为中和剂粒度140目，投入按0.658～0.95%，PH≥6～6.5;
当浓度值<1%时电熔镁除尘灰粒度140目，投入按0.68%，轻烧 镁粉粒度140目，投入按0.59%，PH≥6.5。
3、一种酸性废水处理设备，是由：中和塔内搅拌系统，搅拌轴 调心定位装置、中和剂上料装置、废酸液位显示、中和塔连接的管路、 变频调速电机、过滤机、电控阀组成，其特征在于：中和塔(6)顶 部设有PH酸度显示，液位显示、进口酸水管路(12)、中和剂进料 口(33)、清水进口管路(19)、搅拌传动系统(9);塔内搅拌轴上设 有三层浆片(46)，可调轴心定位装置(8)固定在塔内底面，塔下部 与设有净水排放管路(31)相联，塔底设有与泥水排放联接的阀门(13) 相联，依次联接的是水泵(14)、管路(15)、过滤机(16)、管路(22)、 泥浆储罐(23)、泥浆泵(24)、电动阀(25)、管路(26)、压滤机(27)、 压滤清水管路(28)、进料管路(1)与料仓(2)相联，料仓下面的 旋转阀门(3)与固体流量计(4)相联，流量计内的中和剂卸入料槽 (5)，传动装置(7)与料槽(5)通过绳轮联接，绳轮(32)固定在 中和塔顶部;支撑环(34)固定在反应塔(6)上，顶尖紧固架(35) 与支撑环(34)联接，顶尖调整螺栓(36)均布安装在顶尖紧固架(35) 上，调整顶尖(41)，轴心定位架(8)与反应塔(6)联接，法兰(38) 固定在轴心定位架(8)上，支架(39)与法兰(38)联接，传动螺 母(40)与支架(39)相联，顶尖(41)与传动螺母(40)联接，紧 固螺母、垫圈(37)与顶尖(41)相联接;
减速机(42)与电机(43)相联，电机支架(44)下端固定在中 和塔顶部，电机输出轴与搅拌轴(45)联接，搅拌轴上设三层浆片(46)， 每层设三片。
4、如权利要求3所述的酸性废水处理设备，其特征在于：中和 塔(6)内部敷设的中和反应搅拌系统，包括搅拌轴心调整装置。
5、如权利要求3所述的酸性废水处理设备，其特征在于：中和 塔(6)外设一处自动上料装置(7)。
6、如权利要求3所述的酸性废水处理设备，其特征在于：在反 应塔(6)顶部设有污水进口管路(12)、设有清水进口管路(19)、 中和剂进料口(33)、搅拌反应系统(9)，下部设有出水管路(31)。
7、如权利要求3所述的酸性废水处理设备，其特征在于：中和 塔(6)进出水采用变频调速电机配用水泵(11)，管路中设有自动控 制阀(13)、(18)、(21)、(25)，在水泵(14)的管路上设置逆止阀， 设置在中和塔(6)内的搅拌轴(45)形式为三层搅拌，搅拌轴心由 可调装置调整。
说明书
一种酸性废水处理工艺方法及设备
技术领域 本发明属于环境保护技术领域，涉及一种工业酸性 废水净化处理方法、用于处理酸性废水的中和剂及设备。
背景技术 目前，国内钢铁冶金、化工、化学纤维等生产工艺 中用酸的企业都排出酸性废水。已有技术中，在解决酸性废水时，原 则上分二步，对浓度高于3-4%以上的要求回收;对浓度3-4%以下的 进行中和处理后排放，中和剂用的是价格昂贵的石灰，石灰石、苏打、 苛性纳等，国家对酸性废水的要求PH=6-9可达标排放。对酸性废水 处理采用的还是60年代的工艺技术，它缺点很多，劳动卫生条件差， 浪费资源，操作管理复杂，不易实现自动化控制，设备系统庞大，质 量得不到保证，污泥体积大，脱水麻烦，腐蚀性强，大修频繁等诸多 弊端。如：
a、钙系中和材料在中和反应中，缓冲性差PH值不好控制，最 大可达PH>9以上，只能用酸碱二次调节，污水回流率高，直接影响 酸性废水达标排放。而电熔镁粉中和剂最大的特点是不过中和，缓冲 性好，在反应中PH=6时反应速率马上减缓直至停止，从而能确保一 次中和合格达标。酸性废水处理合格率100%。
b、钙系材料属中等危险物料，如石灰乳等。在运输、贮存、配 制过程中存在腐蚀性强、安全性差的隐患，而且易粘结，堵塞设备及 大修频繁，使生产大修成本加大。不易于实现真正的自动化操作管理。
c、石灰乳工艺酸性废水处理产生的污泥松散体积大，约占处理 废水体积的10%以上，而电熔镁粉中和剂产生污泥量仅为5%左右， 且污泥性状好、易沉淀、易浓缩脱水，从而极大降低了污泥处理成本。
d、石灰乳中和剂由于其理化性质决定不能一次处理合格达标， 设施建设中要设二次中和反应槽，终控槽，制乳配乳送乳，斜板沉淀 池等系统，使工艺复杂，设备增多，基建投资大，运行费用高。而电 熔镁粉中和剂一次建设投资比钙系节省30%左右，车间运行费用以 15m3/h酸性废水处理的生产企业统计，每年可节约生产费用96万元/ 年。
我国是水资源非常缺乏的国家，人均水资源不足世界人均水资源 的1/4。而全国每年有10亿吨，占全国排污总量的1%的酸性废水。 由于现有的技术所限，没能得到很好的处理，而直接排放到干流中成 为重要的水系污染物。据了解国家有关部门，全国有酸洗废水的各类 厂家470多家。其中轧钢厂约240多家，由于我国每年大批板材进口， 所以现在全国各省都在上冷轧厂项目。大多数使用酸洗对钢材生产预 处理。而对酸性废水的处理有的排放，或稀释排放。目前，采用传统 落后的钙系中和剂处理方法建一座中和站处理酸性废水需投资210 万元，所以对工业酸性废水净化处理是目前亟待解决的课题。
经检索中国专利CN86106532A公开的是一种由碱性无机化合 物、高分子粘合剂和水组成的处理含有多种金属离子的酸性废水的处 理剂。中国专利01138004.7公开的是一种高氟酸性废水处理方法， 以碳酸钙为主除氟剂，氧化钙为辅除氟剂，并将部分固体沉渣返回用 作聚集晶种。适用于含固体悬浮物、高氟酸性废水处理。
发明内容 本发明的目的是为解决酸性废水处理中的许多环 保疑难问题，从根本上实现酸性废水处理过程中的自动化操作管理的 技术问题，用电熔镁粉中和剂代替钙钠系在酸性废水中应用，提供一 种酸性废水处理工艺方法及设备。
本发明一种酸性废水处理工艺方法及设备内容简述：
本发明一种酸性废水处理工艺方法，其特征在于：它包括下列步 骤：
(1)、向中和塔供废酸水
废酸水储在酸槽10内，槽上设有PH、液位显示，由变频电机驱 动水泵11，经管路12将废酸水按水位显示的要求供入中和塔6内， 之后关闭电机11;
(2)、向中和塔内供中和剂
采用电熔镁除尘灰及轻烧镁粉中和剂处理废酸水;
经中和剂进料口管路1将中和剂储在料仓2内，由旋转阀门3下 料至固体流量计4，按给定计量后落入送料装置5，经传动系统7将 中和剂输送到中和塔6顶部加料口33，翻转卸入塔内;
(3)、中和反应
中和剂与酸水混入后，搅拌系统9(34-46)启动运转，在三层叶 轮46的搅拌作用下，废酸液得到了充分反应，当PH值达到6-9时， 中和反应完成，搅拌系统停运，中和塔经过一段时间澄清，中和塔澄 清区域内清水可以经管路31排入水池30，也可以不经澄清过程，直 接将中和塔内反应后的泥水全部连续输送过滤器;
(4)、过滤
反应后的泥水由中和塔6底部出水电动阀13控制，污水泵14将 塔内泥水经管路15送至过滤器16内，经过滤器16过滤后的清水经 管路17排入水池30可循环利用，过滤后的清水也可以经管路19、 20分别送入中和塔、储酸槽，起酸度的平衡;
过滤后的泥浆经管路22送至与之相联的泥浆储罐23后经泥浆泵 24，通过阀门25，经相联管路26送至压滤机27，压滤后清水经管路 28排入水池30，压滤泥饼落入槽中，倒出。
处理剂可采用电熔镁的除尘灰、轻烧镁粉为中和剂，中和剂配方 其有效成分为：
处理废酸水(按重量的百分比计)浓度为：≥1～2%时，其有效 成分为：电熔镁除尘灰粒度140目，投入按0.75～1.05%，PH≥6～ 6.5，;轻烧镁粉为中和剂粒度140目，投入按0.658～0.95%，PH≥6～ 6.5;
当浓度值<1%时，其有效成分为：电熔镁除尘灰粒度140目，投 入按0.68%，轻烧镁粉粒度140目，投入按0.59%。PH≥6.5
当浓度值>2%时，则用通过过滤机处理后的清水输入中和塔稀 释，使酸性废水浓度达到1～2%，再按配方原则操作。
酸性废水处理设备是由：中和塔内搅拌系统，搅拌轴调心定位装 置、中和剂上料装置、废酸液位显示、中和塔连接的管路、变频调速 电机、过滤机、电控阀组成，其特征在于：中和塔6顶部设有PH酸 度显示，液位显示、进口酸水管路12、中和剂进料口33、清水进口 管路19、搅拌传动系统9;塔内搅拌轴上设有三层浆片46，轴心定 位装置8固定在塔内底面，塔下部与设有净水排放管路31相联，塔 底设有与泥水排放联接的阀门13相联，依次联接的是水泵14、管路 15、过滤机16、管路22、泥浆储罐23、泥浆泵24、电动阀25、管 路26、压滤机27、压滤清水管路28 5中和剂进料管路1与储料仓2 相联，料仓下面的旋转阀门3与固体流量计4相联，流量计内的中和 剂卸入料槽5，传动装置7与料槽5通过绳轮联接，绳轮32固定在 中和塔顶部;支撑环34固定在反应塔6上，顶尖紧固架35与支撑环 34联接，顶尖调整螺栓36均布安装在顶尖紧固架35上，调整顶尖 41，轴心定位架8与反应塔6联接，法兰38固定在轴心定位架8上， 支架39与法兰38联接，传动螺母40与支架39相联，顶尖41与传 动螺母40联接，紧固螺母、垫圈37与顶尖41相联接;
减速机42与电机43相联，电机支架44下端固定在中和塔顶部， 电机输出轴与搅拌轴45联接，搅拌轴上设三层浆片46，每层设三片;
中和塔6内部敷设的中和反应搅拌系统，包括搅拌轴心调整装 置;
上料装置为向中和塔6外设一处自动上料装置7。
在反应塔顶部设有污水进口，清水进口中和剂进料口，搅拌反应 系统，底部设有出水管;
中和塔进出水采用变频调速电机配用水泵，管路中均设有自动控 制阀，水泵设逆止阀，设置在中和塔内的搅拌轴形式为三层搅拌，搅 拌轴心由可调装置调整。
本发明采用了特殊的设计方式和新颖的工艺配置，提供了一种投 资省，运行费用低，资源广，反应充分，处理效果好，结构紧凑，管 理方便的废酸水处理工艺方法及设备。本发明实施后，保守计算对处 理后的废水按50%做到循环使用。则节水5亿吨/年，按1.6元/吨水 价计算，则节水费用8亿元/年。为实现废酸液在非正常生产条件下 产生的不同浓度而能够处理，在发明的要点还在于采用精密的PH酸 度显示仪，利用过滤器16排出的清水置入储槽、中和塔内调整酸度， 与精确的固体流量计4相结合，按给定的中和反应配方，在搅拌作用 下，处理废水PH值可达6-9，达标排放。在电熔镁粉中和剂使用中 是利用的镁矿生产中的除尘灰，取代现在普遍使用的活性石灰(活性 石灰是炼钢还原剂)实现以废治废，保护了不可再生资源。处理过程 中产生的污泥可送烧结造球，制砖作建筑材料或开发作水处理剂。实 现三废资源的综合利用。处理后的酸性废水可代替新水作循环水使 用，用于生产设备冷却，湿地绿化等。
