申请日2018.08.31
公开(公告)日2018.11.13
IPC分类号C02F1/66; C02F9/04; C02F101/16
摘要
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及pH调节污水处理系统及调节污水pH值的方法，包括中和箱和废液箱，废液箱底部侧壁上固定安装有第二pH计，废液箱底部中端通过中间管固定连接有三通电磁阀，三通电磁阀两端通过管道分别连接有酸废液储存箱和减废液储存箱，酸废液储存箱内顶部固定安装有第二液位感应器，酸废液储存箱通过管道连接有第四电磁阀，碱废液储存箱内顶部安装有第三液位感应器，碱废液储存箱通过管道连接有第三电磁阀，第三电磁阀和第四电磁阀均通过管道与中和箱，本发明通过设计酸废液储存箱、碱废液储存箱、第三电磁阀和第四电磁阀相互配合，本系统可重复利用废酸液和废碱液，可减少酸液和碱液使用，降低能耗，降低废水处理成本。
权利要求书
1.pH调节污水处理系统，包括中和箱(1)、第一pH计(2)、搅拌轴(3)、搅拌杆(4)、第一电磁阀(5)、酸液储存箱(6)、第一液位感应器(7)、第二电磁阀(9)、碱液储存箱(10)、控制器(11)、电脑(12)、第三电磁阀(13)、第四电磁阀(14)、酸废液储存箱(15)、第二液位感应器(16)、碱废液储存箱(17)、第三液位感应器(18)、三通电磁阀(19)、第二pH计(20)和废液箱(21)，其特征在于：所述废液箱(21)底部侧壁上固定安装有第二pH计(20)，所述废液箱(21)底部中端通过中间管固定连接有三通电磁阀(19)，所述三通电磁阀(19)两端通过管道分别连接有酸废液储存箱(15)和碱废液储存箱(17)，所述酸废液储存箱(15)内顶部固定安装有第二液位感应器(16)，所述酸废液储存箱(15)通过管道连接有第四电磁阀(14)，所述碱废液储存箱(17)内顶部固定安装有第三液位感应器(18)，所述碱废液储存箱(17)通过管道连接有第三电磁阀(13)，所述第三电磁阀(13)和第四电磁阀(14)均通过管道与中和箱(1)，所述中和箱(1)两侧壁分别通过支撑板固定连接有酸液储存箱(6)和碱液储存箱(10)，所述酸液储存箱(6)和碱液储存箱(10)通过管道与中和箱(1)连接，所述中和箱(1)内顶部固定安装有第一液位感应器(7)，所述中和箱(1)内底部固定安装有第一pH计(2)，所述电脑(12)与外界电源电性连接，所述电脑(12)与控制器(11)电性连接。
2.根据权利要求1所述的pH调节污水处理系统，其特征在于，所述酸液储存箱(6)与中和箱(1)连接的管道上固定安装有第一电磁阀(5)，所述碱液储存箱(10)和中和箱(1)连接的管道上固定安装有第二电磁阀(9)。
3.根据权利要求2所述的pH调节污水处理系统，其特征在于，所述中和箱(1)顶部固定安装有电机(8)，所述电机(8)的输出端固定连接有搅拌轴(3)，所述搅拌轴(3)上均匀固定连接有搅拌杆(4)。
4.根据权利要求3所述的pH调节污水处理系统，其特征在于，所述控制器(11)分别与第一pH计(2)、第二pH计(20)、第一液位感应器(7)、第二液位感应器(16)、第三液位感应器(18)、电机(8)、第一电磁阀(5)、第二电磁阀(9)、第三电磁阀(13)、第四电磁阀(14)和三通电磁阀(19)。
5.根据权利要求4所述的pH调节污水处理系统，其特征在于，所述中和箱(1)外壁底部固定连接有排液管，所述排液管上设有控制阀。
6.根据权利要求5所述的pH调节污水处理系统，其特征在于，所述中和箱(1)、酸废液储存箱(15)和碱废液储存箱(17)上均设有透气管。
7.根据权利要求6所述的pH调节污水处理系统，其特征在于，所述控制器(11)选用911控制器，所述第一pH计(2)和第二pH计选用PH-5520工业PH计，所述第一液位感应器(7)、第二液位感应器(16)和第三液位感应器(18)选用LS-2301-601液位传感器，所述第一电磁阀(5)、第二电磁阀(9)、第三电磁阀(13)、第四电磁阀(14)选用2P025-08电磁阀，所述三通电磁阀(19)选用ZC2/3换向电磁阀，所述电机(8)选用25-2电机。
8.根据权利要求7所述的pH调节污水处理系统，其特征在于，所述搅拌轴(3)和搅拌杆(4)均采用耐腐蚀合金材料制成;所述酸液储存箱(6)和碱液储存箱(10)连接的管道底端固定连接有喷头;所述酸液储存箱(6)和碱液储存箱(10)安装在中和箱(1)外壁顶部。
9.一种使用如权利要求8所述的pH调节污水处理系统调节污水pH值的方法，其特征在于，在调节污水pH值时，控制器11给予电脑信号，电脑12控制控制器11，将废液倒入废液箱21内，通过第二pH计20测得废液的pH值，碱性时，控制器11控制三通电磁阀19向碱废液储存箱17打开，废液进入碱废液储存箱17内，酸性时，控制器11控制三通电磁阀19向酸废液储存箱15打开，废液进入酸废液储存箱15内，通过第二液位感应器16和第三液位感应器18来监测酸废液储存箱15和碱废液储存箱17中液位储存最大值;进行中和反应时，将酸废液加入到中和箱1内，通过电脑12控制控制器11，控制器11打开第三电磁阀13，将碱液加入到中和箱1内，通过控制器11启动电机8，电机8的带动搅拌轴3转动，搅拌轴3转动带动搅拌杆4转动进行搅拌中和，通过第一pH计2测量的pH值，如果中和液的pH值为酸性，通过控制器11控制第二电磁阀9打开，碱液加入到中和箱1内，通过第一pH计2测量的值处于符合排放标准时，控制器11关闭第二电磁阀9，如果中和液的pH值为碱性，通过控制器11控制第一电磁阀5打开，酸液加入到中和箱1内，通过第一pH计2测量的值处于符合排放标准时，控制器11关闭第一电磁阀5，当中和结束后，将中和液从排液管排出。
10.根据权利要求9所述的调节污水pH值的方法，其特征在于，面对成分复杂难以处理的污水时，在中和箱1上设置用于加入填料的进口和排出填料的出口，并预先根据污水量投入一定量的填料用于辅助处理污水，定期更换填料，该填料为自制矿物质填料，其组分按照重量配比包括：焦炭69-80份、白云石9-20份、氧化铼和氧化锶共计11份;所述焦炭的块度≥80mm，水分不大于5.0，灰度≤8%，硫分≯0.6%，转鼓强度≮85%，落下强度≮92%，显气孔率≯40%;所述白云石中CaO不小于30%，MgO不小于20%，SiO2、Al2O3和Fe2O3不大于3%;所述氧化铼和氧化锶的摩尔比不小于1：3.5;
该矿物质填料的制备方法如下：步骤一：对焦炭进行粉碎和烧结;将0.05质量份以上0.50质量份以下的无灰煤和1质量份的含碳率(d.a.f.)为70.0%以上低于85.0%的劣质煤进行混合得到混合煤的混合工序：成形所述混合煤得到成形煤的成形工序;将所述成形煤加热到所述无灰煤的软化开始温度以上得到热处理煤的加热工序;粉碎所述热处理煤得到粉碎煤的粉碎工序;对含有所述粉碎煤和含碳率为85.0%以上91.0%以下的强粘结煤的配合煤进行干馏的干馏工序;步骤二：对焦炭进行烧结的同时加入白云石并保持600度的高温1.5-3小时，其中白云石颗粒为600目并与焦炭进行充分混合后送入烘干机进行高温烘干加温并保持1.5-3小时;步骤三：将氧化铼和氧化锶制备成悬浮液，待焦炭与白云石加热后的冷却阶段对表面进行喷淋，将氧化铼和氧化锶根据摩尔比进行配比后与水混合并摇匀保持浓度为1.8-2.5mol/L的浓度，对每吨白云石和焦炭的混合烘干粉末采用2L悬浮液对进行摊平的混合烘干粉末进行喷淋;步骤四：将烧结后的表面含有氧化铼、氧化锶的焦炭和白云石颗粒进行冷却和造粒。
说明书
pH调节污水处理系统及调节污水pH值的方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及pH调节污水处理系统及调节污水pH值的方法。
背景技术
污水处理(sewage treatment,wastewater treatment)：为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。
随着工业的发展，人们生活水平的不断提高，人类用水量也越来越大，生活污水与工业污水也越来越多，若污水不经处理便排放到自然界，必然会对自然产生污染，因此如何妥善的处理污水已经成为关系到子孙后代生存的问题。工业污水相对于生活污水而言，更具有危害性，因此寻找高效低成本的工业污水处理方案迫在眉睫。且工业污水因含有不同的因素，因此有的显酸性，有的显碱性。
目前的污水处理均有一定的局限性，不能广泛使用，例如不能利用废酸液和废碱液进行中和，同时自能化程度不高。
基于此，本发明设计了具体为pH调节污水处理系统，以解决上述问题。
发明内容
解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了pH调节污水处理系统及调节污水pH值的方法，能够有效地克服现有技术所存在的不能利用废酸液和废碱液进行中和，同时自能化程度不高的问题。
技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
pH调节污水处理系统，包括中和箱、第一pH计、搅拌轴、搅拌杆、第一电磁阀、酸液储存箱、第一液位感应器、第二电磁阀、碱液储存箱、控制器、电脑、第三电磁阀、第四电磁阀、酸废液储存箱、第二液位感应器、碱废液储存箱、第三液位感应器、三通电磁阀、第二pH计和废液箱，所述废液箱底部侧壁上固定安装有第二pH计，所述废液箱底部中端通过中间管固定连接有三通电磁阀，所述三通电磁阀两端通过管道分别连接有酸废液储存箱和减废液储存箱，所述酸废液储存箱内顶部固定安装有第二液位感应器，所述酸废液储存箱通过管道连接有第四电磁阀，所述碱废液储存箱内顶部固定安装有第三液位感应器，所述碱废液储存箱通过管道连接有第三电磁阀，所述第三电磁阀和第四电磁阀均通过管道与中和箱，所述中和箱两侧壁分别通过支撑板固定连接有酸液储存箱和碱液储存箱，所述酸液储存箱和碱液储存箱通过管道与中和箱连接，所述中和箱内顶部固定安装有第一液位感应器，所述中和箱内底部固定安装有第一pH计，所述电脑与外界电源电性连接，所述电脑与控制器电性连接。
更进一步地，所述酸液储存箱与中和箱连接的管道上固定安装有第一电磁阀，所述碱液储存箱和中和箱连接的管道上固定安装有第二电磁阀。
更进一步地，所述中和箱顶部固定安装有电机，所述电机的输出端固定连接有搅拌轴，所述搅拌轴上均匀固定连接有搅拌杆。
更进一步地，所述控制器分别与第一pH计、第二pH计、第一液位感应器、第二液位感应器、第三液位感应器、电机、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀和三通电磁阀。
更进一步地，所述中和箱外壁底部固定连接有排液管，所述排液管上设有控制阀。
更进一步地，所述中和箱、酸废液储存箱和碱废液储存箱上均设有透气管。
更进一步地，所述控制器选用911控制器，所述第一pH计和第二pH计选用PH-5520工业PH计，所述第一液位感应器、第二液位感应器和第三液位感应器选用LS-2301-601液位传感器，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀选用2P025-08电磁阀，所述三通电磁阀选用ZC2/3换向电磁阀，所述电机选用25-2电机。
更进一步地，所述搅拌轴和搅拌杆均采用耐腐蚀合金材料制成。
更进一步地，所述酸液储存箱和碱液储存箱连接的管道底端固定连接有喷头。
更进一步地，所述酸液储存箱和碱液储存箱安装在中和箱外壁顶部。
本发明还公开了一种使用上述pH调节污水处理系统调节污水pH值的方法，在调节污水pH值时，控制器给予电脑信号，电脑控制控制器，将废液倒入废液箱内，通过第二计测得废液的pH值，碱性时，控制器控制三通电磁阀向碱废液储存箱打开，废液进入碱废液储存箱内，酸性时，控制器控制三通电磁阀向酸废液储存箱打开，废液进入酸废液储存箱内，通过第二液位感应器和第三液位感应器来监测酸废液储存箱和碱废液储存箱中液位储存最大值;进行中和反应时，将酸废液加入到中和箱内，通过电脑控制控制器，控制器打开第三电磁阀，将碱液加入到中和箱内，通过控制器启动电机，电机的带动搅拌轴转动，搅拌轴转动带动搅拌杆转动进行搅拌中和，通过第一pH计测量的pH值，如果中和液的pH值为酸性，通过控制器控制第二电磁阀打开，碱液加入到中和箱内，通过第一pH计测量的值处于符合排放标准时，控制器关闭第二电磁阀，如果中和液的pH值为碱性，通过控制器控制第一电磁阀打开，酸液加入到中和箱内，通过第一pH计测量的值处于符合排放标准时，控制器关闭第一电磁阀，当中和结束后，将中和液从排液管排出。
更进一步地，面对成分复杂难以处理的污水时，在中和箱上设置用于加入填料的进口和排出填料的出口，并预先根据污水量投入一定量的填料用于辅助处理污水，定期更换填料，该填料为自制矿物质填料，其组分按照重量配比包括：焦炭69-80份、白云石9-20份、氧化铼和氧化锶共计11份;所述焦炭的块度≥80mm，水分不大于5.0，灰度≤8%，硫分≯0.6%，转鼓强度≮85%，落下强度≮92%，显气孔率≯40%;所述白云石中CaO不小于30%，MgO不小于20%，SiO2、Al2O3和Fe2O3不大于3%;所述氧化铼和氧化锶的摩尔比不小于1：3.5;
该矿物质填料的制备方法如下：步骤一：对焦炭进行粉碎和烧结;将0.05质量份以上0.50质量份以下的无灰煤和1质量份的含碳率(d.a.f.)为70.0%以上低于85.0%的劣质煤进行混合得到混合煤的混合工序：成形所述混合煤得到成形煤的成形工序;将所述成形煤加热到所述无灰煤的软化开始温度以上得到热处理煤的加热工序;粉碎所述热处理煤得到粉碎煤的粉碎工序;对含有所述粉碎煤和含碳率为85.0%以上91.0%以下的强粘结煤的配合煤进行干馏的干馏工序;步骤二：对焦炭进行烧结的同时加入白云石并保持600度的高温1.5-3小时，其中白云石颗粒为600目并与焦炭进行充分混合后送入烘干机进行高温烘干加温并保持1.5-3小时;步骤三：将氧化铼和氧化锶制备成悬浮液，待焦炭与白云石加热后的冷却阶段对表面进行喷淋，将氧化铼和氧化锶根据摩尔比进行配比后与水混合并摇匀保持浓度为1.8-2.5mol/L的浓度，对每吨白云石和焦炭的混合烘干粉末采用2L悬浮液对进行摊平的混合烘干粉末进行喷淋;步骤四：将烧结后的表面含有氧化铼、氧化锶的焦炭和白云石颗粒进行冷却和造粒
有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
1、本发明通过设计酸废液储存箱、碱废液储存箱、第三电磁阀和第四电磁阀相互配合，使得本系统可重复利用废酸液和废碱液，使得资源可重复，可减少酸液和碱液使用，降低企业的能耗，降低废水处理成本。
2、本发明通过电脑、控制器、三通电磁阀、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第一pH计、第二pH计和电机相互配合，使得本发明自能化程度高，便于实际操作。
3、本发明在有效调节pH值的同时，在污水中含有其他的有害物质时，仍然有较大的降解能力，CEO、COD、氨氮、总氮和总磷都有较好的去除率。
