一種節(jié)能型酸洗廢水處理裝置

1.一種節(jié)能型酸洗廢水處理裝置，其特征在于它主要為一個石灰石濾床池+石灰中和組合的處理裝置；其中進水口（1）與石灰石濾床池（10）相連，石灰石濾床池下部設計成污泥斗（11），污泥斗上部安裝有作為濾料（5）支撐體的承托層（4），在承托層（4）的上部安裝穿孔布水管（2），在承托層的下層分別安裝與污泥斗（11）相連接的空氣支管（3）、空氣管（8），在承托層最底部均勻填充不與酸發(fā)生反應的鵝卵石，鵝卵石上邊填充石灰石，在污泥斗（11）內分別安裝有氣提裝置（7）、污泥出口（9），出水堰（6）設置在石灰石濾床池（10）上部，出水堰（6）出口設置過水孔（12）與混凝池（15）連接，混凝池（15）前端與加藥系統(tǒng)（13）相連，混凝池（15）的池體內安裝空氣攪拌系統(tǒng)（14）。
2.根據權利要求1所述的一種節(jié)能型酸洗廢水處理裝置，其特征在于所述的承托層（4）的材質為玻璃鋼。
3.根據權利要求1所述的一種節(jié)能型酸洗廢水處理裝置，其特征在于所述的鵝卵石位于承托層（4）之上，大小為60?90mm。

一種節(jié)能型酸洗廢水處理裝置\n技術領域\n[0001] 本實用新型屬于酸洗廢水處理工藝技術領域。尤其涉及一種節(jié)能型廢水處理裝置。\n背景技術\n[0002] 在鋼鐵制品的預處理工序中，酸洗是鋼材預處理的重要工序之一。酸洗是為了使金屬表面整潔，在金屬加工以前用硫酸或鹽酸、硝酸、氫氟酸、磷酸，或采用上述不同比例的混合酸，邊加溫邊對金屬進行清洗，除去附著在金屬表面上的氧化物等工藝過程。在酸洗液中取出金屬材料，表面上仍附著殘留酸洗液，必須用水沖洗，由此排出的沖洗水即為酸洗廢水。\n[0003] 對于酸洗廢水的中和處理，一般采用投加堿性藥劑，堿性藥劑主要有石灰、石灰石、氫氧化鈉等，其中氫氧化鈉具有反應快、藥劑用量小等優(yōu)點，但其價格昂貴，且不能去除\n3?\n水中PO4 ,現基本淘汰使用。對于大多數生產廠家一般采用石灰中和沉淀，然后將上清液和污泥分別外排的處理工藝。但是這一工藝在實施中往往因為設計不合理或水質多變等原因而造成泥水分離不徹底，出水不達標，污泥處置難的問題。\n[0004] 為此，石灰石對酸洗廢水的調節(jié)中和作用就成為一個焦點，現行石灰石濾床的設計有兩種，其一為石灰石膨化床，其二為石灰石固定濾床。而兩種濾床的應用都存在各自的缺陷。\n[0005] 采用石灰石膨化床，即利用粒徑0.5?3mm的石灰石顆粒，通過曝氣的方法使石灰石顆粒呈流化狀態(tài)，同時空氣的吹脫使CO2和其它細微懸浮雜質脫出，酸洗廢水來水從下部進入，從上部出水堰流出，采用該方法，石灰石顆粒加工困難，石灰石流化態(tài)較差，CO2析出較慢，而且污泥很快堵塞，酸堿調節(jié)作用也隨之失效，填料消耗量大，需要經常向處理單元投加填料，且需人工清理污泥及廢料，操作繁瑣，勞動強度大。\n[0006] 石灰石固定濾床在最底部均勻填充不與酸發(fā)生反應的鵝卵石（主要成分石英巖）\n300mm，保證濾料不會掉入承托層。鵝卵石大小約為60?90mm。鵝卵石上部鋪設30?50mm的石灰石床。濾床整體高度2.5m，保證廢水在濾床內的停留時間在半小時以上。同時，將空氣管布置在承托層底部，實現石灰石濾床內氣水的充分擾動，與石灰石膨化床相比，CO2的析出率大幅提高，污泥和硫酸鈣也會隨著空氣的擾動而洗脫出來，一部分隨水進入下一處理工序段，一部分將沉淀在污泥斗內。依此設計出來的石灰石濾床反應穩(wěn)定，石灰石消耗量相對降低，操作簡單，勞動強度降低。但是濾床底部產生的污泥通過靜壓排泥方式則要求污泥池與濾池相鄰。排泥管閥門操作困難等問題。\n[0007] 酸洗廢水的特點：（1）鋼鐵制品的預處理酸洗廢水中主要含有Fe2+、Zn2+、Ni2+、H+和\n3? 2+ 2+\nPO4 等污染物；（2）廢水pH1?2，酸性較強；（3）廢水呈磚紅色主要是由Fe 引起的，Fe 呈綠\n3+ 2+\n色，排入水體后被水中的溶解氧氧化成Fe 。所以，去除水中的Fe 即可以去除水中色度。\n[0008] 在實用新型專利《一種酸性工業(yè)廢水處理工藝》（發(fā)明人胡自然周軍鵬胡迪授權公告號CN108358398?B）中石灰石的使用是以投入到攪拌反應釜的方式來實現，但其設備結構及控制方式較為復雜，工程化使用操作維護不太容易。\n發(fā)明內容\n[0009] 本實用新型針對現有技術存在的弊端，提供一種“石灰石中和+石灰中和”的組合工藝，該工藝的特點是通過改變對石灰石固定濾床的設計方法，提高石灰石濾床的功效，從而解決在實際工程中存在的藥劑投加量大、成本高，運行不穩(wěn)定，污泥排出不徹底等諸多問題還能大大降低勞動力，節(jié)約運行成本。\n[0010] 為解決上述技術問題，本實用新型公開了一種節(jié)能型酸洗廢水處理裝置，其特征在于它主要為一個石灰石濾床池+石灰中和組合的處理裝置；其中進水口1與石灰石濾床池\n10相連，石灰石濾床池下部設計成污泥斗11，污泥斗上部安裝有作為濾料5支撐體的承托層\n4，在承托層4的上部安裝穿孔布水管2，在承托層的下層分別安裝與污泥斗11相連接的空氣支管3、空氣管8，在承托層最底部均勻填充不與酸發(fā)生反應的鵝卵石，鵝卵石上邊填充石灰石，在污泥斗11內分別安裝有氣提裝置7、污泥出口9，出水堰6設置在石灰石濾床池10上部，出水堰6出口設置過水孔12與混凝池15連接，混凝池15前端與加藥系統(tǒng)13相連，混凝池15的池體內安裝空氣攪拌系統(tǒng)14。\n[0011] 本實用新型所述的承托層的材質為玻璃鋼。所述的鵝卵石大小為60?90mm，在鵝卵石上部平鋪0.5m厚50?80mm石灰石，其上再鋪設1.7m厚30?50mm的石灰石，共同組成石灰濾床，這種設計方式提高了空氣的穿透率。所述的加藥系統(tǒng)，選用石灰石作為中和藥劑。\n[0012] 本實用新型公開的一種節(jié)能型酸洗廢水處理裝置與傳統(tǒng)技術相比，本實用新型的有益效果是：\n[0013] 1、“石灰石濾床+石灰中和”的二段中和式處理酸洗廢水，相對只采用堿性藥劑中和處理工藝，系統(tǒng)穩(wěn)定且運行成本低，石灰石濾床的優(yōu)化設計對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行尤為重要。\n[0014] 2、石灰石濾床的級配選擇和安裝影響曝氣系統(tǒng)的均勻程度，在0.3m厚直徑60?\n90mm鵝卵石上部平鋪0.5m厚直徑為50?80mm石灰石，其上再鋪設1.7m厚直徑30?50mm的石灰石，是一種較好的級配組成，系統(tǒng)運行穩(wěn)定。\n[0015] 3、本實用新型中石灰石濾床的優(yōu)化設計不僅對酸洗廢水起到較好的中和作用，并\n2+ 2+ 3?\n能同時有效去除Zn 、Ni 和PO4 等污染物。\n[0016] 4、本實用新型中石灰石濾床氣提裝置的使用，大大提高了污泥排泥效果，有效的防止了因污泥排出不暢而造成的濾料被堵，提升了排水水質。\n[0017] 5、石灰石固定濾床的優(yōu)化設計，相比于其他石灰石攪拌裝置，大大提高了工程的可操作性，降低了運行維護的勞動強度。\n[0018] 6、石灰作為中和藥劑，同時起到混凝的效果，省卻了絮凝劑、混凝劑等其它加藥系統(tǒng)，減少了藥劑種類，提高了管理效率，降低了藥劑成本。\n附圖說明\n[0019] 圖1為本實用新型石灰石濾床+石灰中和結構示意圖；其中：\n[0020] 1?進水口，2?穿孔布水管，3?空氣支管，4?承托層，5?濾料，6?出水堰，7?氣提裝置，\n8?空氣管，9?污泥出口，10?石灰石濾床池，11?污泥斗，12?過水孔，13?加藥系統(tǒng)，14?空氣攪拌系統(tǒng)，15?混凝池。\n具體實施方式\n[0021] 下面通過具體的實施方案敘述本實用新型。除非特別說明，本實用新型中所用的技術手段均為本領域技術人員所公知的方法。另外，實施方案應理解為說明性的，而非限制本實用新型的范圍，下面結合具體實施方式對本實用新型進一步詳細描述。\n[0022] 實施例1\n[0023] 一種節(jié)能型酸洗廢水處理裝置，它主要為一個“石灰石濾床+石灰中和”組合處理工藝裝置；其中進水口1與石灰石濾床池10相連，\n[0024] 所述石灰石濾床池10的內部構造及優(yōu)化設計是本實用新型的核心，內部構造分為穿孔布水管2、作為曝氣系統(tǒng)的空氣管8和空氣支管3、承托層4、濾料5、出水堰6、污泥氣提裝置7、污泥出口9和污泥斗11。\n[0025] 所述出水堰6設置在石灰石濾床池10上部，作為廢水排出裝置，出水堰形式為池體單邊或多邊出水，根據出水量計算確定，為便于調整出水均勻性，出水堰采用三角堰方式。\n[0026] 所述石灰石濾床池10下部設計成污泥斗11，污泥斗的作用是儲存廢水經與石灰石反應過程中產生的沉降物。\n[0027] 所述的污泥斗11上部安裝有作為濾料5支撐體的承托層4，承托層材質為玻璃鋼防腐材質，在承托層的上部沿著池體長度方向安裝穿孔布水管2，保持廢水進水能夠均勻。在承托層最底部均勻填充不與酸發(fā)生反應的鵝卵石，作為石灰石填料的基礎，與其上部的石灰石共同組成石灰石濾床。在承托層的下層分別安裝與污泥斗11相連接的空氣支管3、空氣管8，空氣支管3和空氣管8共同組成石灰石濾床池10的穿孔曝氣攪拌系統(tǒng)。\n[0028] 所述氣提裝置7安裝在污泥斗11內，污泥斗內污泥經氣提裝置7提升井污泥出口9排出至污泥池等其它污泥處理系統(tǒng)進行處置。\n[0029] 所述過水孔12設置在出水堰6的最底部，經過與石灰石反應后的出水經過水孔12自流進入混凝池15。\n[0030] 所述混凝池15前端設置水藥混合區(qū)，藥劑通過加藥系統(tǒng)13泵入在混合區(qū)內與廢水充分混合。池體內安裝空氣攪拌系統(tǒng)14，對混合后藥劑和水進行充分攪拌，并使混凝反應完全。\n[0031] 所述加藥系統(tǒng)13藥劑選用石灰石作為中和劑，對石灰石濾床池出水的酸堿性進行\(zhòng)n2+\n微調，所選藥劑為石灰，除能調節(jié)酸堿外，還能起到混凝的作用，廢水中其它污染物如Zn 、\n2+ 3?\nNi 和PO4 等在此同時被去除。廢水能夠與濾料5充分接觸，從而提高反應效果。在污泥斗\n11內分別安裝有氣提裝置7、污泥出口9。出水堰6出口設置與混凝池15連接，混凝池15前端池體內安裝空氣攪拌系統(tǒng)14。\n[0032] 實施例2\n[0033] 采用“石灰石濾床+石灰中和”的二段中和式處理酸洗廢水方法，以某鋼鐵酸洗廢水為例：\n[0034] （1）酸洗廢水首先進入調節(jié)池，在調節(jié)池內進行初步水質水量的調節(jié)。由于廢水酸性較大，因此池壁內側均添加玻璃鋼防腐層用以防酸腐蝕。廢水通過干式防酸襯塑化工泵提升至石灰石濾床池，為保證進水穩(wěn)定性，水泵出口安裝流量計裝置。\n[0035] （2）廢水通過管道進水口1壓力進入石灰石濾床池10內，池體下部設計成污泥斗\n11，用以儲存反應過程中所產生的沉積物。在污泥斗11的上部安裝承托層4，作為濾料5的支撐體，為防止酸化，本實用新型承托層4采用玻璃鋼材質。在承托層4上填充濾料5，濾料5由三部分組成，其中最底部均勻填充不與酸發(fā)生反應的鵝卵石（主要成分石英巖）300mm，鵝卵石大小約為60?90mm，保證鵝卵石不會掉入承托層。在鵝卵石上部平鋪0.5m厚50?80mm石灰石，其上再鋪設1.7m厚30?50mm的石灰石，這樣大大提高了空氣的穿透率。為保證均勻布水在承托層4的上部安裝穿孔布水管2，廢水能夠與濾料5充分接觸，從而提高反應效果。\n[0036] （3）反應過程中產生的微懸浮雜質會堵塞濾料，從而降低出水效果，為此在承托層的下層安裝穿孔曝氣攪拌系統(tǒng)，由鼓風機供氣，曝氣系統(tǒng)由空氣管8和空氣支管3組成，通過空氣的吹脫作用使CO2和其它細微懸浮雜質脫出，微懸浮雜質脫離濾料并下降至污泥斗11內。\n[0037] （4）污泥斗11內安裝有氣提裝置7，通過氣提提升作用將污泥通過污泥管道作為污泥出口9排至污泥儲池內，進行污泥處理。\n[0038] （5）完全反應后，酸洗廢水的pH一般從1?2調節(jié)至4?5，此時廢水通過出水堰6收集排入通過過水孔12自流進入混凝池15?；炷?5的功能主要是通過加藥系統(tǒng)13加入石灰，對廢水進行酸堿調節(jié)的微調，同時石灰還會跟廢水中其它金屬離子發(fā)生反應并及時混凝沉\n2+ 2+ 3?\n淀，因此，能同時有效去除Zn 、Ni 和PO4 等污染物。為保證混凝效果，在混凝池內安裝空氣攪拌系統(tǒng)14，以使得藥劑和水充分混合。經混凝后廢水在沉淀池內進行沉淀，沉淀后的污泥經提升排入污泥處理系統(tǒng)進行處理，出水達標排放。\n[0039] （6）系統(tǒng)產生的沉淀污泥經污泥脫水后作為危險廢物進行處置。\n[0040] 本實用新型中所有池體內管道均采用UPVC材質，防止被酸腐化。\n[0041] 本實用新型的應用，能夠大大降低藥物的使用量，降低勞動力，節(jié)約運行成本。\n[0042] 盡管上面結合圖對本實用新型進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性，而不是限制性，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨額情況下，還可以做出很多變形，這些均屬于本實用新型的保護之內。