一種鋼材鹽酸酸洗廢水預處理裝置與方法制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種鋼材鹽酸酸洗廢水預處理裝置與方法，裝置包括旋轉式太陽能熱水器、負壓蒸發池、冷凝池、氣體吸收池、氧化沉淀池和多層濾塔；旋轉式太陽能熱水器包括底座、熱水管、熱水器進水管、熱水器出水管和水泵，負壓蒸發池包括負壓蒸發池進水管、負壓蒸發池出水管、熱交換器、壓力調控裝置和負壓蒸發池出氣管，冷凝池包括蒸汽入口、鹽酸接收池、冷卻液入口、冷卻液出口、蒸汽出口，氣體吸收池內設置有鹽酸氣體吸收劑，氧化沉淀池包括混合區和沉淀區，混合區底部設置有曝氣盤，曝氣盤的上方設有氧化沉淀池布水支管，多層濾塔包括頂蓋、多層濾塔進水管、多層濾塔布水管、濾料、濾料支撐架、進風口和多層濾塔出水管。

Steel hydrochloric acid pickling waste water pretreatment device and method

The invention relates to a steel pickling wastewater pretreatment method and device. The device comprises a rotary type solar water heater, vacuum evaporation pool, condensing pool, gas absorption pool, oxidation sedimentation tank and multilayer filter; rotary type solar water heater comprises a water heater, a hot water pipe, water inlet pipe, the water heater outlet pipe and a water pump. Vacuum evaporation pool including vacuum evaporation pool water inlet pipe, negative pressure evaporation tank outlet pipe, heat exchanger, pressure control device and vacuum evaporation tank outlet pipe, condensing pool including steam entrance, hydrochloric acid pool, coolant entrance, receiving coolant outlet and a steam outlet gas absorption cell is arranged in the hydrochloric acid gas absorbent, including mixed oxidation tank area and the precipitation area, mixed area is arranged at the bottom of the aeration disc, above the aeration disc with oxidation sedimentation tank water distribution pipe, multi-layer filter tower comprises a top cover Multilayer filter tower water inlet pipe, water pipe, filter, Tabou multifiltration filter support, air inlet and outlet pipe of multilayer filter tower.

【技術實現步驟摘要】
一種鋼材鹽酸酸洗廢水預處理裝置與方法
本專利技術涉及廢水處理
，具體涉及一種鋼材鹽酸酸洗廢水預處理裝置與方法。
技術介紹
鋼材酸洗是指在鍍鋅等表面處理前，要使帶鋼具有潔凈并有活性的表面，以保證所生產的鋼材的表面質量，為了獲得這樣的表面，需要對鋼材表面進行酸洗處理以除去表面的氧化鐵皮等雜質。在酸洗過程中，酸清洗劑與金屬表面接觸并與之反應，隨著酸液中氫離子濃度的減小和金屬離子濃度的增加，酸液的酸洗效率也不斷降低，成為需要外排的酸洗廢液。對于普通鋼材，鹽酸的酸洗效果較硫酸更為顯著，并且鹽酸酸洗的剝離作用使基鐵損失較少，因此鹽酸逐漸成為鋼材清洗工藝中的主流清洗劑。鋼材鹽酸酸洗廢液中含有大量的氫離子和以Fe2+為主的金屬離子，若直接排放將嚴重影響水體和土壤的生態環境，毒害周圍動植物，引起土質鈣化、破壞土層結構；人畜若誤飲酸度較大的水，輕則引發腸胃炎，重則燒傷消化系統；若攝入過多重金屬離子，還會造成人畜金屬中毒，最終對人類健康造成嚴重危害。除此之外，酸洗廢水因其酸度高，對廢水生物處理系統中的生物繁殖也有一定影響，還會危害下水管道和鋼筋混凝土等水工構筑物，造成腐蝕、破壞等。同時，鹽酸酸洗廢水酸度高，鐵鹽含量大，若直接排放也是一種資源的浪費。在中小型企業中，鹽酸酸洗廢水傳統的處理方式是外運委托處理和加堿中和處理。其中加堿中和處理使用電石渣或石灰消化產物與酸洗廢液中的酸、金屬離子反應，產生Fe(OH)2沉淀，固液分離后將兩者分別處理。該工藝包括中和、絮凝、沉淀、過濾等過程，處理效果一般，需要投加大量堿和絮凝劑，存在流程冗長、出水水質達標不穩定、占地面積大等問題，產生的大量泥渣脫水困難，因此在實踐應用過程中逐漸被淘汰。而大型企業一般采用高溫焙燒法，其優勢在于再生酸和鐵鹽的回收率高，但是投資巨大，設備要求高，操作條件嚴格，運行和維護成本也高，這對該工藝的大規模推廣有所限制。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是：為了解決上述鋼材鹽酸酸洗廢水處理中的難題，本專利技術提供一種鋼材鹽酸酸洗廢水預處理裝置與方法。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：一種鋼材鹽酸酸洗廢水預處理裝置，包括旋轉式太陽能熱水器、負壓蒸發池、冷凝池、氣體吸收池、氧化沉淀池和多層濾塔。所述的旋轉式太陽能熱水器包括底座、熱水管、熱水器進水管、熱水器出水管和水泵，熱水器進水管和水泵連通。所述的負壓蒸發池包括負壓蒸發池進水管、負壓蒸發池出水管、熱交換器、壓力調控裝置和負壓蒸發池出氣管，所述的負壓蒸發池進水管和負壓蒸發池出水管上設有開關閥門；熱交換器設有熱交換器進水管和熱交換器出水管。熱交換器出水管與旋轉式太陽能熱水器的水泵連通，熱交換器進水管與熱水器出水管連通。所述的負壓蒸發池出氣管連接冷凝池的蒸汽入口。所述的冷凝池包括蒸汽入口、鹽酸接收池、冷卻液入口、冷卻液出口、蒸汽出口。所述的氣體吸收池設有氣體吸收池進氣管，氣體吸收池進氣管與冷凝池的蒸汽出口連通，氣體吸收池設有氣體吸收池上蓋，氣體吸收池上蓋設計成圓錐形結構，圓錐形結構頂端設有氣體吸收池集氣管，氣體吸收池內盛放有鹽酸氣體吸收劑。所述的負壓蒸發池出水管連接氧化沉淀池進水管。所述的氧化沉淀池包括混合區和沉淀區，混合區底部設置有曝氣盤，所述的曝氣盤的上方設有氧化沉淀池布水支管，所述的氧化沉淀池布水支管連接氧化沉淀池進水管，所述的曝氣盤通過曝氣管連接有氧化沉淀池外的鼓風機，所述沉淀區內設有擋板，該擋板與沉淀池的內壁形成作為廢水進入沉淀區的廢水流道，沉淀區的出口處設有氧化沉淀池三相分離器，沉淀區的出口上部設有氧化沉淀池溢水堰，沉淀區底部設計成錐形結構，在沉淀區底部設置有沉淀物排放閥。氧化沉淀池溢水堰連接氧化沉淀池出水管。所述多層濾塔包括頂蓋、多層濾塔進水管、多層濾塔布水管、濾料、濾料支撐架、進風口和多層濾塔出水管；多層濾塔采用多層設置，最頂部設有頂蓋，頂蓋與塔體之間留有出風口；濾塔的頂蓋下面設有多層濾塔進水管，多層濾塔進水管的一端連接氧化沉淀池出水管，多層濾塔進水管的另一端連接多層濾塔布水管；多層濾塔布水管安置在最上面一層的濾料上部；濾料放置在濾料支撐架上，從上層到下層，濾料的粒徑逐漸變??；濾料支撐架設計成倒梯形抽屜式，便于觀察和更換濾料，當該層濾料堵塞嚴重，濾速很低時，只需把該層濾料抽出更換即可；多層濾塔的底部設有進風口和多層濾塔出水管。多層濾塔出水管的出水進入廢水深度處理系統。采用上述鋼材鹽酸酸洗廢水預處理裝置進行廢水處理的方法，具有如下步驟：①鋼材鹽酸酸洗廢水通過負壓蒸發池進水管進入負壓蒸發池，來自太陽能熱水器的熱水在熱交換器中與廢水進行熱交換，廢水被加熱，壓力調控裝置調節負壓蒸發池的真空度，真空度的提高可以大幅度降低廢水的反應溫度，使廢水在相對較低的溫度下沸騰，加快HCl的擴散速率，減少蒸發時間。廢水中的HCl從廢水中蒸發出去，通過負壓蒸發池出氣管進入冷凝池；蒸發后的廢水通過負壓蒸發池出水管進入氧化沉淀池進水管。旋轉式太陽能熱水器根據太陽的位置調整方向，保證最大限度接收太陽的熱能。②蒸汽通過蒸汽入口進入冷凝池，冷卻液由冷卻液入口進入冷凝池，蒸汽與冷卻液接觸，蒸汽中的熱量被冷卻液吸收帶走，HCl氣體變成鹽酸液體，在重力的作用下落入鹽酸接收池，鹽酸接收池中的鹽酸回收再利用；吸收熱量后的冷卻液由冷卻液出口流出，冷卻后的蒸汽由蒸汽出口和氣體吸收池進氣管進入氣體吸收池，氣體吸收池內的鹽酸氣體吸收劑進一步吸收氣體中的HCl成分，氣體吸收池頂端的集氣管把吸收處理后的氣體收集排放。③蒸發后的廢水通過氧化沉淀池進水管以及氧化沉淀池布水支管進入氧化沉淀池的中下部；位于氧化沉淀池布水支管下方的曝氣盤產生大量細小氣泡，把廢水中的Fe2+氧化成Fe3+，生成Fe2O3，氧化反應后的廢水進入沉淀區的廢水流道，氧化沉淀池三相分離器實現固液分離；Fe2O3在重力的作用下下沉到沉淀區的下部，通過底部的沉淀物排放閥排出；廢水通過氧化沉淀池溢水堰和氧化沉淀池出水管進入多層濾塔進水管。④廢水通過多層濾塔進水管和多層濾塔布水管進入多層濾塔，空氣與廢水在濾料中交匯，濾料對廢水進行過濾，同時發生生化反應，多層濾塔處理后的水進入多層濾塔出水管，多層濾塔出水管的出水進入廢水深度處理系統進行進一步的處理。⑤氧化沉淀池排出的Fe2O3脫水、干燥后回收利用。本專利技術的有益效果是：因地制宜，基建投資少，維護方便，能耗較低，對鋼材鹽酸酸洗廢水具有比較好的處理深度效果，能夠實現污水資源化，對污水進行綜合利用。附圖說明下面結合附圖和實施例對本專利技術進一步說明。圖1是本專利技術實施例負壓蒸發池的結構示意圖。圖1中：1.負壓蒸發池，1-1.負壓蒸發池進水管，1-2.負壓蒸發池出水管，1-3.熱交換器，1-4.壓力調控裝置，1-5.負壓蒸發池出氣管，1-6.熱交換器進水管，1-7.熱交換器出水管。圖2是本專利技術實施例冷凝池的結構示意圖。圖2中：2.冷凝池，2-1.蒸汽入口，2-2.蒸汽出口，2-3.鹽酸接收池，2-4.冷卻液入口，2-5.冷卻液出口。圖3是本專利技術實施例氣體吸收池的結構示意圖。圖3中：3.氣體吸收池，3-1.氣體吸收池進氣管，3-2.氣體吸收池上蓋，3-3.氣體吸收池集氣管，3-4.鹽酸氣體吸收劑。圖4是本專利技術實施例氧化沉淀池的結構示意圖。圖4中：4.氧化沉淀池，4本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋼材鹽酸酸洗廢水預處理裝置，其特征在于：包括旋轉式太陽能熱水器、負壓蒸發池(1)、冷凝池(2)、氣體吸收池(3)、氧化沉淀池(4)和多層濾塔(5)；所述的旋轉式太陽能熱水器包括底座、熱水管、熱水器進水管、熱水器出水管和水泵，熱水器進水管和水泵連通；所述的負壓蒸發池(1)包括負壓蒸發池進水管(1?1)、負壓蒸發池出水管(1?2)、熱交換器(1?3)、壓力調控裝置(1?4)和負壓蒸發池出氣管(1?5)，所述的負壓蒸發池進水管(1?1)、負壓蒸發池出水管(1?2)上設有開關閥門；熱交換器(1?3)設有熱交換器進水管(1?6)和熱交換器出水管(1?7)；熱交換器出水管(1?7)與旋轉式太陽能熱水器的水泵連通，熱交換器進水管(1?6)與熱水器出水管連通；所述的負壓蒸發池出氣管(1?5)連接蒸汽入口(2?1)；所述的冷凝池(2)包括蒸汽入口(2?1)、蒸汽出口(2?2)、鹽酸接收池(2?3)、冷卻液入口(2?4)和冷卻液出口(2?5)；所述的氣體吸收池(3)設有氣體吸收池進氣管(3?1)和氣體吸收池上蓋(3?2)，氣體吸收池上蓋設計成圓錐形結構，圓錐形結構頂端設有氣體吸收池集氣管(3?3)，氣體吸收池內盛放有鹽酸氣體吸收劑(3?4)；所述的負壓蒸發池出水管(1?2)連接氧化沉淀池進水管；所述的氧化沉淀池(4)包括混合區(4?1)和沉淀區(4?2)，混合區底部設置有曝氣盤(4?3)，所述的曝氣盤的上方設有氧化沉淀池布水支管(4?4)，所述的氧化沉淀池布水支管(4?4)連接氧化沉淀池進水管(4?5)，所述的曝氣盤(4?3)連接有氧化沉淀池外的鼓風機(4?6)，所述沉淀區內設有擋板(4?7)，該擋板與氧化沉淀池的內壁形成作為廢水進入沉淀區的廢水流道，沉淀區的出口處設有氧化沉淀池三相分離器(4?8)，沉淀區的出口上部設有氧化沉淀池溢水堰(4?9)，沉淀區底部設計成錐形結構，在沉淀區底部設置有沉淀物排放閥(4?10)；氧化沉淀池溢水堰(4?9)連接氧化沉淀池出水管；多層濾塔(5)包括頂蓋(5?1)、多層濾塔進水管(5?2)、多層濾塔布水管(5?3)、濾料(5?4)、濾料支撐架(5?5)、進風口(5?6)和多層濾塔出水管(5?7)；多層濾塔(5)采用多層設置，最頂部設有頂蓋(5?1)，頂蓋(5?1)與塔體之間留有出風口；濾塔的頂蓋(5?1)下面設有多層濾塔進水管(5?2)，多層濾塔進水管的一端連接氧化沉淀池出水管，多層濾塔進水管的另一端連接多層濾塔布水管(5?3)；多層濾塔布水管(5?3)安置在最上面一層的濾料上部；濾料(5?4)放置在濾料支撐架(5?5)上，從上層到下層濾料的粒徑逐漸變小；濾料支撐架設計成倒梯形抽屜式，多層濾塔的底部設有進風口(5?6)和多層濾塔出水管(5?7)；多層濾塔出水管的出水進入廢水深度處理系統。...

【技術特征摘要】
1.一種鋼材鹽酸酸洗廢水預處理裝置，其特征在于：包括旋轉式太陽能熱水器、負壓蒸發池(1)、冷凝池(2)、氣體吸收池(3)、氧化沉淀池(4)和多層濾塔(5)；所述的旋轉式太陽能熱水器包括底座、熱水管、熱水器進水管、熱水器出水管和水泵，熱水器進水管和水泵連通；所述的負壓蒸發池(1)包括負壓蒸發池進水管(1-1)、負壓蒸發池出水管(1-2)、熱交換器(1-3)、壓力調控裝置(1-4)和負壓蒸發池出氣管(1-5)，所述的負壓蒸發池進水管(1-1)、負壓蒸發池出水管(1-2)上設有開關閥門；熱交換器(1-3)設有熱交換器進水管(1-6)和熱交換器出水管(1-7)；熱交換器出水管(1-7)與旋轉式太陽能熱水器的水泵連通，熱交換器進水管(1-6)與熱水器出水管連通；所述的負壓蒸發池出氣管(1-5)連接蒸汽入口(2-1)；所述的冷凝池(2)包括蒸汽入口(2-1)、蒸汽出口(2-2)、鹽酸接收池(2-3)、冷卻液入口(2-4)和冷卻液出口(2-5)；所述的氣體吸收池(3)設有氣體吸收池進氣管(3-1)和氣體吸收池上蓋(3-2)，氣體吸收池上蓋設計成圓錐形結構，圓錐形結構頂端設有氣體吸收池集氣管(3-3)，氣體吸收池內盛放有鹽酸氣體吸收劑(3-4)；所述的負壓蒸發池出水管(1-2)連接氧化沉淀池進水管；所述的氧化沉淀池(4)包括混合區(4-1)和沉淀區(4-2)，混合區底部設置有曝氣盤(4-3)，所述的曝氣盤的上方設有氧化沉淀池布水支管(4-4)，所述的氧化沉淀池布水支管(4-4)連接氧化沉淀池進水管(4-5)，所述的曝氣盤(4-3)連接有氧化沉淀池外的鼓風機(4-6)，所述沉淀區內設有擋板(4-7)，該擋板與氧化沉淀池的內壁形成作為廢水進入沉淀區的廢水流道，沉淀區的出口處設有氧化沉淀池三相分離器(4-8)，沉淀區的出口上部設有氧化沉淀池溢水堰(4-9)，沉淀區底部設計成錐形結構，在沉淀區底部設置有沉淀物排放閥(4-10)；氧化沉淀池溢水堰(4-9)連接氧化沉淀池出水管；多層濾塔(5)包括頂蓋(5-1)、多層濾塔進水管(5-2)、多層濾塔布水管(5-3)、濾料(5-4)、濾料支撐架(5-5)、進風口(5-6)和多層濾塔出水管(5-7)；多層濾塔(5)采用多層設置，最頂部設有頂蓋(5-1)，頂蓋(5-1)與塔體之間留有出風口；濾塔的頂蓋(5-1)下面設有多層濾塔進水管(5-2)，多層濾塔進水管的一端連接氧化沉淀池出水管，多層濾塔進水管的另一端連接多層濾塔布水管(5-3)；多層濾塔布水管(5-3)安置在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：薛健飛，
申請(專利權)人：常州大學，
類型：發明
國別省市：江蘇,32