[發明專利]鋼材鹽酸酸洗廢水處理裝置

在審

• 申請號: 201610015863.5
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105645682A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 萬玉山;李大偉;邵敏;涂保華
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F1/04;C02F1/74;C02F1/52;C02F3/02;B01D53/18;C02F103/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種鋼材鹽酸酸洗廢水處理裝置，其特征在于：包括負壓蒸發器(1)、 蒸汽冷凝器(2)、氣體吸收池(3)、曝氣氧化沉淀池(4)、調節池和折流曝氣 濾池(5)；

所述的負壓蒸發器(1)包括負壓蒸發器進水管(1-1)、負壓蒸發器出水管 (1-2)、加熱與壓力調控裝置(1-3)和負壓蒸發器出氣管(1-4)，所述的負壓 蒸發器進水管(1-1)、負壓蒸發器出水管(1-2)上設有開關閥門；

所述的負壓蒸發器出氣管(1-4)連接蒸汽冷凝器(2)；

所述的蒸汽冷凝器(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)，氣體吸收池設有氣 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)，氣體吸收池接收來自蒸汽冷凝器和曝氣氧化沉淀 池的氣體，氣體吸收池內盛放有鹽酸氣體吸收劑(3-4)；

所述的負壓蒸發器出水管(1-2)連接曝氣氧化沉淀池進水管；

所述的曝氣氧化沉淀池(4)包括曝氣混合區(4-1)和沉淀區(4-2)，曝 氣混合區底部設置有曝氣盤(4-3)，所述的曝氣盤的上方設有曝氣氧化沉淀池 布水支管(4-4)，所述的曝氣氧化沉淀池布水支管(4-4)連接曝氣氧化沉淀池 進水管(4-5)，所述的曝氣盤(4-3)連接有曝氣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曝氣氧化沉淀池三相分離器(4-8)，沉淀 區的出口上部設有曝氣氧化沉淀池溢水堰(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)；曝氣氧化沉淀池溢水堰(4-9)連 接曝氣氧化沉淀池出水管和調節池；曝氣氧化沉淀池設有圓錐形的曝氣氧化沉 淀池上蓋(4-11)，曝氣氧化沉淀池上蓋(4-11)的頂端設有廢氣收集管(4-12)；

所述的調節池包括調節池進水管和調節池出水管，用于調節廢水的pH值； 調節池出水管的出水進入折流曝氣濾池(5)；

所述折流曝氣濾池(5)中上部為圓柱形、下部為圓錐形結構，包括下流區 (5-1)、上流區(5-2)和污泥區(5-3)；所述下流區(5-1)位于折流曝氣濾 池的圓柱形結構的中部，為圓柱形結構，下流區上部設有折流曝氣濾池進水管 (5-4)和折流曝氣濾池布水管(5-5)，下流區中部設有下流區填料(5-6)，下 流區下部設有下流區曝氣管(5-7)，所述下流區的底部設有折流板(5-8)，所 述的折流板的縱斷面呈喇叭狀；所述上流區(5-2)位于下流區(5-1)的外圍、 折流板(5-8)的上部，上流區中部設有上流區填料(5-9)，下部設有上流區曝 氣管，上流區上部的出口處設有折流曝氣濾池溢水堰(5-10)；所述污泥區(5-3) 位于折流曝氣濾池的底部、下流區和上流區的下部，污泥區的底部設有折流曝 氣濾池污泥排放閥(5-11)。

2.一種采用如權利要求1所述的鋼材鹽酸酸洗廢水處理裝置進行廢水處理 的方法，其特征在于：具有如下步驟；

①鋼材鹽酸酸洗廢水通過負壓蒸發器進水管(1-1)進入負壓蒸發器，加熱 與壓力調控裝置(1-3)調節負壓蒸發器的溫度為80～90℃、真空度為0.05～ 0.07，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氣體的擴散速率，減少蒸發時間；廢水中的HCl氣體從廢 水中蒸發出去，通過負壓蒸發器出氣管(1-4)進入蒸汽冷凝器(2)；蒸發后的 廢水通過負壓蒸發器出水管(1-2)進入曝氣氧化沉淀池進水管(4-5)；

②HCl氣體通過蒸汽入口(2-1)進入蒸汽冷凝器(2)，冷卻液由冷卻液入 口(2-4)進入蒸汽冷凝器，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(2-3)，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(2-5)流出，冷卻 后的蒸汽由蒸汽出口(2-2)和氣體吸收池進氣管(3-1)進入氣體吸收池(3)， 氣體吸收池(3)內的鹽酸氣體吸收劑(3-4)進一步吸收氣體中的HCl成分， 氣體吸收池集氣管(3-3)把吸收處理后的氣體收集排放；

③蒸發后的廢水通過曝氣氧化沉淀池進水管(4-5)以及曝氣氧化沉淀池布 水支管(4-4)進入曝氣氧化沉淀池的中下部；位于曝氣氧化沉淀池布水支管 (4-4)下方的曝氣盤(4-3)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，曝氣氧化沉淀池三相分 離器(4-8)實現固液分離；Fe₂O₃在重力的作用下下沉到曝氣氧化沉淀池沉淀區 的下部，通過底部的沉淀物排放閥(4-10)排出；廢水通過曝氣氧化沉淀池溢 水堰(4-9)、曝氣氧化沉淀池出水管進入調節池，調節廢水的pH值，調節池調 節后的廢水進入折流曝氣濾池(5)；

④曝氣氧化沉淀池產生的廢氣由圓錐形上蓋頂端的廢氣收集管(4-12)收 集，進入氣體吸收池(3)，氣體吸收池內的鹽酸氣體吸收劑(3-4)進一步吸收 廢氣中的HCl成分，氣體吸收池集氣管(3-3)把吸收處理后的氣體收集排放；

⑤廢水通過折流曝氣濾池進水管(5-4)、折流曝氣濾池布水管(5-5)進入 折流曝氣濾池的下流區(5-1)，下流區曝氣管(5-7)產生的空氣與廢水在下流 區填料(5-6)中交匯發生生化反應，同時下流區填料(5-6)對廢水進行過濾， 廢水通過折流板(5-8)后進入上流區(5-2)，在上流區填料(5-9)中發生生 化反應，同時上流區填料(5-9)對廢水進行過濾，下流區和上流區產生的污泥 下沉到污泥區(5-3)，通過污泥區底部的折流曝氣濾池污泥排放閥(5-11)排 放出去，折流曝氣濾池處理后的水通過折流曝氣濾池溢水堰(5-10)達標排放；

⑥曝氣氧化沉淀池排出的Fe₂O₃經脫水、干燥后回收利用；

⑦折流曝氣濾池產生的剩余污泥脫水后外運。