[發明專利]一種鋼材鹽酸酸洗廢水預處理裝置與方法

在審

• 申請號: 201710139640.4
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN106882903A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 薛健飛
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F103/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及廢水處理技術領域，具體涉及一種鋼材鹽酸酸洗廢水預處理裝置與方法。

背景技術

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。

發明內容

本發明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，本發明提供一種鋼材鹽酸酸洗廢水預處理裝置與方法。

本發明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，濾料的粒徑逐漸變小；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。