一种废酸水的处理系统的制作方法

本发明属于废酸水处理领域，更具体地涉及一种废酸水的处理系统。

背景技术：

天然高纯石墨是新材料领域极其重要的非金属材料，广泛应用于钢铁、冶金、耐火、航天、核能、军工等行业。随着我国经济高速、高质量的发展，锂电池、核能、航天领域对高纯石墨的需求量越来越大，而提纯天然石墨过程中，通常用到的方法是混合酸法，这种方法因其成本低，产品质量均一、稳定，而被绝大多数天然石墨深加工行业者所采用。而这些生产企业会用到大量的氢氟酸，所产生的废水也都含有氟离子和酸根离子，废水呈酸性，根据国家环保ⅲ类排放要求，ph值为6-9之间，氟离子含量不得高于30mg/l通常行业内的处理方法是过滤、加石灰中和、压滤等处理至中性后排放。氟离子难处理，一般达不到小于30mg/l的标准，随着环保要求的标准提高，原来的处理方式难以满足社会的需求。现在行业内处理工业废酸水一般都是经过过滤、石灰中和、压滤、排放等过程，难以达到小于30mg/l的标准。

技术实现要素：

为解决现有技术中废酸水的处理中氟离子难处理，难达标的问题，本发明提供一种废酸水的处理系统。

本发明采用的具体方案为：一种废酸水的处理系统，所述处理系统包括粒料仓、滚筒、冷却反应罐、络合反应罐；废酸水高位槽、所述粒料仓均与所述滚筒的入口连接；所述滚筒的出口与冷却反应罐的物料入口连接；该冷却反应罐内设置盘管；所述冷却反应罐的物料出口与过滤装置连接；该过滤装置的滤液出口与所述络合反应罐连接；所述络合反应罐的底阀下方设置沉淀池。

所述滚筒与冷却反应罐之间设置砂浆泵，所述砂浆泵将混合物料输送至冷却反应罐。

所述冷却反应罐上方设置石灰计量罐、在线ph计。

所述冷却反应罐与过滤装置之间设置砂浆泵，所述砂浆泵将物料输送至过滤装置。

所述过滤装置与络合反应罐之间设置水泵，所述水泵将过滤装置过滤完成的滤液输送至络合反应罐。

所述络合反应罐上方设置石灰计量罐。

所述沉淀池上方设置酸泵，液体经由酸泵排放。

所述盘管内冷却水由下方盘管流入，上方盘管流出。

所述过滤装置为压滤机。

所述压滤机下方设置滤饼车。

本发明相对于现有技术具有如下有益效果：

1、本发明通过使工厂酸性含氟废水在滚筒内进行中和处理吗，在冷却反应罐内通过冷却水降低反应罐内的温度，实现了在较低的温度下氢氧化钙与含氟废酸水充分反应，使废水的处理效率提高。

2、本发明废酸水在滚筒内实现中和，大大提高了石灰石和白云石粒料的利用率，降低了水处理成本，操作简单，投资费用小，易于在行业内推广使用。

3、本发明将中和、冷却反应和络合反应结合在一个系统内，可以实现酸性高氟废水处理后达到国家一级排放标准，中和反应和冷却反应可以将f-含量降低至15-50mg/l，利用络合反应可进行微调节，将f-含量降低至0-10mg/l。经过本系统的处理，氟离子由高含量大于500mg/l降至小于10mg/l，ph值由小于2达到处理后的6-9范围内。

附图说明

图1为本发明装置示意图；

其中，附图标记分别为：

1.废酸水高位槽；2.粒料仓；3.滚筒；4.砂浆泵；5.冷却反应罐；6.过滤装置；7.滤饼车；8.水泵；9.络合反应罐；10.沉淀池；11.石灰计量罐；12.在线ph计；13.混凝剂计量罐；14.底阀；15.盘管；16.酸泵。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

一种废酸水的处理系统，所述处理系统包括滚筒3、冷却反应罐5；所述滚筒3的入口与废酸水高位槽1的出口、粒料仓2的出口连接；所述滚筒3的出口与冷却反应罐5的入口连接；所述冷却反应罐5内设置盘管15，冷却水在盘管15内流动；冷却反应罐5物料的出口与过滤装置6连接；所述过滤装置6的滤液出口与络合反应罐9连接；所述络合反应罐9的底阀14下方设置沉淀池10。

所述滚筒3与冷却反应罐5之间设置砂浆泵4，所述砂浆泵4将混合物料输送至冷却反应罐5。所述滚筒的出口与冷却反应罐的入口通过砂浆泵连接；所述滚筒的出口与砂浆泵的入口连接，所述砂浆泵的出口与冷却反应罐的入口连接。

所述冷却反应罐5上方设置石灰计量罐11、在线ph计12。石灰计量罐11方便添加物料进入冷却反应罐内；另外ph计的设置便于对冷却反应罐内物料混合物的酸碱性的监测。

所述冷却反应罐5与过滤装置6之间设置砂浆泵4，所述砂浆泵4将物料输送至过滤装置6。所述冷却反应罐物料的出口与过滤装置通过砂浆泵连接，所述冷却反应罐物料的出口与砂浆泵的入口连接，所述砂浆泵的出口与过滤装置的入口连接。

所述过滤装置6与络合反应罐9之间设置水泵8，所述水泵8将过滤装置6过滤完成的滤液输送至络合反应罐9。所述过滤装置的出液口与水泵的入口连接，所述水泵的出口与络合反应罐的入口连接。

所述络合反应罐9上方设置石灰计量罐11。

所述沉淀池10上方设置酸泵16，液体经由酸泵16排放。

所述盘管15内冷却水的流向为由下方盘管流入，上方盘管流出。盘管内冷却水的流向使反应罐内的温度冷却效果好，能满足0-5℃温度的要求。

所述过滤装置6为压滤机。压滤机对从冷却反应罐内的固液混合物过滤效果好，分离效率高。

所述压滤机下方设置滤饼车7。滤饼车的设置方便了对滤渣的收集与运输。

本发明所述废酸水高位槽内盛装待处理的酸性废水。述滚筒与废酸水高位槽的出口通过管道连接、滚筒的与粒料仓的通过管道连接；所述滚筒与冷却反应罐通过管道连接；冷却反应罐过滤装置通过管道连接；所述过滤装置与络合反应罐通过管道连接。

本发明所述的滚筒材质由耐酸腐蚀的铝塑、不锈钢、玻璃钢等材质制成。

本发明冷却反应罐由ppr塑料制成，内壁盘管为塑料管，管内走冷却水，用于冷却罐内液体，使液体温度保持在0-5℃。

计量罐由电子称准确计量药剂加入量。本发明所述的入口、出口均以物料为客体，描述的为物料的进入、流出。本发明所述的冷却反应罐与络合反应罐内部均设置搅拌棒。

本发明中所述滚筒购买自现有技术中的产品。

本发明所述的废酸水的处理系统的具体工作过程：

工厂酸性含氟废水经沉淀后进入酸性废水高位槽1，经管道流入滚筒3内，石灰石或白云石粒料由粒料仓2进入滚筒3内，含氟酸性废水在滚筒3内和粒料反应，由于滚筒连续转动，滚筒内粒料和废酸液充分搅拌、接触，石灰石粒料在旋转中不断相互碰撞、摩擦，不断产生“新鲜”的反应面与酸性废水发生中和反应，极大程度提高了中和剂石灰石粒料的利用率，降低了成本，避免在粒料颗粒表面产生硫酸钙或其它沉淀而结垢的问题。

经滚筒3中和后的废水ph值可达6.5以上，达到了国标要求的6-9的标准范围。从滚筒3出来的废酸水经砂浆泵4进入冷却反应罐5内，0-3℃度的冷却水沿罐内盘管从下部进入，从上部流出将罐内温度保持在0-5℃，在此温度下，罐内废酸水石灰计量罐11加入的熟石灰(氢氧化钙)反应,含氟废酸水中的f-与氢氧化钙中的钙离子结合生成氟化钙沉淀，由于氢氧化钙微溶于水，在水中的溶解度随温度的升高而降低，因此采用冷却降温的方法可以吸收中和反应放出的热量，同时还可以增加氢氧化钙的溶解度，提高药剂的利用率，使生成氟化钙的反应进行的更彻底，降低废水中氟离子的含量。经取样检测，此阶段的废水中氟的含量可达15-30mg/l，能达到国家废水处理的二级标准。冷却反应罐内废水的ph值可以由罐上的在线ph计12实时测出，将ph值精确调整至6-9之间。冷却反应完成后中和废水由耐腐蚀的砂浆泵4进入压滤机6中，进行固液分离，废水中的沉淀物和无机盐类形成滤饼进入7滤渣车排出，经压滤机6过滤后的滤液再由耐腐蚀的水泵8进入络合反应罐9中，在络合反应罐9中，废水和混凝剂计量罐13中的混凝剂反应，混凝剂中的硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝的al3+在水中形成带正电荷的胶粒并吸附水中的f-经络合而相互并聚形成絮状物沉淀，经取水样检测其氟离子含量小于10mg/l，达到国家一类水排放标准。此时废水经由络合反应罐9底阀14进入沉淀池10内，经沉淀后上层清液由耐腐蚀酸泵16达标排放。

f-含量检测方法：采用离子色谱仪检测，具体步骤：1.配制标准溶液：f-标准溶液(20mg/l),吸到2mlf-标准溶液放入100ml容量瓶中，用纯水稀释至刻度摇匀；分别吸取上述标准溶液0.00ml、0.25ml、0.5ml、1.5ml、2.5ml、4.0ml于6个100ml容量瓶中，用纯水稀释至刻度，摇匀。

称取废水样1g，精确至0.00001g,倒入50ml烧杯中，加入40ml纯水，经超声波处理3min，过滤，用纯水定容到100ml容量瓶中，在30min内测定。

分析步骤：

1)打开离子色谱仪，按仪器操作说明书打开仪器各单元的电源。

2)按下表设置色谱操作条件：

3)待基线稳定后用微量注射器取大于进样器体积的f-混合标准液(注射器事先应用蒸馏水洗3次，再用样品溶液洗3次，并注意不要吸入气泡)，点击数据采集，分析开始，读取离子色谱仪自动显示数据及计算结果。

经本发明处理后的废水中氟离子能够达到小于30mg/l的标准，本发明装置结构简单，布局合理，在较低成本条件下解决了废水中氟离子难处理的问题，且处理的效率高；处理后的废水可循环再利用于化工行业或石墨深加工行业，也可直接用于农业灌溉。发明的目的是为了降低废酸水中氟离子含量达到国家一类排放标准，循环再利用，降低水处理成本，提高生产效益。