一种酸性废液的处理系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种酸性废液的处理系统，包括：设有酸性废液进口、硫酸铁溶液进口、氢氧化钙进口和酸处理浆液出口的反应装置；进料口与酸处理浆液出口通过酸处理浆液输送管路相通的澄清槽，其上部设有澄清液溢流出口，底部设有底物出口；进料口与澄清液溢流出口相通的集水槽；进料口与集水槽的液体出口通过液体输送管路相通的含盐废水膜处理反应器，其设有脱盐水出口和污水出口；进料口与底物出口通过底物输送管路相通的酸性废液压滤机，其设有滤饼出口和滤液出口；进料口与滤液出口相通的酸废滤液收集槽，其设有自流液出口；自流液出口与集水槽的进料口相通。该处理系统能够有效脱除酸性废液中的铁、镁、铝、硅和相关重金属，且处理过程清洁环保。

A Treatment System and Method of Acidic Waste Liquor

【技术实现步骤摘要】
一种酸性废液的处理系统及方法
本专利技术涉及煤炭深加工
，更具体地说，是涉及一种酸性废液的处理系统及方法。
技术介绍
超洁净煤(UltraCleanCoal，简称UCC)是灰分含量不超过1％的洁净煤，是以洗精煤为原料，通过化学清洗、分离和过滤生产制得。UCC是一种替代能源，最大市场潜力是在发电、轮船、卡车和火车上替代柴油和重油，使煤炭资源高效、清洁利用，满足能源和环保要求。从上世纪开始，澳大利亚、日本和英国等发达国家均参与UCC技术的研究及开发。目前，UCC的制备技术包括物理法和化学法，其中化学法主要有氢氟酸法、酸碱法、熔融碱沥滤法、化学煤技术等。国外已成功开发的技术有澳大利亚Auscoal工艺(现兖煤澳洲UCC技术)、美国Gravimelt工艺等。国际上，UCC技术研发历时较长，但均无技术商业化开发的先例，兖煤澳洲UCC技术研发成果处于领先地位。澳大利亚Auscoal工艺中酸性废液的处理方法是苛性碱再生法，该方法通过在酸性废液中加入熟石灰，反应生成石膏沉淀和苛性碱。但是，通过工业应用实验发现生成石膏的反应中仍伴随有复杂的化学反应。酸性废液中钠、铝和硅形成Na-Ca-Al硅酸盐需要碱性条件，硫酸钙的沉淀需要在酸性条件；因此两个化学反应不可能在同一实验条件下进行。并且，处理后废水的pH值太高也不满足排放要求。综上，开发一种对化学法制备超洁净煤过程中的酸性废液处理效果好且处理过程清洁环保的系统及方法，以解决传统苛性碱再生法在处理上述酸性废液的困难，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种酸性废液的处理系统及方法，能够有效脱除酸性废液中的铁、镁、铝、硅和相关重金属，如锌、铅、镉、镍、砷，且处理过程清洁环保。本专利技术提供了一种酸性废液的处理系统，包括：反应装置；所述反应装置设有酸性废液进口、硫酸铁溶液进口、氢氧化钙进口和酸处理浆液出口；进料口与所述酸处理浆液出口通过酸处理浆液输送管路相通的澄清槽；所述澄清槽上部设有澄清液溢流出口，底部设有底物出口；进料口与所述澄清液溢流出口相通的集水槽；进料口与所述集水槽的液体出口通过液体输送管路相通的含盐废水膜处理反应器；所述含盐废水膜处理反应器设有脱盐水出口和污水出口；进料口与所述底物出口通过底物输送管路相通的酸性废液压滤机；所述酸性废液压滤机设有滤饼出口和滤液出口；进料口与所述滤液出口相通的酸废滤液收集槽；所述酸废滤液收集槽设有自流液出口；所述自流液出口与所述集水槽的进料口相通。优选的，所述反应装置由三组并联的反应槽组成，每组反应槽均设有搅拌装置、带有循环泵的回流管路以及蒸汽供热装置。优选的，所述酸处理浆液输送管路、液体输送管路和底物输送管路分别设有输送泵。优选的，还包括：硫酸铁溶液配制槽；所述硫酸铁溶液配制槽设有搅拌装置、硫酸铁进口、水进口和出料口；所述水进口与所述脱盐水出口通过脱盐水输送管路相通；所述硫酸铁溶液配置槽的出料口与所述硫酸铁溶液进料口通过硫酸铁溶液进料管路相通。优选的，所述脱盐水输送管路和硫酸铁溶液进料管路分别设有输送泵。本专利技术还提供了一种酸性废液的处理方法，采用上述技术方案所述的处理系统，包括以下步骤：a)将酸性废液与硫酸铁溶液、氢氧化钙混合后，进行反应，得到反应混合物；再加入氢氧化钙进行中和反应，得到酸处理浆液；b)将步骤a)得到的酸处理浆液进行沉降处理，分别得到澄清液和底物；其中，所述澄清液收集后，进行膜处理反应，分别得到脱盐水和污水；所述底物进行压滤，分别得到滤饼和滤液；c)将步骤b)得到的滤液收集后，进行步骤b)中的膜处理反应。优选的，步骤a)中所述酸性废液来自化学法制备超洁净煤过程中酸洗单元的酸性滤液。优选的，步骤a)中所述反应的pH值为1.8～2.5，温度为50℃～80℃，时间为4h～15h。优选的，步骤a)中所述中和反应的过程具体为：在搅拌的条件下，加入氢氧化钙至pH值为7，继续反应4h～6h，得到酸处理浆液。优选的，所述步骤b)还包括：将得到的脱盐水分别用于配制硫酸铁溶液和获得酸性废液。本专利技术提供了一种酸性废液的处理系统，包括：反应装置；所述反应装置设有酸性废液进口、硫酸铁溶液进口、氢氧化钙进口和酸处理浆液出口；进料口与所述酸处理浆液出口通过酸处理浆液输送管路相通的澄清槽；所述澄清槽上部设有澄清液溢流出口，底部设有底物出口；进料口与所述澄清液溢流出口相通的集水槽；进料口与所述集水槽的液体出口通过液体输送管路相通的含盐废水膜处理反应器；所述含盐废水膜处理反应器设有脱盐水出口和污水出口；进料口与所述底物出口通过底物输送管路相通的酸性废液压滤机；所述酸性废液压滤机设有滤饼出口和滤液出口；进料口与所述滤液出口相通的酸废滤液收集槽；所述酸废滤液收集槽设有自流液出口；所述自流液出口与所述集水槽的进料口相通。与现有技术相比，本专利技术提供的处理系统能够有效脱除酸性废液中的铁、镁、铝、硅和相关重金属，如锌、铅、镉、镍、砷，且处理过程清洁环保。实验结果表明，本专利技术提供的处理方法能够脱除酸性废液中的绝大部分铁、镁、铝和硅，脱除率大于99.5％以上；大部分钠离子也被固化沉淀脱除，脱除率达到81.63％；另外，酸性废液中重金属，如锌、铅、镉、镍、砷也得到了有效脱除，脱除率分别为100％、61％、67％、90％和92％。同时，本专利技术提供的处理方法工艺简单、易操作、能耗低，相关设备及助剂易得，改机及材料成本低，兼具环保性和经济性，有利于在本领域推广和发展。附图说明图1为本专利技术实施例提供的酸性废液的处理系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的酸性废液的处理系统中反应装置为三组并联的反应槽的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种酸性废液的处理系统，包括：反应装置；所述反应装置设有酸性废液进口、硫酸铁溶液进口、氢氧化钙进口和酸处理浆液出口；进料口与所述酸处理浆液出口通过酸处理浆液输送管路相通的澄清槽；所述澄清槽上部设有澄清液溢流出口，底部设有底物出口；进料口与所述澄清液溢流出口相通的集水槽；进料口与所述集水槽的液体出口通过液体输送管路相通的含盐废水膜处理反应器；所述含盐废水膜处理反应器设有脱盐水出口和污水出口；进料口与所述底物出口通过底物输送管路相通的酸性废液压滤机；所述酸性废液压滤机设有滤饼出口和滤液出口；进料口与所述滤液出口相通的酸废滤液收集槽；所述酸废滤液收集槽设有自流液出口；所述自流液出口与所述集水槽的进料口相通。请参阅图1，图1为本专利技术实施例提供的酸性废液的处理系统的结构示意图；其中，R511为反应装置，511表示硫酸铁溶液，513表示酸处理浆液，V512为澄清槽，V513为集水槽，515表示集水槽的液体，M512为含盐废水膜处理反应器，519表示脱盐水，520表示污水，M511为酸性废液压滤机，514表示滤饼，V514为酸废滤液收集槽。在本专利技术中，所述酸性废液的处理系统包括反应装置(R511)、澄清槽(V512)、集水槽(V513)、含盐废水膜处理反应器(M512本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种酸性废液的处理系统，包括：反应装置；所述反应装置设有酸性废液进口、硫酸铁溶液进口、氢氧化钙进口和酸处理浆液出口；进料口与所述酸处理浆液出口通过酸处理浆液输送管路相通的澄清槽；所述澄清槽上部设有澄清液溢流出口，底部设有底物出口；进料口与所述澄清液溢流出口相通的集水槽；进料口与所述集水槽的液体出口通过液体输送管路相通的含盐废水膜处理反应器；所述含盐废水膜处理反应器设有脱盐水出口和污水出口；进料口与所述底物出口通过底物输送管路相通的酸性废液压滤机；所述酸性废液压滤机设有滤饼出口和滤液出口；进料口与所述滤液出口相通的酸废滤液收集槽；所述酸废滤液收集槽设有自流液出口；所述自流液出口与所述集水槽的进料口相通。

【技术特征摘要】
1.一种酸性废液的处理系统，包括：反应装置；所述反应装置设有酸性废液进口、硫酸铁溶液进口、氢氧化钙进口和酸处理浆液出口；进料口与所述酸处理浆液出口通过酸处理浆液输送管路相通的澄清槽；所述澄清槽上部设有澄清液溢流出口，底部设有底物出口；进料口与所述澄清液溢流出口相通的集水槽；进料口与所述集水槽的液体出口通过液体输送管路相通的含盐废水膜处理反应器；所述含盐废水膜处理反应器设有脱盐水出口和污水出口；进料口与所述底物出口通过底物输送管路相通的酸性废液压滤机；所述酸性废液压滤机设有滤饼出口和滤液出口；进料口与所述滤液出口相通的酸废滤液收集槽；所述酸废滤液收集槽设有自流液出口；所述自流液出口与所述集水槽的进料口相通。2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述反应装置由三组并联的反应槽组成，每组反应槽均设有搅拌装置、带有循环泵的回流管路以及蒸汽供热装置。3.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述酸处理浆液输送管路、液体输送管路和底物输送管路分别设有输送泵。4.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，还包括：硫酸铁溶液配制槽；所述硫酸铁溶液配制槽设有搅拌装置、硫酸铁进口、水进口和出料口；所述水进口与所述脱盐水出口通过脱盐水输送管路相通；所述硫酸铁溶液配置槽的出料口与所述硫酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴向前，尹洪清，路文学，王富奇，王振华，赵梅梅，刘海燕，孙祖斌，李磊，张彦，郭宝贵，赵慧杰，
申请(专利权)人：兖矿水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心有限公司，兖州煤业股份有限公司，兖矿集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37