一种钢材盐酸酸洗废水预处理装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种钢材盐酸酸洗废水预处理装置与方法，装置包括旋转式太阳能热水器、负压蒸发池、冷凝池、气体吸收池、氧化沉淀池和多层滤塔；旋转式太阳能热水器包括底座、热水管、热水器进水管、热水器出水管和水泵，负压蒸发池包括负压蒸发池进水管、负压蒸发池出水管、热交换器、压力调控装置和负压蒸发池出气管，冷凝池包括蒸汽入口、盐酸接收池、冷却液入口、冷却液出口、蒸汽出口，气体吸收池内设置有盐酸气体吸收剂，氧化沉淀池包括混合区和沉淀区，混合区底部设置有曝气盘，曝气盘的上方设有氧化沉淀池布水支管，多层滤塔包括顶盖、多层滤塔进水管、多层滤塔布水管、滤料、滤料支撑架、进风口和多层滤塔出水管。

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.

【技术实现步骤摘要】
一种钢材盐酸酸洗废水预处理装置与方法
本专利技术涉及废水处理
，具体涉及一种钢材盐酸酸洗废水预处理装置与方法。
技术介绍
钢材酸洗是指在镀锌等表面处理前，要使带钢具有洁净并有活性的表面，以保证所生产的钢材的表面质量，为了获得这样的表面，需要对钢材表面进行酸洗处理以除去表面的氧化铁皮等杂质。在酸洗过程中，酸清洗剂与金属表面接触并与之反应，随着酸液中氢离子浓度的减小和金属离子浓度的增加，酸液的酸洗效率也不断降低，成为需要外排的酸洗废液。对于普通钢材，盐酸的酸洗效果较硫酸更为显著，并且盐酸酸洗的剥离作用使基铁损失较少，因此盐酸逐渐成为钢材清洗工艺中的主流清洗剂。钢材盐酸酸洗废液中含有大量的氢离子和以Fe2+为主的金属离子，若直接排放将严重影响水体和土壤的生态环境，毒害周围动植物，引起土质钙化、破坏土层结构；人畜若误饮酸度较大的水，轻则引发肠胃炎，重则烧伤消化系统；若摄入过多重金属离子，还会造成人畜金属中毒，最终对人类健康造成严重危害。除此之外，酸洗废水因其酸度高，对废水生物处理系统中的生物繁殖也有一定影响，还会危害下水管道和钢筋混凝土等水工构筑物，造成腐蚀、破坏等。同时，盐酸酸洗废水酸度高，铁盐含量大，若直接排放也是一种资源的浪费。在中小型企业中，盐酸酸洗废水传统的处理方式是外运委托处理和加碱中和处理。其中加碱中和处理使用电石渣或石灰消化产物与酸洗废液中的酸、金属离子反应，产生Fe(OH)2沉淀，固液分离后将两者分别处理。该工艺包括中和、絮凝、沉淀、过滤等过程，处理效果一般，需要投加大量碱和絮凝剂，存在流程冗长、出水水质达标不稳定、占地面积大等问题，产生的大量泥渣脱水困难，因此在实践应用过程中逐渐被淘汰。而大型企业一般采用高温焙烧法，其优势在于再生酸和铁盐的回收率高，但是投资巨大，设备要求高，操作条件严格，运行和维护成本也高，这对该工艺的大规模推广有所限制。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：为了解决上述钢材盐酸酸洗废水处理中的难题，本专利技术提供一种钢材盐酸酸洗废水预处理装置与方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种钢材盐酸酸洗废水预处理装置，包括旋转式太阳能热水器、负压蒸发池、冷凝池、气体吸收池、氧化沉淀池和多层滤塔。所述的旋转式太阳能热水器包括底座、热水管、热水器进水管、热水器出水管和水泵，热水器进水管和水泵连通。所述的负压蒸发池包括负压蒸发池进水管、负压蒸发池出水管、热交换器、压力调控装置和负压蒸发池出气管，所述的负压蒸发池进水管和负压蒸发池出水管上设有开关阀门；热交换器设有热交换器进水管和热交换器出水管。热交换器出水管与旋转式太阳能热水器的水泵连通，热交换器进水管与热水器出水管连通。所述的负压蒸发池出气管连接冷凝池的蒸汽入口。所述的冷凝池包括蒸汽入口、盐酸接收池、冷却液入口、冷却液出口、蒸汽出口。所述的气体吸收池设有气体吸收池进气管，气体吸收池进气管与冷凝池的蒸汽出口连通，气体吸收池设有气体吸收池上盖，气体吸收池上盖设计成圆锥形结构，圆锥形结构顶端设有气体吸收池集气管，气体吸收池内盛放有盐酸气体吸收剂。所述的负压蒸发池出水管连接氧化沉淀池进水管。所述的氧化沉淀池包括混合区和沉淀区，混合区底部设置有曝气盘，所述的曝气盘的上方设有氧化沉淀池布水支管，所述的氧化沉淀池布水支管连接氧化沉淀池进水管，所述的曝气盘通过曝气管连接有氧化沉淀池外的鼓风机，所述沉淀区内设有挡板，该挡板与沉淀池的内壁形成作为废水进入沉淀区的废水流道，沉淀区的出口处设有氧化沉淀池三相分离器，沉淀区的出口上部设有氧化沉淀池溢水堰，沉淀区底部设计成锥形结构，在沉淀区底部设置有沉淀物排放阀。氧化沉淀池溢水堰连接氧化沉淀池出水管。所述多层滤塔包括顶盖、多层滤塔进水管、多层滤塔布水管、滤料、滤料支撑架、进风口和多层滤塔出水管；多层滤塔采用多层设置，最顶部设有顶盖，顶盖与塔体之间留有出风口；滤塔的顶盖下面设有多层滤塔进水管，多层滤塔进水管的一端连接氧化沉淀池出水管，多层滤塔进水管的另一端连接多层滤塔布水管；多层滤塔布水管安置在最上面一层的滤料上部；滤料放置在滤料支撑架上，从上层到下层，滤料的粒径逐渐变小；滤料支撑架设计成倒梯形抽屉式，便于观察和更换滤料，当该层滤料堵塞严重，滤速很低时，只需把该层滤料抽出更换即可；多层滤塔的底部设有进风口和多层滤塔出水管。多层滤塔出水管的出水进入废水深度处理系统。采用上述钢材盐酸酸洗废水预处理装置进行废水处理的方法，具有如下步骤：①钢材盐酸酸洗废水通过负压蒸发池进水管进入负压蒸发池，来自太阳能热水器的热水在热交换器中与废水进行热交换，废水被加热，压力调控装置调节负压蒸发池的真空度，真空度的提高可以大幅度降低废水的反应温度，使废水在相对较低的温度下沸腾，加快HCl的扩散速率，减少蒸发时间。废水中的HCl从废水中蒸发出去，通过负压蒸发池出气管进入冷凝池；蒸发后的废水通过负压蒸发池出水管进入氧化沉淀池进水管。旋转式太阳能热水器根据太阳的位置调整方向，保证最大限度接收太阳的热能。②蒸汽通过蒸汽入口进入冷凝池，冷却液由冷却液入口进入冷凝池，蒸汽与冷却液接触，蒸汽中的热量被冷却液吸收带走，HCl气体变成盐酸液体，在重力的作用下落入盐酸接收池，盐酸接收池中的盐酸回收再利用；吸收热量后的冷却液由冷却液出口流出，冷却后的蒸汽由蒸汽出口和气体吸收池进气管进入气体吸收池，气体吸收池内的盐酸气体吸收剂进一步吸收气体中的HCl成分，气体吸收池顶端的集气管把吸收处理后的气体收集排放。③蒸发后的废水通过氧化沉淀池进水管以及氧化沉淀池布水支管进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气盘产生大量细小气泡，把废水中的Fe2+氧化成Fe3+，生成Fe2O3，氧化反应后的废水进入沉淀区的废水流道，氧化沉淀池三相分离器实现固液分离；Fe2O3在重力的作用下下沉到沉淀区的下部，通过底部的沉淀物排放阀排出；废水通过氧化沉淀池溢水堰和氧化沉淀池出水管进入多层滤塔进水管。④废水通过多层滤塔进水管和多层滤塔布水管进入多层滤塔，空气与废水在滤料中交汇，滤料对废水进行过滤，同时发生生化反应，多层滤塔处理后的水进入多层滤塔出水管，多层滤塔出水管的出水进入废水深度处理系统进行进一步的处理。⑤氧化沉淀池排出的Fe2O3脱水、干燥后回收利用。本专利技术的有益效果是：因地制宜，基建投资少，维护方便，能耗较低，对钢材盐酸酸洗废水具有比较好的处理深度效果，能够实现污水资源化，对污水进行综合利用。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术实施例负压蒸发池的结构示意图。图1中：1.负压蒸发池，1-1.负压蒸发池进水管，1-2.负压蒸发池出水管，1-3.热交换器，1-4.压力调控装置，1-5.负压蒸发池出气管，1-6.热交换器进水管，1-7.热交换器出水管。图2是本专利技术实施例冷凝池的结构示意图。图2中：2.冷凝池，2-1.蒸汽入口，2-2.蒸汽出口，2-3.盐酸接收池，2-4.冷却液入口，2-5.冷却液出口。图3是本专利技术实施例气体吸收池的结构示意图。图3中：3.气体吸收池，3-1.气体吸收池进气管，3-2.气体吸收池上盖，3-3.气体吸收池集气管，3-4.盐酸气体吸收剂。图4是本专利技术实施例氧化沉淀池的结构示意图。图4中：4.氧化沉淀池，4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢材盐酸酸洗废水预处理装置，其特征在于：包括旋转式太阳能热水器、负压蒸发池(1)、冷凝池(2)、气体吸收池(3)、氧化沉淀池(4)和多层滤塔(5)；所述的旋转式太阳能热水器包括底座、热水管、热水器进水管、热水器出水管和水泵，热水器进水管和水泵连通；所述的负压蒸发池(1)包括负压蒸发池进水管(1‑1)、负压蒸发池出水管(1‑2)、热交换器(1‑3)、压力调控装置(1‑4)和负压蒸发池出气管(1‑5)，所述的负压蒸发池进水管(1‑1)、负压蒸发池出水管(1‑2)上设有开关阀门；热交换器(1‑3)设有热交换器进水管(1‑6)和热交换器出水管(1‑7)；热交换器出水管(1‑7)与旋转式太阳能热水器的水泵连通，热交换器进水管(1‑6)与热水器出水管连通；所述的负压蒸发池出气管(1‑5)连接蒸汽入口(2‑1)；所述的冷凝池(2)包括蒸汽入口(2‑1)、蒸汽出口(2‑2)、盐酸接收池(2‑3)、冷却液入口(2‑4)和冷却液出口(2‑5)；所述的气体吸收池(3)设有气体吸收池进气管(3‑1)和气体吸收池上盖(3‑2)，气体吸收池上盖设计成圆锥形结构，圆锥形结构顶端设有气体吸收池集气管(3‑3)，气体吸收池内盛放有盐酸气体吸收剂(3‑4)；所述的负压蒸发池出水管(1‑2)连接氧化沉淀池进水管；所述的氧化沉淀池(4)包括混合区(4‑1)和沉淀区(4‑2)，混合区底部设置有曝气盘(4‑3)，所述的曝气盘的上方设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)连接氧化沉淀池进水管(4‑5)，所述的曝气盘(4‑3)连接有氧化沉淀池外的鼓风机(4‑6)，所述沉淀区内设有挡板(4‑7)，该挡板与氧化沉淀池的内壁形成作为废水进入沉淀区的废水流道，沉淀区的出口处设有氧化沉淀池三相分离器(4‑8)，沉淀区的出口上部设有氧化沉淀池溢水堰(4‑9)，沉淀区底部设计成锥形结构，在沉淀区底部设置有沉淀物排放阀(4‑10)；氧化沉淀池溢水堰(4‑9)连接氧化沉淀池出水管；多层滤塔(5)包括顶盖(5‑1)、多层滤塔进水管(5‑2)、多层滤塔布水管(5‑3)、滤料(5‑4)、滤料支撑架(5‑5)、进风口(5‑6)和多层滤塔出水管(5‑7)；多层滤塔(5)采用多层设置，最顶部设有顶盖(5‑1)，顶盖(5‑1)与塔体之间留有出风口；滤塔的顶盖(5‑1)下面设有多层滤塔进水管(5‑2)，多层滤塔进水管的一端连接氧化沉淀池出水管，多层滤塔进水管的另一端连接多层滤塔布水管(5‑3)；多层滤塔布水管(5‑3)安置在最上面一层的滤料上部；滤料(5‑4)放置在滤料支撑架(5‑5)上，从上层到下层滤料的粒径逐渐变小；滤料支撑架设计成倒梯形抽屉式，多层滤塔的底部设有进风口(5‑6)和多层滤塔出水管(5‑7)；多层滤塔出水管的出水进入废水深度处理系统。...

【技术特征摘要】
1.一种钢材盐酸酸洗废水预处理装置，其特征在于：包括旋转式太阳能热水器、负压蒸发池(1)、冷凝池(2)、气体吸收池(3)、氧化沉淀池(4)和多层滤塔(5)；所述的旋转式太阳能热水器包括底座、热水管、热水器进水管、热水器出水管和水泵，热水器进水管和水泵连通；所述的负压蒸发池(1)包括负压蒸发池进水管(1-1)、负压蒸发池出水管(1-2)、热交换器(1-3)、压力调控装置(1-4)和负压蒸发池出气管(1-5)，所述的负压蒸发池进水管(1-1)、负压蒸发池出水管(1-2)上设有开关阀门；热交换器(1-3)设有热交换器进水管(1-6)和热交换器出水管(1-7)；热交换器出水管(1-7)与旋转式太阳能热水器的水泵连通，热交换器进水管(1-6)与热水器出水管连通；所述的负压蒸发池出气管(1-5)连接蒸汽入口(2-1)；所述的冷凝池(2)包括蒸汽入口(2-1)、蒸汽出口(2-2)、盐酸接收池(2-3)、冷却液入口(2-4)和冷却液出口(2-5)；所述的气体吸收池(3)设有气体吸收池进气管(3-1)和气体吸收池上盖(3-2)，气体吸收池上盖设计成圆锥形结构，圆锥形结构顶端设有气体吸收池集气管(3-3)，气体吸收池内盛放有盐酸气体吸收剂(3-4)；所述的负压蒸发池出水管(1-2)连接氧化沉淀池进水管；所述的氧化沉淀池(4)包括混合区(4-1)和沉淀区(4-2)，混合区底部设置有曝气盘(4-3)，所述的曝气盘的上方设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)连接氧化沉淀池进水管(4-5)，所述的曝气盘(4-3)连接有氧化沉淀池外的鼓风机(4-6)，所述沉淀区内设有挡板(4-7)，该挡板与氧化沉淀池的内壁形成作为废水进入沉淀区的废水流道，沉淀区的出口处设有氧化沉淀池三相分离器(4-8)，沉淀区的出口上部设有氧化沉淀池溢水堰(4-9)，沉淀区底部设计成锥形结构，在沉淀区底部设置有沉淀物排放阀(4-10)；氧化沉淀池溢水堰(4-9)连接氧化沉淀池出水管；多层滤塔(5)包括顶盖(5-1)、多层滤塔进水管(5-2)、多层滤塔布水管(5-3)、滤料(5-4)、滤料支撑架(5-5)、进风口(5-6)和多层滤塔出水管(5-7)；多层滤塔(5)采用多层设置，最顶部设有顶盖(5-1)，顶盖(5-1)与塔体之间留有出风口；滤塔的顶盖(5-1)下面设有多层滤塔进水管(5-2)，多层滤塔进水管的一端连接氧化沉淀池出水管，多层滤塔进水管的另一端连接多层滤塔布水管(5-3)；多层滤塔布水管(5-3)安置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛健飞，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32