一种处理碱性废水的装备和方法技术

本发明专利技术涉及一种处理碱性废水的装备和方法，尤其是处理含钙离子和氢氧根离子的碱性废水的装备和方法，属于水处理领域。该装备包括含动静环或旋转导向板等转动构件的反应装置和固液分离装置。该方法包括利用废气中CO2等气体与碱性废水反应生成碳酸钙：废水中的氢氧根离子在反应装置中被CO2中和后pH显著降低，反应后的废水经固液分离后液体可回用，生成的固体碳酸钙可用于做建筑材料等。本发明专利技术不但将碱性废水的pH大幅降低，极大的节省了成本，还将废气中的CO2捕集成碳酸钙并作为建筑材料被利用，同时使用的上述转动构件克服了反应装置中碳酸钙堵塞的问题。中碳酸钙堵塞的问题。中碳酸钙堵塞的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种处理碱性废水的装备和方法


[0001]本专利技术涉及一种处理碱性废水的装备和方法，属于水处理领域。

技术介绍

[0002]在建材等行业中广泛存在pH在13左右的含钙离子和氢氧根离子的碱性废水，该碱性废水由于其pH较高，需要将废水中和后才能排放或者回用。传统工艺需要对该碱性废水加大量的酸，中和到一定的pH后排放或回用。然而该工艺会浪费大量的酸，成本极高，亟需一种新型工艺处理碱性废水。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种处理碱性废水的装备和方法，具体是利用CO2和碱性废水反应生成碳酸钙达到降低废水pH的目的，同时使用一种反应装置来提高处理效果的同时避免了碳酸钙的堵塞。
[0004]本专利技术采用以下具体技术方案：将含有CO2的气体和含钙离子和氢氧根离子的碱性废水通入到具有防堵性能的反应装置内，CO2被废水吸收，并与废水中的氢氧根离子发生中和反应生成碳酸钙沉淀，使废水pH显著降低。反应后的含碳酸钙废水从液体出口离开反应装置，经后续固液分离后液体可回用或外排，固体碳酸钙可用作建筑材料等。
[0005]作为较为优选的方案之一，所述反应装置内含转动构件，转动构件可选择导向板或具有孔道的动环结构，转动构件可加剧CO2气体和碱性废水的湍动，提高CO2气体吸收率和反应效率。
[0006]作为较为优选的方案之一，所述反应装置内可含非旋转的导向板或静环结构。
[0007]进一步地，导向板之间的通道为气液流通通道，动静环结构上设置孔道供气液流动。
[0008]进一步地，由于所述反应装置内的流体通道较大，且由于转动构件的旋转使流体具有强烈的湍动，因此流体在该反应装置内具有良好的冲刷作用，使CO2与碱性废水反应生成的碳酸钙不易沉积在反应装置内，不会堵塞反应装置而影响工艺的正常运行。
[0009]进一步地，所述反应装置优先选择含动静环或旋转导向板的转动构件，其中动静环和旋转导向板可按不同工艺调整数量和安装方式。
[0010]进一步地，上述反应装置的旋转部件的转速在50
‑
20000转/分钟。
[0011]作为较为优选的方案之一，CO2气源可选择锅炉烟气、焚烧烟气等废气。
[0012]作为较为优选的方案之一，气体CO2浓度为1％
‑
99％。
[0013]作为较为优选的方案之一，根据具体工艺不同，可设置多段反应或者循环反应装置。
[0014]作为较为优选的方案之一，在反应装置液体出口后设置固液分离装置。
[0015]相比现有技术，本申请的有益效果如下：
[0016](1)大幅降低了碱性废水的pH，节省了废水处理成本。
[0017](2)废气中的CO2被捕集成碳酸钙并被进一步利用。
[0018](3)使用含动静环或旋转导向板等转动构件的反应装置强化了吸收和反应。
[0019](4)所述反应装置具有良好的防堵性能，不会因碳酸钙堵塞而影响工艺的正常运行。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术
技术介绍
和实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图可能仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0021]图1为本专利技术处理碱性废水的反应装置内转动构件示意图。所示为旋转导向板，导向板数量为4个。其数量可以根据需要增减。
[0022]图2为本专利技术处理碱性废水的反应装置内转动构件示意图。所示为动静环结构，动环数量为1个，静环数量为1个。其数量可以根据需要增加。1
‑
动环；2
‑
静环。
[0023]图3为本专利技术的一种处理碱性废水的方法示意图；附图标记说明：1
‑
含CO2气体；2
‑
反应装置；3
‑
碱性废水；4
‑
泵；5
‑
反应后CO2气体；6
‑
固液分离装置；7
‑
碳酸钙；8
‑
反应后废水。
具体实施方式
[0024]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0025]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0026]一种处理碱性废水的装备，所述装备包括反应装置和固液分离装置，其中图1和图2为反应装置内部两种转动构件示意图，分别为导向板结构和动静环结构：导向板可旋转，强化气液湍动，导向板之间的通道为气液流通通道；动静环结构由动环1和静环2构成，动环1可旋转，强化气液湍动，动环1和静环2上设孔道供气液流动。上述装置内流体通道较大，同时流体在该反应装置内具有冲刷作用，生成的碳酸钙不会堵塞反应装置而影响工艺的正常运行。
[0027]一种处理碱性废水的方法，参照图3所示，操作过程中，气体管路内的CO2气体1通过气体入口进入反应装置2，碱性废水3通过泵5送入反应装置2，二者在反应装置2内进行CO2的吸收和碱性废水的中和反应，反应后气体5离开反应装置2，处理后碱性废水通过固液分离装置6后分为碳酸钙固体7和可回用或排放的水8。
[0028]实施例1
[0029]使用本专利技术的装备和方法，处理某建材实际碱性废水，其初始pH为12.75，气体中CO2浓度为8.5％，气液比等于100，反应装置内转动构件转速为1500转/分钟，碱性废水一次
性通过反应装置和固液分离装置，反应分离后的液体pH等于8.28，固体为碳酸钙。
[0030]实施例2
[0031]使用本专利技术的装备和方法，处理某建材实际碱性废水，其初始pH为12.75，气体中CO2浓度为8.5％，气液比等于50，反应装置内转动构件转速为1500转/分钟，碱性废水一次性通过反应装置和固液分离装置，反应分离后的液体pH等于8.88，固体为碳酸钙。
[0032]尽管上面已经示出和描述了本专利技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本专利技术的限制，本领域的普通技术人员在本专利技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种处理碱性废水的装备，其特征在于包括反应装置和固液分离装置。2.一种处理碱性废水的方法，其特征在于使用权利要求1所述的反应装置将包含钙离子和氢氧根离子的碱性废水的pH大幅降低。3.根据权利要求1所述的装备，其特征在于该反应装置内含有但不限于动静环或旋转导向板等转动构件。4.根据权利要求3所述的转动构件，其特征在于该构件独...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵磊，肖浩，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：