一种混凝土废水废浆碳化回收的装置及碳化回收方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种混凝土废水废浆碳化回收装置及碳化回收方法，该装置包括气体循环系统、液体循环系统和控制系统，运行时将废水废浆通入该装置的液体循环系统中，通过水泵使废水废浆循环流动，并在泵的出水口注入CO2后经导管流回桶中，使废水废浆与CO2充分接触并反应。另外，该装置设置有气压传感器、流量传感器、温度传感器和pH传感器，用于监测废水废浆固碳过程中的实时状态，数据由控制器接收并处理。通过上述装置和方法，可以高效地回收混凝土废水废浆，具有环保优势，且经处理后的混凝土废水废浆可以用于混凝土生产，以提高混凝土的强度。的强度。的强度。

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土废水废浆碳化回收的装置及碳化回收方法


[0001]本专利技术涉及混凝土废水废浆处理技术，具体涉及一种混凝土废水废浆碳化回收的装置及碳化回收方法。

技术介绍

[0002]混凝土废水废浆主要来源于清洗搅拌机、运输车、泵车等产生的清洗水，因此其中的物质主要来自于搅拌混凝土的原材料，如水泥颗粒、粉煤灰颗粒、水化产物颗粒、骨料颗粒，以及水泥外加剂（防冻剂、膨胀剂、减水剂等）带入的可溶解的无机盐、外加剂离子、硫酸盐、硫化物等，主要含有Ca
2+
、Na
+
、K
+
、SO
42
‑
和OH
‑
等离子，呈高碱性（pH>12）。其中固相含量及冲洗水量与相应的处理措施有关，而离子浓度还与混凝土配合比相关。所以，废水废浆中的离子浓度并不总是固定的，而且还会随着废水中的水泥颗粒、掺和料颗粒的不断水化，导致Ca
2+
，OH
‑
等离子浓度的变化。
[0003]若将此废水废浆用于水泥混凝土中，这些离子必然会影响水泥材料的水化作用，产生一系列负面影响，只能掺合新鲜水生产低强度等级混凝土。废水废浆含碱量很高，如果不进行污水处理就直接排出，会造成土壤的碱化，污染水源，严重破坏当地生态环境。
[0004]目前，混凝土废水废浆处理工艺主要分为两种方式：物理处理和化学处理。
[0005]物理处理方式包括沉淀、气浮、过滤等，是通过物理或机械作用将悬浮物集中并去除的处理方式。目前混凝土搅拌站处理设备和厂区冲洗的废水废浆均是直接汇集至泥浆池中，经过多级沉淀后，池中上层泥浆水因沉淀逐渐变为清水，搅拌站会将这些清水可在普通用途的混凝土中直接使用。
[0006]化学处理方式适用于一些物理方法难以处理的高浓度、难降解的废水，如COD高达20000mg/L以上的混凝土搅拌站的废水，可以通过添加一定的化学药剂使废水中的污染物更容易降解。常见的化学处理方式包括水解酸化、厌氧
‑
好氧处理等。目前处理混凝土搅拌站污水，常用的方法是用无机酸包括硫酸、盐酸、硝酸等将废水的pH调至中性，达到排放标准进行排放。
[0007]但是以上方式也有些不足的地方，比如：经沉淀的泥浆水对生产普通混凝土会产生影响，但生产特殊用途的混凝土时，因泥浆清水中含有无法分离的液体添加剂，会对混凝土质量产生影响。由于无机酸的使用，使得废水中会引入大量的无机离子，使得废水无法循环利用，同时无机酸使用手续复杂，使用量受限，限制了混凝土搅拌站的生产能力。沉淀后的泥浆主要成分有水泥、砂砾等，以现有技术无法再次利用，逐渐形成了泥浆状的废弃物，大多都白白倾倒、填埋处理，额外耗费大量的时间、人力、物力及运输成本，对环境影响较大，并已逐渐被禁止。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是为了克服现有混凝土废水废浆处理存在的困难提供一种混凝土废水废浆碳化回收的装置及碳化回收方法。该装置能将搅拌站产生的废水废浆进行充分的
碳化反应，使碳化后的废水废浆可直接用于混凝土生产，并且生产出的混凝土强度更高，从而实现混凝土废水废浆的完全回收利用。
[0009]具体方案如下：一种混凝土废水废浆碳化回收装置，包括气体循环系统、液体循环系统和控制系统，其中，所述气体循环系统包括CO2储气罐，所述CO2储气罐与CO2减压阀的一端相连，所述CO2减压阀的另一端分别与CO2流量计、抽气泵相连，所述CO2流量计与气体导管相连，利用所述CO2流量计控制好气体流量后由所述气体导管注入所述液体循环系统进行碳化反应，未反应完的气体由所述抽气泵由所述液体循环系统抽出送回所述气体循环系统；所述液体循环系统包括密闭的固碳桶，所述固碳桶的底部设置潜水泵，所述潜水泵的出水端与液体循环导管相连，所述液体循环导管的进水端与所述气体导管相连通，所述液体循环导管的末端设置导管出水口，所述导管出水口设置有多个方向的出口，用于将所述固碳桶中沉积的底泥冲散；还包括冷却管路，用于冷却所述固碳桶；所述控制系统包括控制器，所述控制器分别与气压传感器、流量传感器、温度传感器和pH传感器通过电信号相连，其中，所述气压传感器用于检测所述固碳桶内的气压，所述流量传感器用于检测所述气体导管内的气体流量，所述温度传感器用于检测所述固碳桶内的温度，所述pH传感器用于检测固碳桶内的pH。
[0010]进一步的，所述液体循环导管呈U型，所述液体循环导管的两端靠近所述固碳桶的底部。
[0011]进一步的，所述冷却管路布置在所述固碳桶的底部。
[0012]进一步的，所述液体循环导管的进水端通过文丘里管与所述潜水泵的出水端相连，使得所述潜水泵将液体泵出后通过轴向收缩段进入所述文丘里管，所述气体导管内的气体通过径向气体进口进入所述文丘里管，两相混合后从所述文丘里管的轴向出口喷出。
[0013]本专利技术还保护运用所述混凝土废水废浆碳化回收装置进行碳化回收的方法，包括以下步骤：Step
‑
1，给所述混凝土废水废浆碳化回收装置通上电，向所述混凝土废水废浆碳化回收装置内的所述固碳桶加入混凝土废水废浆；Step
‑
2，所述控制器启动，所述CO2储气罐上的所述CO2减压阀和所述CO2流量计打开，所述潜水泵打开；Step
‑
3，所述混凝土废水废浆经由所述潜水泵泵进入所述液体循环导管，再回到所述固碳桶中，以此循环，期间，所述CO2储气罐内的CO2由所述气体导管注入到所述液体循环导管中，气体CO2将被打散成气泡与水混合，部分CO2溶于水中参与反应；Step
‑
4，所述气压传感器和所述温度传感器实时检测所述固碳桶中的气压与温度，将数据反馈到所述控制器，并由所述控制器判断所述固碳桶内气压和温度是否达到上限值；Step
‑
5，当所述固碳桶内气压和温度未达到所述上限值，则设备保持原来参数在Step
‑
3上运行；若气压达到上限值，则由所述控制器控制所述抽气泵开始运行，所述CO2减压阀调小，以保证所述CO2流量计的流量变小且稳定；若水温达到上限值，则由所述控制器控制所述冷却管路开始运行，以此来降低所述固碳桶内的水温；
Step
‑
6，所述控制器判断所述固碳桶内气压和温度是否降回下限值，若未降回下限值，则保持在Step
‑
5上运行；Step
‑
7，若气压降回下限值，则由所述控制器控制关闭所述抽气泵，若温度降回下限值，则由所述控制器控制关闭所述冷却管路；Step
‑
8，所述pH传感器实时监测pH值，若pH未到7以下，则回到Step
‑
3，重复Step
‑
4、Step
‑
5、Step
‑
6到Step
‑
7步骤，若监测到pH值降到7以下，则所述控制器将关闭电源，停止固碳，此时固碳完毕。
[0014]进一步的，Step
‑
2中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混凝土废水废浆碳化回收装置，其特征在于：包括气体循环系统、液体循环系统和控制系统，其中，所述气体循环系统包括CO2储气罐（1），所述CO2储气罐（1）与CO2减压阀（2）的一端相连，所述CO2减压阀（2）的另一端分别与CO2流量计（3）、抽气泵（13）相连，所述CO2流量计（3）与气体导管（4）相连，利用所述CO2流量计（3）控制好气体流量后由所述气体导管（4）注入所述液体循环系统进行碳化反应，未反应完的气体由所述抽气泵（13）由所述液体循环系统抽出送回所述气体循环系统；所述液体循环系统包括密闭的固碳桶（5），所述固碳桶（5）的底部设置潜水泵（6），所述潜水泵（6）的出水端与液体循环导管（7）相连，所述液体循环导管（7）的进水端与所述气体导管（4）相连通，所述液体循环导管（7）的末端设置导管出水口（10），所述导管出水口（10）设置有多个方向的出口，用于将所述固碳桶（5）中沉积的底泥冲散；还包括冷却管路（9），用于冷却所述固碳桶（5）；所述控制系统包括控制器（16），所述控制器（16）分别与气压传感器（11）、流量传感器（12）、温度传感器（14）和pH传感器（15）通过电信号相连，其中，所述气压传感器（11）用于检测所述固碳桶（5）内的气压，所述流量传感器（12）用于检测所述气体导管（4）内的气体流量，所述温度传感器（14）用于检测所述固碳桶（5）内的温度，所述pH传感器（15）用于检测固碳桶（5）内的pH。2.根据权利要求1所述混凝土废水废浆碳化回收装置，其特征在于：所述液体循环导管（7）呈U型，所述液体循环导管（7）的两端靠近所述固碳桶（5）的底部。3.根据权利要求1所述混凝土废水废浆碳化回收装置，其特征在于：所述冷却管路（9）布置在所述固碳桶（5）的底部。4.根据权利要求1所述混凝土废水废浆碳化回收装置，其特征在于：所述液体循环导管（7）的进水端通过文丘里管（17）与所述潜水泵（6）的出水端相连，使得所述潜水泵（6）将液体泵出后通过轴向收缩段进入所述文丘里管（17），所述气体导管（4）内的气体通过径向气体进口进入所述文丘里管（17），两相混合后从所述文丘里管（17）的轴向出口喷出。5.运用权利要求1
‑
4任一项所述混凝土废水废浆碳化回收装置进行碳化回收的方法，其特征在于：包括以下步骤：Step
‑
1，给所述混凝土废水废浆碳化回收装置通上电，向所述混凝土废水废浆碳化回收装置内的所述固碳桶（5）加入混凝土废水废浆；Step
‑
2，所述控制器（16）启动，所述CO2储气罐（1）上的所述CO2减压阀（2）和所述CO2流量计（3）打开，所述潜水泵（6）打开；Step
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3，所述混凝土废水废浆经由所述潜水泵（6）泵进入所述液体循环导管（7），再回到所述固碳桶（5）中，以此循环，期间，所述CO2储气罐（1）内的CO2由所述气体导管（4）注入到所述液体循环导管（7）中，气体CO2将被打散成气泡与水混合，部分CO2溶于水中参与反应；Step
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4，所述气压传感器（11）和所述温度传感器（14）实时检测所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：林继铭，林枝渝，侯建强，杨建红，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：