公布日：2022.04.05
申請日：2021.12.31
分類號：C02F9/04(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種高硬度廢水處理裝置，包括中間水池、一級PH調(diào)節(jié)槽。一種高硬度廢水處理方法，包括以下步驟：S1：將中間水池內(nèi)的高硬度水導入一級PH調(diào)節(jié)槽內(nèi)。本發(fā)明通過加入Ca(OH)2與NaOH反應(yīng)后提高廢水中的PH值，對PH值回調(diào)至中性，CO2氣體與水反應(yīng)生成碳酸，降低吹脫后廢水的PH值至7.5，使得水質(zhì)硬度降至100mg/l以內(nèi)，便于回收利用，通過采用氣體CO2為生產(chǎn)廢氣，將其收集起來用以降硬度，大大降低處理費用，且不會引入其余雜質(zhì)離子，通過采用廢氣CO2對硬水進行硬度去除，同時產(chǎn)生的碳酸鈣濾渣也可作為中和工段石灰的原料，有效利用廢氣和廢渣的同時實現(xiàn)對污酸廢水的有效處理，相比現(xiàn)有常規(guī)方法，大幅降低處理成本和引入的Na+的成本。
權(quán)利要求書
1.一種高硬度廢水處理裝置，其特征在于，包括中間水池、一級PH調(diào)節(jié)槽、一級軟化器、FBL過濾器A、二級PH調(diào)節(jié)槽、二級軟化器、FBL過濾器B和清洗池，所述一級PH調(diào)節(jié)槽連通設(shè)置于中間水池和一級軟化器之間，所述FBL過濾器A連通設(shè)置于一級軟化器和二級PH調(diào)節(jié)槽之間，所述二級軟化器連通設(shè)置于二級PH調(diào)節(jié)槽和FBL過濾器B之間，所述FBL過濾器B與清洗池連通設(shè)置，所述中間水池用于收集中和后液、循環(huán)冷卻水排污水和反滲透濃水，所述FBL過濾器B內(nèi)的上清液導入清洗池內(nèi)待回用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高硬度廢水處理裝置，其特征在于，所述一級PH調(diào)節(jié)槽上連通設(shè)置有石灰乳裝置，所述石灰乳裝置用于將石灰乳導入一級PH調(diào)節(jié)槽內(nèi)，所述一級PH調(diào)節(jié)槽內(nèi)的液體自流至一級軟化器內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高硬度廢水處理裝置，其特征在于，所述一級軟化器與FBL過濾器A之間連通設(shè)置有泵體A，所述一級軟化器內(nèi)的液體經(jīng)由泵體A泵入FBL過濾器A內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高硬度廢水處理裝置，其特征在于，所述二級PH調(diào)節(jié)槽上連通設(shè)置有液堿裝置，所述液堿裝置用于將液堿導入二級PH調(diào)節(jié)槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高硬度廢水處理裝置，其特征在于，所述二級軟化器與FBL過濾器B之間連通設(shè)置有泵體B，所述二級軟化器內(nèi)的液體經(jīng)由泵體B泵入FBL過濾器B內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高硬度廢水處理裝置，其特征在于，所述一級軟化器和二級軟化器上連通設(shè)置有同一個二氧化碳緩沖罐，所述二氧化碳緩沖罐的進氣端連通設(shè)置有引風機，所述引風機用于將CO2廢氣導入二氧化碳緩沖罐內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高硬度廢水處理裝置，其特征在于，所述FBL過濾器B上連通設(shè)置有泥漿池和絮凝劑加藥槽，所述FBL過濾器B內(nèi)的泥漿沉淀導入泥漿池內(nèi)，所述泥漿池上連通設(shè)置有污酸中和裝置，所述泥漿池與污酸中和裝置之間連通設(shè)置有泵體C，所述泥漿池內(nèi)的泥漿經(jīng)由泵體C泵入污酸中和裝置內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的一種高硬度廢水處理方法，其特征在于，包括以下步驟：S1：將中間水池內(nèi)的高硬度水導入一級PH調(diào)節(jié)槽內(nèi)，水量約為30-50m3/h，向一級PH調(diào)節(jié)槽內(nèi)加入配置好的Ca(OH)2溶液(濃度為10-15％)，將PH值調(diào)節(jié)至12，在反應(yīng)器中反應(yīng)20-40min，攪拌且充分反應(yīng)后將其中的Ca2+和Mg2+進行充分反應(yīng)生成CaCO3和Mg(OH)2沉淀,去除率為50％，同時將PH值調(diào)節(jié)至12-12.5左右，反應(yīng)時間為40-60min。S2：將一級PH調(diào)節(jié)槽內(nèi)反應(yīng)后的液體自流至一級軟化器內(nèi)，由引風機配合二氧化碳緩沖罐將CO2廢氣通入一級軟化器內(nèi)，氣壓為60-70Kpa，氣量約為10-30Nm3/h，反應(yīng)時間為40-60min，攪拌且充分反應(yīng)后，進一步去除廢水中的Ca2+和Mg2+，去除率為80％，同時在反應(yīng)過程中將PH值調(diào)節(jié)至9.5-10。S3：一級軟化器內(nèi)反應(yīng)后的液體經(jīng)由泵體A泵入FBL過濾器A內(nèi)并進行過濾，FBL過濾器A內(nèi)過濾后的上清液自流至二級PH調(diào)節(jié)槽內(nèi)，底部泥漿導入泥漿池內(nèi)。S4：向二級PH調(diào)節(jié)槽內(nèi)加入配置好的NaOH溶液(濃度為8-10％)，將PH值調(diào)至11.5-13.5，在反應(yīng)器中反應(yīng)20-40min,攪拌且充分反應(yīng)后將其中的Ca2+和Mg2+進行充分反應(yīng)生成CaCO3和Mg(OH)2沉淀,去除率為85-89％。S5：二級PH調(diào)節(jié)槽內(nèi)反應(yīng)后的液體自流至二級軟化器內(nèi)，由引風機配合二氧化碳緩沖罐將CO2廢氣通入二級軟化器內(nèi)，氣壓為60-80Kpa，氣量約為10-15Nm3/h，反應(yīng)時間為40-60min，攪拌且充分反應(yīng)后，進一步去除廢水中的Ca2+和Mg2+，去除率為90-95％，同時在反應(yīng)過程中將PH值調(diào)節(jié)至8-9。S6：二級軟化器內(nèi)反應(yīng)后的液體經(jīng)由泵體B泵入FBL過濾器B內(nèi)并進行過濾，FBL過濾器B內(nèi)過濾后的上清液自流至清洗池內(nèi)待回用，底部泥漿沉淀導入泥漿池內(nèi)。S7：泥漿池內(nèi)的泥漿主要為含有CaCO3的混合物，用泵體C將泥漿送至污酸中和裝置中作為藥劑，予以回收利用。S8：清液池內(nèi)的清液即為合格的水可作為循環(huán)水補水或反滲透原水。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種酸性廢水中和處理后達標污水、循環(huán)水排污水、反滲透濃水及其它生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高硬度廢水的處理裝置及其處理方法。
工藝原理
水中的硬度主要分為暫時硬度(Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2等)和永久硬度(CaSO4、MgSO4、CaCl2、MgCl2等)，在堿性條件下，暫時硬度可與氫氧化鈣或氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)，生成碳酸鈣、氫氧化鎂等沉淀物，反應(yīng)方程式如下：
Ca(HCO3)2+Ca(OH)2→2CaCO3↓+2H2O
Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2→2CaCO3↓+2H2O+Mg(OH)2↓
永久硬度可通過與CO2進行反應(yīng)，生成碳酸鈣或碳酸鎂沉淀，但CO2不能過量，反應(yīng)方程式如下：
Ca2++CO2→CaCO3↓Mg2++CO2→MgCO3↓
但采用Ca(OH)2+CO2工藝去除鈣、鎂后其總硬度只能達到400mg/L,還滿足不了回用要求。因此需要再采用NaOH+CO2工藝繼續(xù)去除硬度，進一步去除水中Ca2+,Mg2+，總硬度降至100mg/L以下。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
一種高硬度廢水處理裝置，包括中間水池、一級PH調(diào)節(jié)槽、一級軟化器、FBL過濾器A、二級PH調(diào)節(jié)槽、二級軟化器、FBL過濾器B和清洗池，所述一級PH調(diào)節(jié)槽連通設(shè)置于中間水池和一級軟化器之間，所述FBL過濾器A連通設(shè)置于一級軟化器和二級PH調(diào)節(jié)槽之間，所述二級軟化器連通設(shè)置于二級PH調(diào)節(jié)槽和FBL過濾器B之間，所述FBL過濾器B與清洗池連通設(shè)置，所述中間水池用于收集中和后液、循環(huán)冷卻水排污水和反滲透濃水，所述FBL過濾器B內(nèi)的上清液導入清洗池內(nèi)待回用。
優(yōu)選地，所述一級PH調(diào)節(jié)槽上連通設(shè)置有石灰乳裝置，所述石灰乳裝置用于將石灰乳導入一級PH調(diào)節(jié)槽內(nèi)，所述一級PH調(diào)節(jié)槽內(nèi)的液體自流至一級軟化器內(nèi)。
優(yōu)選地，所述一級軟化器與FBL過濾器A之間連通設(shè)置有泵體A，所述一級軟化器內(nèi)的液體經(jīng)由泵體A泵入FBL過濾器A內(nèi)。
優(yōu)選地，所述二級PH調(diào)節(jié)槽上連通設(shè)置有液堿裝置，所述液堿裝置用于將液堿導入二級PH調(diào)節(jié)槽內(nèi)。
優(yōu)選地，所述二級軟化器與FBL過濾器B之間連通設(shè)置有泵體B，所述二級軟化器內(nèi)的液體經(jīng)由泵體B泵入FBL過濾器B內(nèi)。
優(yōu)選地，所述一級軟化器和二級軟化器上連通設(shè)置有同一個二氧化碳緩沖罐，所述二氧化碳緩沖罐的進氣端連通設(shè)置有引風機，所述引風機用于將CO2廢氣導入二氧化碳緩沖罐內(nèi)。
優(yōu)選地，所述FBL過濾器B上連通設(shè)置有泥漿池和絮凝劑加藥槽，所述FBL過濾器B內(nèi)的泥漿沉淀導入泥漿池內(nèi)，所述泥漿池上連通設(shè)置有污酸中和裝置，所述泥漿池與污酸中和裝置之間連通設(shè)置有泵體C，所述泥漿池內(nèi)的泥漿經(jīng)由泵體C泵入污酸中和裝置內(nèi)。
一種高硬度廢水處理方法，包括以下步驟：
S1：將中間水池內(nèi)的高硬度水導入一級PH調(diào)節(jié)槽內(nèi)，水量約為30-50m3/h，向一級PH調(diào)節(jié)槽內(nèi)加入配置好的Ca(OH)2溶液(濃度為10-15％)，將PH值調(diào)節(jié)至12，在反應(yīng)器中反應(yīng)20-40min，攪拌且充分反應(yīng)后將其中的Ca2+和Mg2+進行充分反應(yīng)生成CaCO3和Mg(OH)2沉淀,去除率為50％，同時將PH值調(diào)節(jié)至12-12.5左右，反應(yīng)時間為40-60min。
S2：將一級PH調(diào)節(jié)槽內(nèi)反應(yīng)后的液體自流至一級軟化器內(nèi)，由引風機配合二氧化碳緩沖罐將CO2廢氣通入一級軟化器內(nèi)，氣壓為60-70Kpa，氣量約為10-30Nm3/h，反應(yīng)時間為40-60min，攪拌且充分反應(yīng)后，進一步去除廢水中的Ca2+和Mg2+，去除率為80％，同時在反應(yīng)過程中將PH值調(diào)節(jié)至9.5-10。
S3：一級軟化器內(nèi)反應(yīng)后的液體經(jīng)由泵體A泵入FBL過濾器A內(nèi)并進行過濾，FBL過濾器A內(nèi)過濾后的上清液自流至二級PH調(diào)節(jié)槽內(nèi)，底部泥漿導入泥漿池內(nèi)。
S4：向二級PH調(diào)節(jié)槽內(nèi)加入配置好的NaOH溶液(濃度為8-10％)，將PH值調(diào)至11.5-13.5，在反應(yīng)器中反應(yīng)20-40min,攪拌且充分反應(yīng)后將其中的Ca2+和Mg2+進行充分反應(yīng)生成CaCO3和Mg(OH)2沉淀,去除率為85-89％。
S5：二級PH調(diào)節(jié)槽內(nèi)反應(yīng)后的液體自流至二級軟化器內(nèi)，由引風機配合二氧化碳緩沖罐將CO2廢氣通入二級軟化器內(nèi)，氣壓為60-80Kpa，氣量約為10-15Nm3/h，反應(yīng)時間為40-60min，攪拌且充分反應(yīng)后，進一步去除廢水中的Ca2+和Mg2+，去除率為90-95％，同時在反應(yīng)過程中將PH值調(diào)節(jié)至8-9。
S6：二級軟化器內(nèi)反應(yīng)后的液體經(jīng)由泵體B泵入FBL過濾器B內(nèi)并進行過濾，FBL過濾器B內(nèi)過濾后的上清液自流至清洗池內(nèi)待回用，底部泥漿沉淀導入泥漿池內(nèi)。
S7：泥漿池內(nèi)的泥漿主要為含有CaCO3的混合物，用泵體C將泥漿送至污酸中和裝置中作為藥劑，予以回收利用。
S8：清液池內(nèi)的清液即為合格的水可作為循環(huán)水補水或反滲透原水。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果為：
1、通過加入Ca(OH)2與NaOH反應(yīng)后提高廢水中的PH值，對PH值回調(diào)至中性，CO2氣體與水反應(yīng)生成碳酸，降低吹脫后廢水的PH值至7.5，使得水質(zhì)硬度降至100mg/l以內(nèi)，便于回收利用。
2、通過采用氣體CO2為生產(chǎn)廢氣，將其收集起來用以降硬度，大大降低處理費用，且不會引入其余雜質(zhì)離子。
3、通過采用廢氣CO2對硬水進行硬度去除，同時產(chǎn)生的碳酸鈣濾渣也可作為中和工段石灰的原料，有效利用廢氣和廢渣的同時實現(xiàn)對污酸廢水的有效處理，相比現(xiàn)有常規(guī)方法，大幅降低處理成本和引入的Na+的成本。
（發(fā)明人：趙洪貴）
