公布日：2023.06.02

申請日：2023.04.04

分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F101/14(2006.01)N;C02F1/463(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F103/16(2006.01)N

摘要

本發(fā)明公開了一種處理煉鋼含氟污水的方法及一體化裝置，涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，以滿足煉鋼連鑄濁環(huán)水的處理需要；本發(fā)明待處理的污水為煉鋼連鑄濁環(huán)水，其進水水質(zhì)為：懸浮物SS≤30mg/L，油≤5mg/L，氟離子40～150mg/L；令污水依次經(jīng)過電絮凝、吸附和沉淀處理，并且將三個處理設(shè)備整合設(shè)置在一個豎直殼體裝置中，三個處理設(shè)備所處高度依次升高；經(jīng)過電絮凝處理的污水向下流動后折返上升再吸附，在折返處設(shè)置曝氣以攪動電絮凝和吸附過程中的污水；電絮凝設(shè)備內(nèi)采用鋁極板，陰極板和陽極板間距15～20mm，電流密度6～8mA/cm2；本發(fā)明方法簡單，設(shè)備占地小、流量大、效率高、污染小，除氟效果好。

權(quán)利要求書

1.一種處理煉鋼含氟污水的方法，其特征在于，包括：待處理的污水為煉鋼連鑄濁環(huán)水，其進水水質(zhì)為：懸浮物SS≤30mg/L，油≤5mg/L，氟離子40～150mg/L；令污水依次經(jīng)過電絮凝、吸附和沉淀處理，并且將三個處理設(shè)備整合設(shè)置在一個豎直殼體裝置中，三個處理設(shè)備所處高度依次升高；經(jīng)過電絮凝處理的污水向下流動后折返上升再吸附，在折返處設(shè)置曝氣以攪動電絮凝和吸附過程中的污水；電絮凝設(shè)備內(nèi)采用鋁極板，陰極板和陽極板間距15～20mm，電流密度6～8mA/cm2。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述污水在電絮凝設(shè)備中停留15～20min，曝氣的氣水比為4～5:1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述吸附的設(shè)備采用活性氧化鋁濾床，污水以濾速6～10m/h通過1～1.2m厚的濾床，活性氧化鋁等效粒徑為3～5mm，比表面積大于260m2/g。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述電絮凝設(shè)備內(nèi)設(shè)置攝像頭采集礬花圖像，進行圖像處理從其中提取出礬花直徑、密度信號；電絮凝設(shè)備下端出水口的兩端設(shè)置壓差變送器采集壓差信號；礬花直徑、礬花密度、壓差中任意一項超過預(yù)先設(shè)定的正常運行范圍即暫停污水處理，進行排泥操作。

5.一種用于實現(xiàn)權(quán)利要求1至4任意一項所述的方法的處理煉鋼含氟污水的一體化裝置，其特征在于：包括殼體(1)，其內(nèi)設(shè)有電絮凝反應(yīng)器與吸附沉淀反應(yīng)器；其中電絮凝反應(yīng)器設(shè)置在中部，其周圍與殼體(1)內(nèi)壁有間隙作為水上升路徑，其外殼的上端設(shè)有進水管(3)，進水管(3)的端部穿過殼體(1)并在外部設(shè)有進水口(2)，電絮凝反應(yīng)器內(nèi)部固設(shè)有鋁極板(4)，電絮凝反應(yīng)器外殼下端均勻開設(shè)有多個孔并分別設(shè)有濾頭(6)用于出水；電絮凝反應(yīng)器的外周即為吸附沉淀反應(yīng)器，其中位于濾頭(6)下方處設(shè)有曝氣系統(tǒng)(7)，位于電絮凝反應(yīng)器外殼上方固設(shè)有活性氧化鋁濾床(8)用于吸附，活性氧化鋁濾床(8)上方固設(shè)有斜管(9)用于沉淀，二者的外周尺寸均與殼體(1)內(nèi)壁尺寸相匹配，斜管(9)上方設(shè)有出水堰(10)并開設(shè)有出水孔；殼體(1)下部處設(shè)有排泥系統(tǒng)(5)，其包括設(shè)置在電絮凝反應(yīng)器下部的排泥管，排泥管固設(shè)于鋁極板(4)與濾頭(6)之間處，且排泥管的端部穿出電絮凝反應(yīng)器及殼體(1)，排泥管位于電絮凝反應(yīng)器外壁與殼體(1)內(nèi)壁之間處還通過三通連接有吸泥喇叭口，其開口位于殼體(1)內(nèi)部下端；進水管(3)內(nèi)壁以及活性氧化鋁濾床(8)下方的殼體(1)內(nèi)壁處分別設(shè)有環(huán)形加藥管，并分別設(shè)有加藥口(17)，進水管(3)處的加藥口(17)設(shè)于殼體(1)上端，活性氧化鋁濾床(8)下方的加藥口(17)設(shè)于殼體(1)一側(cè)，分別用于加入鈣鹽和pH調(diào)節(jié)劑，環(huán)形加藥管均勻開設(shè)有多個出藥口；所述一體化裝置還設(shè)有儀表系統(tǒng)(11)和電源控制柜(12)；其中儀表系統(tǒng)(11)設(shè)有三處信息采集裝置，包括設(shè)置在電絮凝反應(yīng)器內(nèi)部上端用于采集礬花圖像的攝像頭、設(shè)置在殼體(1)內(nèi)壁處環(huán)形加藥管上方用于測量pH的pH計、設(shè)置在電絮凝反應(yīng)器底板的上下兩端用于測濾頭(6)兩端壓差的壓差變送器；進水口(2)處以及排泥管的端部分別法蘭連接安裝有電動蝶閥；電源控制柜(12)固設(shè)在殼體(1)外壁，其內(nèi)設(shè)有電源和預(yù)留遠傳DP通訊線，兩個電動蝶閥和三處信息采集裝置分別與預(yù)留遠傳DP通訊線通訊連接，預(yù)留遠傳DP通訊線連接至PLC控制器，鋁極板(4)、兩個電動蝶閥和三處信息采集裝置分別與電源控制柜(12)的電源電性連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一體化裝置，其特征在于：所述殼體(1)位于活性氧化鋁濾床(8)的一側(cè)處開設(shè)有人孔兼觀察窗(14)，殼體(1)上端開設(shè)有人孔兼通氣孔(15)，電絮凝反應(yīng)器外殼上端接近人孔兼觀察窗(14)處開設(shè)有電絮凝反應(yīng)器人孔(18)，攝像頭設(shè)置在接近電絮凝反應(yīng)器人孔(18)處。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一體化裝置，其特征在于：所述電源控制柜(12)內(nèi)設(shè)有脈沖電源，鋁極板(4)的陰極板和陽極板連接脈沖電源；電源控制柜(12)內(nèi)設(shè)有報警器和LED數(shù)顯，報警器用于在pH值不為6～8或需要排泥時報警。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一體化裝置，其特征在于：所述進水管(3)包括直接連接電絮凝反應(yīng)器外殼的豎直段和連接于豎直段上部的水平段，進水口(2)設(shè)置于水平段端部，豎直段上端穿過殼體(1)上端并法蘭連接安裝有排氣閥(16)；豎直段下端處設(shè)有導(dǎo)流板。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一體化裝置，其特征在于：所述排泥管為豐形穿孔排泥環(huán)；曝氣系統(tǒng)(7)為曝氣環(huán)管，其進氣端位于殼體(1)外用于連接鼓風(fēng)機。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一體化裝置，其特征在于：所述殼體(1)一側(cè)下端開設(shè)有放空口(13)；殼體(1)下端固設(shè)在固定基礎(chǔ)(19)上。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種處理煉鋼含氟污水的方法及一體化裝置，以解決上述背景技術(shù)中提到的問題，滿足煉鋼連鑄濁環(huán)水的處理需要。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種處理煉鋼含氟污水的方法，待處理的污水為煉鋼連鑄濁環(huán)水，其進水水質(zhì)為：懸浮物SS≤30mg/L，油≤5mg/L，氟離子40～150mg/L；令污水依次經(jīng)過電絮凝、吸附和沉淀處理，并且將三個處理設(shè)備整合設(shè)置在一個豎直殼體裝置中，三個處理設(shè)備所處高度依次升高；經(jīng)過電絮凝處理的污水向下流動后折返上升再吸附，在折返處設(shè)置曝氣以攪動電絮凝和吸附過程中的污水；電絮凝設(shè)備內(nèi)采用鋁極板，陰極板和陽極板間距15～20mm，電流密度6～8mA/cm2。

優(yōu)選的，污水在電絮凝設(shè)備中停留15～20min，曝氣的氣水比為4～5:1。

優(yōu)選的，吸附的設(shè)備采用活性氧化鋁濾床，污水以濾速6～10m/h通過1～1.2m厚的濾床，活性氧化鋁等效粒徑為3～5mm，比表面積大于260m2/g。

優(yōu)選的，電絮凝設(shè)備內(nèi)設(shè)置攝像頭采集礬花圖像，進行圖像處理從其中提取出礬花直徑、密度信號；電絮凝設(shè)備下端出水口的兩端設(shè)置壓差變送器采集壓差信號；礬花直徑、礬花密度、壓差中任意一項超過預(yù)先設(shè)定的正常運行范圍即暫停污水處理，進行排泥操作。

本發(fā)明提供的另一技術(shù)方案：一種處理煉鋼含氟污水的一體化裝置，包括殼體，其內(nèi)設(shè)有電絮凝反應(yīng)器與吸附沉淀反應(yīng)器；其中電絮凝反應(yīng)器設(shè)置在中部，其周圍與殼體內(nèi)壁有間隙作為水上升路徑，其外殼的上端設(shè)有進水管，進水管的端部穿過殼體并在外部設(shè)有進水口，電絮凝反應(yīng)器內(nèi)部固設(shè)有鋁極板，電絮凝反應(yīng)器外殼下端均勻開設(shè)有多個孔并分別設(shè)有濾頭用于出水；電絮凝反應(yīng)器的外周即為吸附沉淀反應(yīng)器，其中位于濾頭下方處設(shè)有曝氣系統(tǒng)，位于電絮凝反應(yīng)器外殼上方固設(shè)有活性氧化鋁濾床用于吸附，活性氧化鋁濾床上方固設(shè)有斜管用于沉淀，二者的外周尺寸均與殼體內(nèi)壁尺寸相匹配，斜管上方設(shè)有出水堰并開設(shè)有出水孔；殼體下部處設(shè)有排泥系統(tǒng)，其包括設(shè)置在電絮凝反應(yīng)器下部的排泥管，排泥管固設(shè)于鋁極板與濾頭之間處，且排泥管的端部穿出電絮凝反應(yīng)器及殼體，排泥管位于電絮凝反應(yīng)器外壁與殼體內(nèi)壁之間處還通過三通連接有吸泥喇叭口，其開口位于殼體內(nèi)部下端；進水管內(nèi)壁以及活性氧化鋁濾床下方的殼體內(nèi)壁處分別設(shè)有環(huán)形加藥管，并分別設(shè)有加藥口，進水管處的加藥口設(shè)于殼體上端，活性氧化鋁濾床下方的加藥口設(shè)于殼體一側(cè)，分別用于加入鈣鹽和pH調(diào)節(jié)劑，環(huán)形加藥管均勻開設(shè)有多個出藥口；

一體化裝置還設(shè)有儀表系統(tǒng)和電源控制柜；其中儀表系統(tǒng)設(shè)有三處信息采集裝置，包括設(shè)置在電絮凝反應(yīng)器內(nèi)部上端用于采集礬花圖像的攝像頭、設(shè)置在殼體內(nèi)壁處環(huán)形加藥管上方用于測量pH的pH計、設(shè)置在電絮凝反應(yīng)器底板的上下兩端用于測濾頭兩端壓差的壓差變送器；進水口處以及排泥管的端部分別法蘭連接安裝有電動蝶閥；電源控制柜固設(shè)在殼體外壁，其內(nèi)設(shè)有電源和預(yù)留遠傳DP通訊線，兩個電動蝶閥和三處信息采集裝置分別與預(yù)留遠傳DP通訊線通訊連接，預(yù)留遠傳DP通訊線連接至PLC控制器，鋁極板、兩個電動蝶閥和三處信息采集裝置分別與電源控制柜的電源電性連接。

優(yōu)選的，殼體位于活性氧化鋁濾床的一側(cè)處開設(shè)有人孔兼觀察窗，殼體上端開設(shè)有人孔兼通氣孔，電絮凝反應(yīng)器外殼上端接近人孔兼觀察窗處開設(shè)有電絮凝反應(yīng)器人孔，攝像頭設(shè)置在接近電絮凝反應(yīng)器人孔處。

優(yōu)選的，電源控制柜內(nèi)設(shè)有脈沖電源，鋁極板的陰極板和陽極板連接脈沖電源；電源控制柜內(nèi)設(shè)有報警器和LED數(shù)顯，報警器用于在pH值不為6～8或需要排泥時報警。

優(yōu)選的，進水管包括直接連接電絮凝反應(yīng)器外殼的豎直段和連接于豎直段上部的水平段，進水口設(shè)置于水平段端部，豎直段上端穿過殼體上端并法蘭連接安裝有排氣閥；豎直段下端處設(shè)有導(dǎo)流板。

優(yōu)選的，排泥管為豐形穿孔排泥環(huán)；曝氣系統(tǒng)為曝氣環(huán)管，其進氣端位于殼體外用于連接鼓風(fēng)機。

優(yōu)選的，殼體一側(cè)下端開設(shè)有放空口；殼體下端固設(shè)在固定基礎(chǔ)上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

該處理煉鋼含氟污水的方法及一體化裝置，將電絮凝、吸附、沉淀三種方法相結(jié)合，且設(shè)計了空間利用率更高的上下結(jié)構(gòu)，占地面積小，集成程度高，處理流量大、效率高、污染小，除氟效果好，容易實現(xiàn)自動化控制，設(shè)備管理維護簡易，能滿足煉鋼連鑄濁環(huán)水的處理需要。

（發(fā)明人：王劍飛;經(jīng)華;劉曉輝;程玉潔）