一种去除氯化亚铁净水剂中铬的系统的制作方法

本实用新型属于湿法分离铁铬技术领域，具体涉及一种去除氯化亚铁净水剂中铬的系统。

背景技术：

在印制电路板行业中，其产生的酸性蚀刻废液主要由有资质的危废处置单位进行资源化回收，生产电积铜板、海绵铜、碱式氯化铜、氢氧化铜、氧化铜、硫酸铜、硫化铜等产品。其中，最简单的综合利用方法是投加铁粉置换出海绵铜，并生产副产品氯化亚铁净水剂。氯化亚铁净水剂中的铬主要来自于铁粉中的杂质，由于铁粉大都使用废料制成，其铬含量在0.15%～0.45%，进入到氯化亚铁净水剂中以Cr³⁺形式存在，含量达到0.04%～0.13%。而行业标准HG/T 4538-2013《水处理剂 氯化亚铁》要求Cr必须≤0.01%，为达到该标准，确保产品有销路，亟需进行必要的除铬步骤。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题是一种实用性强、去除率高、处理成本低的去除氯化亚铁净水剂中铬的系统，并实现连续自动运行。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下方案实现：

一种去除氯化亚铁净水剂中铬的系统，包括用于pH值调节的氢氧化钠投加器与盐酸投加器、用于避免三价铁生产而设置的铁粉投加器、用于作为除铬药剂配制的磷酸三钠配药装置、用于磷酸铬沉淀生成的反应装置、用于提高固液分离效率的PAM配药装置和铬泥浓缩装置、用于铬泥和氯化亚铁净水剂产品分离的压滤装置、用于储存除铬后的氯化亚铁净水剂的成品罐和管道，所述的磷酸三钠配药装置、氢氧化钠投加器、盐酸投加器和铁粉投加器分别通过管道与反应装置的上端连接，铬泥浓缩装置的上端通过管道与反应装置的下端连接，铬泥浓缩装置的下端通过管道与压滤装置一端连接，压滤装置的另一端通过管道与成品罐连接，PAM配药装置通过管道与铬泥浓缩装置的连接，铬泥浓缩装置的上端通过管道与成品罐连接。

盐酸投加器、氢氧化钠投加器、磷酸三钠投加器和铁粉投加器各自通过管道、阀门、气动隔膜泵或无轴螺旋输送机与反应装置相连，反应装置和PAM配药装置通过管道和气动隔膜泵与铬泥浓缩装置相连，铬泥浓缩装置通过管道、阀门和高压泵与压滤装置相连，通过悬浮吸水器与成品罐相连，压滤装置通过管道和阀门与成品罐相连。

优选地，所述的磷酸三钠配药装置包括玻璃钢材质的圆柱形槽体一，在圆柱形槽体一上方设有用于搅拌溶解磷酸三钠晶体的磷酸三钠配药装置减速机和用于磷酸三钠溶液定量投加的磷酸三钠加药泵，在圆柱形槽体一内部设有磷酸三钠配药装置搅拌桨，圆柱形槽体一通过管道与反应装置相连。

优选地，所述的氢氧化钠投加器包括玻璃钢材质的圆柱形槽体二，圆柱形槽体二上方设有用于氢氧化钠溶液定量投加的氢氧化钠加药泵，圆柱形槽体二通过管道与反应装置相连。

优选地，所述的盐酸投加器包括玻璃钢材质的圆柱形槽体三，圆柱形槽体三的上方设有用于盐酸定量投加的盐酸加药泵，圆柱形槽体三通过管道与反应装置相连。

优选地，所述的铁粉投加器为包括玻璃钢材质的本体一，本体一的上部为圆柱形结构，本体一的下部为倒圆锥形结构，在本体一的上方设有用于铁粉搅拌的铁粉投加器减速机，在本体一的内部设有铁粉投加器搅拌桨，在本体一的下方设有用于铁粉定量投加的输送器，本体一通过管道分别与反应装置和铁粉定量投加的输送器相连。

优选地，所述的反应装置包括胶囊状结构的反应罐，所述反应罐的内衬设有陶瓷防腐层，外层设有蒸汽加热夹层，反应罐的上部有进料孔，反应罐的下部有出料孔，磷酸三钠配药装置、氢氧化钠投加器、盐酸投加器和铁粉投加器分别通过管道与反应罐的进料孔连接，铬泥浓缩装置的上端通过管道与反应罐的出料孔连接，在反应罐的上方设有用于物料混合的反应装置减速机和置于反应罐内部的反应装置搅拌桨。

优选地，所述的PAM配药装置包括玻璃钢材质的圆柱形槽体四，在圆柱形槽体四的上方设有用于PAM搅拌的PAM配药装置减速机和用于PAM定量投加的PAM加药泵，在圆柱形槽体四的内部设有PAM配药装置搅拌桨，圆柱形槽体四通过管道与铬泥浓缩装置相连。

优选地，所述的铬泥浓缩装置包括玻璃钢材质的本体二，本体二的上部为圆柱形结构，本体二的下部为倒圆锥形结构，本体二的上部有进料口和出料口一，本体二的下部有出料口二，PAM配药装置和反应装置分别通过管道与进料口相连，成品罐通过管道与出料口一相连，压滤装置通过管道与出料口二相连，在本体二上方设有用于PAM与铬泥接触絮凝的铬泥浓缩装置减速机，在本体二内部设有铬泥浓缩装置搅拌桨，在本体二内部液面上方设有悬浮吸水器。

优选地，所述的压滤装置包括碳钢材质的本体三，本体三内设有为聚丙烯材质的滤板和尼龙材质的滤布，在本体三上配套设置有高压泵和阀门，本体三通过管道与成品罐相连。

优选地，所述的成品罐为玻璃钢圆柱形结构，位于该系统的最低高程处。

本实用新型由于在酸性条件下进行反应，降低了铁的流失率，具有实用性强、处理成本低以及处理效率高等优点。通过本实用新型的去除氯化亚铁净水剂中铬的系统，可以使铬的去除率达到95%，确保铬含量达到行业标准的要求。

附图说明

图1 为本实用新型的设备原理图。

图2 为本实用新型的结构示意图。

其中：磷酸三钠配药装置1；磷酸三钠配药装置减速机1-1；磷酸三钠加药泵1-2；磷酸三钠配药装置搅拌桨1-3，圆柱形槽体一1-4；氢氧化钠投加器2，圆柱形槽体二2-2；氢氧化钠加药泵2-1；盐酸投加器3；盐酸加药泵3-1，圆柱形槽体三3-2；铁粉投加器4；铁粉投加器减速机4-1；铁粉投加器搅拌桨4-2；输送机4-3，本体一4-4；反应装置5；反应装置减速机5-1；反应装置搅拌桨5-2，反应罐5-3；PAM配药装置6；PAM配药装置减速机6-1；PAM配药装置搅拌桨6-2；PAM加药泵6-3，槽体四6-4；铬泥浓缩装置7；铬泥浓缩装置减速机7-1；铬泥浓缩装置搅拌桨7-2；悬浮吸水器7-3，本体二7-4；压滤装置8；成品罐9。

具体实施方式

为了让本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。

如图1和图2所示，一种去除氯化亚铁净水剂中铬的系统，磷酸三钠配药装置1通过磷酸三钠加药泵1-2将圆柱形槽体一1-4内的磷酸三钠溶液向反应装置5定量投加，氢氧化钠投加器2通过氢氧化钠加药泵2-1将圆柱形槽体二2-2内的氢氧化钠溶液向反应装置5定量投加，盐酸投加器通过盐酸加药泵3-1将圆柱形槽体三3-2内的盐酸向反应装置5定量投加，铁粉投加器4通过输送器4-3将本体一内的铁粉向反应装置5定量投加，反应装置5通过蒸汽将反应温度提升，并通过反应装置减速机5-1驱动反应装置搅拌桨5-2将反应罐5-3内的物料进行搅拌反应；反应完成后的溶液再通过重力流入铬泥浓缩装置7，PAM配药装置6通过PAM加药泵6-3将圆柱形槽体6-4内的PAM溶液向铬泥浓缩装置7定量投加，通过铬泥浓缩装置减速机7-1驱动铬泥浓缩装置搅拌桨7-2将本体二7-4内的PAM与铬泥进行絮凝反应，静置沉淀后上清液通过悬浮吸水器7-3进入成品罐9，铬泥则通过管道进入压滤装置8进行固液分离，脱水后的铬泥委外处置，分离液通过重力流入成品罐9。

所述的磷酸三钠配药装置1包括玻璃钢材质的圆柱形槽体一1-4，在圆柱形槽体一上方设有用于搅拌溶解磷酸三钠晶体的磷酸三钠配药装置减速机1-1和用于磷酸三钠溶液定量投加的磷酸三钠加药泵1-2，使用的加药泵为气动隔膜泵，在圆柱形槽体一内部设有磷酸三钠配药装置搅拌桨1-3，圆柱形槽体一通过管道与反应装置5相连。

所述的氢氧化钠投加器2包括玻璃钢材质的圆柱形槽体二2-2，圆柱形槽体二上方设有用于氢氧化钠溶液定量投加的氢氧化钠加药泵2-1，所述的氢氧化钠加药泵为气动隔膜泵，圆柱形槽体二通过管道与反应装置5相连。

所述的盐酸投加器3包括玻璃钢材质的圆柱形槽体三3-2，圆柱形槽体三的上方设有用于盐酸定量投加的盐酸加药泵3-1，所述的盐酸加药泵3-1为气动隔膜泵，圆柱形槽体三通过管道与反应装置5相连。

所述的铁粉投加器4为包括玻璃钢材质的本体一4-4，本体一的上部为圆柱形结构，本体一的下部为倒圆锥形结构，在本体一的上方设有用于铁粉搅拌的铁粉投加器减速机4-1，在本体一的内部设有铁粉投加器搅拌桨4-2，在本体一的下方设有用于铁粉定量投加的输送器4-3，本体一通过管道分别与反应装置5和铁粉定量投加的输送器4-3相连。

所述的反应装置5包括胶囊状结构的反应罐5-3，所述反应罐的内衬设有陶瓷防腐层，外层设有蒸汽加热夹层，反应罐的上部有进料孔，反应罐的下部有出料孔，磷酸三钠配药装置1、氢氧化钠投加器2、盐酸投加器3和铁粉投加器4分别通过管道与反应罐的进料孔连接，铬泥浓缩装置7的上端通过管道与反应罐的出料孔连接，在反应罐的上方设有用于物料混合的反应装置减速机5-1和置于反应罐内部的反应装置搅拌桨5-2，使用的加热介质为中压蒸汽，使用的传感器包括温度传感器、液位传感器和pH值传感器。

所述的PAM配药装置6包括玻璃钢材质的圆柱形槽体四6-4，在圆柱形槽体四的上方设有用于PAM搅拌的PAM配药装置减速机6-1和用于PAM定量投加的PAM加药泵6-3，在圆柱形槽体四的内部设有PAM配药装置搅拌桨6-2，圆柱形槽体四通过管道与铬泥浓缩装置7相连。

所述的铬泥浓缩装置7包括玻璃钢材质的本体二7-4，本体二的上部为圆柱形结构，本体二的下部为倒圆锥形结构，本体二的上部有进料口和出料口一，本体二的下部有出料口二，PAM配药装置6和反应装置5分别通过管道与进料口相连，成品罐9通过管道与出料口一相连，压滤装置8通过管道与出料口二相连，在本体二上方设有用于PAM与铬泥接触絮凝的铬泥浓缩装置减速机7-1，在本体二内部设有铬泥浓缩装置搅拌桨7-2，在本体二内部液面上方设有悬浮吸水器7-3。

所述的压滤装置8包括碳钢材质的本体三，本体三内设有为聚丙烯材质的滤板和尼龙材质的滤布，在本体三上配套设置有高压泵和阀门，本体三通过管道与成品罐9相连。

所述的成品罐9为玻璃钢圆柱形结构，位于该系统的最低高程处，所述的成品罐内设有液位传感器。

工作时，先在磷酸三钠配药装置中配置10%浓度的磷酸三钠溶液，在反应装置中注入待除铬的氯化亚铁净水剂，至液位75%左右，用中压蒸汽将反应装置内液体温度维持在40～60℃，开启反应装置减速机，搅拌转速133转/分钟，再依次按照0.02～0.2kg/m³净水剂的比例投加铁粉，按照铬含量的1～3倍（摩尔比）投加10%浓度的磷酸三钠溶液，用20%浓度的氢氧化钠溶液将pH值调节至2～3，若pH值过高则用盐酸回调，搅拌30～60分钟后将反应装置内所有液体转移到铬泥浓缩装置，按1‰～3‰的比例投加1‰～2‰浓度的PAM，搅拌5分钟后静置沉淀60～90分钟，上清液通过悬浮吸水器输送到成品罐中，下部的泥浆则进入到压滤装置中进行固液分离，压滤出来的液体进入到成品罐中，固体则作为危废委外处置。

本实用新型中所述的磷酸三钠配药装置减速机1-1，磷酸三钠加药泵1-2，磷酸三钠配药装置搅拌桨1-3，氢氧化钠加药泵2-1，盐酸加药泵3-1，铁粉投加器减速机4-1，铁粉投加器搅拌桨4-2，输送机4-3，反应装置减速机5-1，反应装置搅拌桨5-2，PAM配药装置减速机6-1，PAM配药装置搅拌桨6-2，PAM加药泵6-3，铬泥浓缩装置减速机7-1，铬泥浓缩装置搅拌桨7-2，铬泥浓缩装置悬浮吸水器7-3，压滤装置8可以采用现有的、市场上销售的均可实现。

与传统的氢氧化铬沉淀法相比，本实用新型由于在酸性条件下进行反应，降低了铁的流失率，具有实用性强、处理成本低以及处理效率高等优点。通过本实用新型的去除氯化亚铁净水剂中铬的系统，可以使铬的去除率达到95%，确保铬含量达到行业标准的要求。

上述实施例仅为本实用新型的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本实用新型的保护范围。