一种从酸洗废水中精制纯Fe(OH)3的设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种从酸洗废水中精制纯Fe(OH)3的设备，滤饼压滤后用净水反复冲洗滤饼以去除滤饼中含有的盐分，烘干后去除水分，从而得到纯铁红，铁红的市场售价为几千元/吨，回收精制的铁红为企业带来巨大的收益，同时还节约了滤饼做危废处理的成本；冲洗滤饼后的大量洗液废水经管式膜和反渗透膜在外加压力作用下分离、提纯和浓缩，得到的纯净水可反复用来冲洗滤饼，避免了水资源的浪费；与传统方法相比，具有高度集成，高度自动化，处理效率高，处理液可以回收利用，并且可以精制纯铁红，为企业带来巨大收益，无二次污染等优点。
【专利说明】
一种从酸洗废水中精制纯Fe (OH )3的设备
技术领域
[0001]本实用新型属于Fe(OH)3制备领域，尤其是涉及一种从酸洗废水中精制纯Fe(OH)3的设备。
【背景技术】
[0002]在电镀和钢铁处理方面，需要用到大量的浓酸液来泡洗镀件表面的油脂、铁锈等杂物，再用水将镀件冲洗干净，来保证电镀或再加工的精度。酸洗废水中主要包含酸和大量的亚铁盐，传统处理酸洗废水的方法主要是经碱中和后压滤，滤饼做危废处理。传统方法无疑造成资源的浪费。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本实用新型旨在提出一种从酸洗废水中精制纯Fe(OH)3的设备，以解决现有的酸洗废水处理设备易产生二次污染、不利于资源回收利用等问题。
[0004]为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0005]—种从酸洗废水中精制纯Fe(OH)3的设备，包括反应罐3、加药罐1、曝气池4、中间池5、污泥池6、压滤机7、压滤出水罐8、收集罐9、净水储罐10、膜装置、烘箱111;所述膜装置包括膜装置121、膜装置1122及膜装置III23;
[0006]所述加药罐I与反应罐3相连，所述反应罐3与所述曝气池4相连，所述曝气池4与所述中间池5相连，所述中间池5与所述膜装置121入口相连，所述膜装置121的浓缩液出口与所述中间池5相连，所述中间池5还与所述污泥池6相连，所述污泥池6与所述压滤机7相连，所述压滤机7分别与所述净水储罐10、压滤出水罐8及烘箱111相连，所述压滤出水罐8与所述膜装置II123入口相连，所述膜装置II123的浓缩液出口与所述中间池5相连，所述膜装置11123的透过液出口与所述收集罐9相连，所述收集罐9与所述膜装置II22入口相连，所述膜装置1122的透过液出口与所述净水储罐10相连，所述净水储罐10上设有纯水进口。
[0007]进一步的，所述膜装置121及膜装置III23均为管式膜装置，所述膜装置1122为反渗透膜装置。
[0008]进一步的，所述反应罐3内设有液位计32和电动搅拌机31；
[0009]所述加药罐I内设有液位计11，所述加药罐I与反应罐3之间设有加药栗12;
[0010]所述曝气池4内设有电动搅拌机41，所述曝气池4与一罗茨风机42相连；
[0011]所述中间池5内设有液位计51，所述中间池5与所述膜装置121之间设有管式膜循环栗152;
[0012]所述污泥池6内设有液位计61，所述污泥池6与所述压滤机7之间设有污泥输送栗62；
[0013]所述压滤出水罐8内设有液位计81，所述压滤出水罐8与所述膜装置III23之间设有管式膜供水栗1182;
[0014]所述收集罐9内设有液位计91，所述收集罐9与所述膜装置1122之间设有反渗透膜供水栗92;
[0015]所述净水储罐10内设有液位计101，所述净水储罐10与所述压滤机7之间设有净水供水栗102。
[0016]进一步的，所述膜装置121的透过液出口、所述膜装置1122的浓缩液出口分别设有排液阀502、504。
[0017]进一步的，所述加药罐I与所述加药栗12之间设有进液阀302，所述加药栗12与所述反应罐3之间设有止回阀201 ；
[0018]所述曝气池4与一罗茨风机42之间设有开关阀401;
[0019]所述中间池5与所述管式膜循环栗152之间设有开关阀403，所述管式膜循环栗152与所述膜装置121之间设有止回阀202;
[0020]所述中间池5与所述污泥池6之间设有开关阀402;
[0021 ] 所述污泥池6与所述污泥输送栗62之间设有开关阀404，所述污泥输送栗62与所述压滤机7之间设有止回阀203;
[0022]所述压滤出水罐8与所述管式膜供水栗1182之间设有开关阀405，所述管式膜供水栗1182与所述膜装置III23之间设有止回阀204;
[0023]所述收集罐9与所述反渗透膜供水栗92之间设有开关阀406，所述反渗透膜供水栗92与所述膜装置1122之间设有止回阀206;
[0024]所述净水储罐10上纯水进口处设有进液阀305，所述净水储罐10与所述净水供水栗102之间设有开关阀407，所述净水供水栗102与所述压滤机7之间设有止回阀205。
[0025]进一步的，所述反应罐3入口端设有进液阀301;所述反应罐3与所述曝气池4之间、所述曝气池4与所述中间池5之间分别设有进液阀303、304。
[0026]进一步的，所述膜装置121的浓缩液出口与所述中间池5之间、所述膜装置III23的浓缩液出口与所述中间池5分别设有回液阀501、503。
[0027]进一步的，从酸洗废水中精制纯Fe(0H) 3的设备还包括控制器，各所述液位计32、
11、51、61、81、91、101均与所述控制器入口端相连，各所述进液阀301、302、303、304、305均为电磁阀且均与所述控制器出口端相连，各所述开关阀401、402、403、404、405、406、407均为电动阀且均与所述控制器出口端相连，所述电动搅拌机31、加药栗12、罗茨风机42、管式膜循环栗152、污泥输送栗62、管式膜供水栗1182、反渗透膜供水栗92、净水供水栗102均由所述控制器控制。
[0028]进一步的，所述膜装置121的浓缩液出口处、所述膜装置II22的浓缩液出口处及所述膜装置III23的浓缩液出口处分别设有压力传感器601、603、602。
[0029]一种精制纯Fe(OH)3的方法，包括如下步骤:
[0030]a、反应:酸洗废水进入反应罐3，向反应罐3中加入足量的加药罐I内的碱液，酸洗废水和碱液充分反应后，二价和三价的铁离子转化为Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀；
[0031]b、曝气:步骤a中混合液由反应池排入曝气池4中，酸洗废水经过加药充分反应后曝气，发生氧化反应，使Fe(OH)2全部转化为Fe(OH)3沉淀；
[0032]C、浓缩:充分氧化后的混合溶液进入中间池5，通过膜装置121将混合液浓缩到目标倍数；
[0033 ] d、压滤:浓缩液排入污泥池6，将浓缩液输送到压滤机7中压滤，形成滤饼；
[0034]e、脱盐分:净水储罐1内的水对滤饼进行反复冲洗、压滤，以去除滤饼中的氯化盐、硫酸盐等盐分，得到含水60 % -70 %的铁红；
[0035]e、脱水分:取出脱去盐分的滤饼，放到烘箱111中，将滤饼烘干，得到纯铁红；
[0036]f、净化回用:压滤出水进入压滤出水罐8，压滤出水经膜装置III23过滤，收集透过液到收集罐9，管式膜透过液再经膜装置1122进一步过滤，滤出液再次进入净水储罐10，用来冲洗滤饼，压滤出水再次进入压滤出水罐8中，重复上述过程。
[0037]相对于现有技术，本实用新型所述的酸洗废水中精制纯Fe(OH)3的设备及工艺具有以下优势:
[0038]本实用新型所述的酸洗废水中精制纯Fe(OH)3的设备滤饼压滤后用净水反复冲洗滤饼以去除滤饼中含有的盐分，烘干后去除水分，从而得到纯铁红，铁红的市场售价为几千元/吨，回收精制的铁红为企业带来巨大的收益，同时还节约了滤饼做危废处理的成本;冲洗滤饼后的大量洗液废水经管式膜和反渗透膜在外加压力作用下分离、提纯和浓缩，得到的纯净水可反复用来冲洗滤饼，避免了水资源的浪费；与传统方法相比，具有高度集成，高度自动化，处理效率高，处理液可以回收利用，并且可以精制纯铁红，为企业带来巨大收益，无二次污染等优点。
【附图说明】
[0039]构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0040]图1为本实用新型实施例所述的从酸洗废水中精制纯Fe(OH)3的设备的结构示意图。
[0041 ] 附图标记说明:
[0042]1-加药罐;3-反应罐;4-曝气池;5-中间池;6-污泥池;7_压滤机;8_压滤出水罐;9_收集罐；10-净水储罐；111-烘箱；21-膜装置I; 22-膜装置II; 23-膜装置III; 31-电动搅拌机;32、11、51、61、81、91、101-液位计;41-电动搅拌机;42-罗茨风机；52-管式膜循环栗I;62-污泥输送栗;82-管式膜供水栗II;92-反渗透膜供水栗；102-净水供水栗;502、504-排液阀；501、503-回液阀；301、302、303、304、305-进液阀；201、202、203、204、205-止回阀；401、402、403、404、405、406、407_ 开关阀；601、602、603_ 压力传感器。
【具体实施方式】
[0043]除非另外说明，本文中所用的术语均具有本领域技术人员常规理解的含义，为了便于理解本发明，将本文中使用的一些术语进行了下述定义。
[0044]在说明书和权利要求书中使用的，单数型“一个”和“这个”包括复数参考，除非上下文另有清楚的表述。例如，术语“(一个)细胞”包括复数的细胞，包括其混合物。
[0045]所有的数字标识，例如pH、温度、时间、浓度，包括范围，都是近似值。要了解，虽然不总是明确的叙述所有的数字标识之前都加上术语“约”。同时也要了解，虽然不总是明确的叙述，本文中描述的试剂仅仅是示例，其等价物是本领域已知的。
[0046]本发明的管式膜装置及反渗透膜装置是通过本领域技术人员已知的常规技术制备的。
[0047]下面结合实施例及附图来详细说明本实用新型。
[0048]—种从酸洗废水中精制纯Fe(OH)3的设备，如图1所示，包括反应罐3、加药罐1、曝气池4、中间池5、污泥池6、压滤机7、压滤出水罐8、收集罐9、净水储罐10、膜装置、烘箱111;膜装置包括膜装置121、膜装置II22及膜装置II123;
[0049]加药罐I与反应罐3相连，反应罐3与曝气池4相连，曝气池4与中间池5相连，中间池5与膜装置121入口相连，膜装置121的浓缩液出口与中间池5相连，中间池5还与污泥池6相连，污泥池6与压滤机7相连，压滤机7分别与净水储罐10、压滤出水罐8及烘箱111相连，压滤出水罐8与膜装置III23入口相连，膜装置III23的浓缩液出口与中间池5相连，膜装置III23的透过液出口与收集罐9相连，收集罐9与膜装置1122入口相连，膜装置1122的透过液出口与净水储罐1相连，净水储罐1上设有纯水进口。
[0050]膜装置121及膜装置III23均为管式膜装置，膜装置1122为反渗透膜装置。
[0051 ]反应罐3内设有液位计32和电动搅拌机31 ；
[0052]加药罐I内设有液位计11，加药罐I与反应罐3之间设有加药栗12;
[0053]曝气池4内设有电动搅拌机41，曝气池4与一罗茨风机42相连；
[0054]中间池5内设有液位计51，中间池5与膜装置121之间设有管式膜循环栗152;
[0055]污泥池6内设有液位计61，污泥池6与压滤机7之间设有污泥输送栗62;
[0056]压滤出水罐8内设有液位计81，压滤出水罐8与膜装置III23之间设有管式膜供水栗1182;
[0057]收集罐9内设有液位计91，收集罐9与膜装置1122之间设有反渗透膜供水栗92;
[0058]净水储罐1内设有液位计101，净水储罐1与压滤机7之间设有净水供水栗102。
[0059]膜装置121的透过液出口、膜装置II22的浓缩液出口分别设有排液阀502、504。本实施例中排液阀502、504为手动阀。
[0060]加药罐I与加药栗12之间设有进液阀302，加药栗12与反应罐3之间设有止回阀201；
[0061 ] 曝气池4与一罗茨风机42之间设有开关阀401;
[0062]中间池5与管式膜循环栗152之间设有开关阀403，管式膜循环栗152与膜装置121之间设有止回阀202;
[0063]中间池5与污泥池6之间设有开关阀402;
[0064]污泥池6与污泥输送栗62之间设有开关阀404，污泥输送栗62与压滤机7之间设有止回阀203;
[0065]压滤出水罐8与管式膜供水栗1182之间设有开关阀405，管式膜供水栗1182与膜装置III23之间设有止回阀204;
[0066]收集罐9与反渗透膜供水栗92之间设有开关阀406，反渗透膜供水栗92与膜装置II22之间设有止回阀206;
[0067]净水储罐10上纯水进口处设有进液阀305，净水储罐10与净水供水栗102之间设有开关阀407，净水供水栗102与压滤机7之间设有止回阀205。
[0068]反应罐3入口端设有进液阀301 ；反应罐3与曝气池4之间、曝气池4与中间池5之间分别设有进液阀303、304。[0069 ]膜装置121的浓缩液出口与中间池5之间、膜装置III23的浓缩液出口与中间池5分别设有回液阀501、503。本实施例中回液阀501、503均为手动阀。
[0070]从酸洗废水中精制纯Fe(OH)3的设备还包括控制器，各液位计32、11、51、61、81、91、101均与控制器入口端相连，各进液阀301、302、303、304、305均为电磁阀且均与控制器出口端相连，各开关阀401、402、403、404、405、406、407均为电动阀且均与控制器出口端相连，电动搅拌机31、加药栗12、罗茨风机42、管式膜循环栗152、污泥输送栗62、管式膜供水栗1182、反渗透膜供水栗92、净水供水栗102均由控制器控制。本实施例中控制器为PLC控制器。
[0071 ] 膜装置121的浓缩液出口处、膜装置II22的浓缩液出口处及膜装置II123的浓缩液出口处分别设有压力传感器601、603、602。
[0072]使用上述装置进行精制纯Fe(OH)3的方法，包括如下步骤:
[0073]a、反应:酸洗废水进入反应罐3，向反应罐3中加入足量的加药罐I内的碱液，酸洗废水和碱液充分反应后，二价和三价的铁离子转化为Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀；
[0074]b、曝气:步骤a中混合液由反应池排入曝气池4中，酸洗废水经过加药充分反应后曝气，发生氧化反应，使Fe(OH)2全部转化为Fe(OH)3沉淀；
[0075]C、浓缩:充分氧化后的混合溶液进入中间池5，通过膜装置121将混合液浓缩到目标倍数；
[0076]d、压滤:浓缩液排入污泥池6，将浓缩液输送到压滤机7中压滤，形成滤饼；
[0077]e、脱盐分:净水储罐1内的水对滤饼进行反复冲洗、压滤，以去除滤饼中的氯化盐、硫酸盐等盐分，得到含水60 % -70 %的铁红；
[0078]f、脱水分:取出脱去盐分的滤饼，放到烘箱111中，将滤饼烘干，得到纯铁红；
[0079]f、净化回用:压滤出水进入压滤出水罐8，压滤出水经膜装置III23过滤，收集透过液到收集罐9，管式膜透过液再经膜装置1122进一步过滤，滤出液再次进入净水储罐10，用来冲洗滤饼，压滤出水再次进入压滤出水罐8中，重复上述过程。
[0080]通过本实用新型提供的设备及方法制备的Fe(OH)3纯度高，能够有效避免酸洗废水处理产生二次污染的问题，能够有效利用废弃资源。
[0081]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种从酸洗废水中精制纯Fe(OH)3的设备，其特征在于:包括反应罐(3)、加药罐(I)、曝气池(4)、中间池(5)、污泥池(6)、压滤机(7)、压滤出水罐(8)、收集罐(9)、净水储罐(10)、膜装置、烘箱(111);所述膜装置包括膜装置1(21)、膜装置11(22)及膜装置111(23); 所述加药罐(I)与反应罐(3)相连，所述反应罐(3)与所述曝气池(4)相连，所述曝气池(4)与所述中间池(5)相连，所述中间池(5)与所述膜装置1(21)入口相连，所述膜装置1(21)的浓缩液出口与所述中间池(5)相连，所述中间池(5)还与所述污泥池(6)相连，所述污泥池(6)与所述压滤机(7)相连，所述压滤机(7)分别与所述净水储罐(10)、压滤出水罐(8)及烘箱(111)相连，所述压滤出水罐(8)与所述膜装置111(23)入口相连，所述膜装置111(23)的浓缩液出口与所述中间池(5)相连，所述膜装置111(23)的透过液出口与所述收集罐(9)相连，所述收集罐(9)与所述膜装置II (22)入口相连，所述膜装置II (22)的透过液出口与所述净水储罐(10)相连，所述净水储罐(10)上设有纯水进口。2.根据权利要求1所述的从酸洗废水中精制纯Fe(OH)3的设备，其特征在于:所述膜装置1(21)及膜装置111(23)均为管式膜装置，所述膜装置11(22)为反渗透膜装置。3.根据权利要求1所述的从酸洗废水中精制纯Fe(OH)3的设备，其特征在于:所述反应罐(3)内设有液位计(32)和电动搅拌机(31); 所述加药罐(I)内设有液位计(11)，所述加药罐(I)与反应罐(3)之间设有加药栗(12); 所述曝气池(4)内设有电动搅拌机(41)，所述曝气池(4)与一罗茨风机(42)相连； 所述中间池(5)内设有液位计(51)，所述中间池(5)与所述膜装置1(21)之间设有管式膜循环栗K52); 所述污泥池(6)内设有液位计(61)，所述污泥池(6)与所述压滤机(7)之间设有污泥输送栗(62); 所述压滤出水罐(8)内设有液位计(81)，所述压滤出水罐(8)与所述膜装置111(23)之间设有管式膜供水栗11(82); 所述收集罐(9)内设有液位计(91)，所述收集罐(9)与所述膜装置11(22)之间设有反渗透膜供水栗(92); 所述净水储罐(10)内设有液位计(101)，所述净水储罐(10)与所述压滤机(7)之间设有净水供水栗(102)。4.根据权利要求3所述的从酸洗废水中精制纯Fe(OH)3的设备，其特征在于:所述膜装置I (21)的透过液出口、所述膜装置11 (22)的浓缩液出口分别设有排液阀(502、504)。5.根据权利要求4所述的从酸洗废水中精制纯Fe(OH)3的设备，其特征在于:所述加药罐(I)与所述加药栗(12)之间设有进液阀(302)，所述加药栗(12)与所述反应罐(3)之间设有止回阀(201); 所述曝气池(4)与一罗茨风机(42)之间设有开关阀(401); 所述中间池(5)与所述管式膜循环栗1(52)之间设有开关阀(403)，所述管式膜循环栗I(52)与所述膜装置I (21)之间设有止回阀(202); 所述中间池(5)与所述污泥池(6)之间设有开关阀(402); 所述污泥池(6)与所述污泥输送栗(62)之间设有开关阀(404)，所述污泥输送栗(62)与所述压滤机(7)之间设有止回阀(203); 所述压滤出水罐(8)与所述管式膜供水栗11(82)之间设有开关阀(405)，所述管式膜供水栗II(82)与所述膜装置III(23)之间设有止回阀(204); 所述收集罐(9)与所述反渗透膜供水栗(92)之间设有开关阀(406)，所述反渗透膜供水栗(92)与所述膜装置II(22)之间设有止回阀(206); 所述净水储罐(10)上纯水进口处设有进液阀(305)，所述净水储罐(10)与所述净水供水栗(102)之间设有开关阀(407)，所述净水供水栗(102)与所述压滤机(7)之间设有止回阀(205)。6.根据权利要求5所述的从酸洗废水中精制纯Fe(OH)3的设备，其特征在于:所述反应罐(3)入口端设有进液阀(301);所述反应罐(3)与所述曝气池(4)之间、所述曝气池(4)与所述中间池(5)之间分别设有进液阀(303、304)。7.根据权利要求6所述的从酸洗废水中精制纯Fe(OH)3的设备，其特征在于:所述膜装置I(21)的浓缩液出口与所述中间池(5)之间、所述膜装置III (23)的浓缩液出口与所述中间池(5)分别设有回液阀(501、503)。8.根据权利要求7所述的从酸洗废水中精制纯Fe(OH)3的设备，其特征在于:还包括控制器，各所述液位计(32、11、51、61、81、91、101)均与所述控制器入口端相连，各所述进液阀(301、302、303、304、305)均为电磁阀且均与所述控制器出口端相连，各所述开关阀(401、40 2、40 3、404、40 5、40 6、40 7)均为电动阀且均与所述控制器出口端相连，所述电动搅拌机(31)、加药栗(12)、罗茨风机(42)、管式膜循环栗1(52)、污泥输送栗(62)、管式膜供水栗II(82)、反渗透膜供水栗(92)、净水供水栗(102)均由所述控制器控制。9.根据权利要求8所述的从酸洗废水中精制纯Fe(OH)3的设备，其特征在于:所述膜装置1(21)的浓缩液出口处、所述膜装置11(22)的浓缩液出口处及所述膜装置II 1(23)的浓缩液出口处分别设有压力传感器(601、603、602)。
【文档编号】C02F9/04GK205710205SQ201620569479
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月13日
【发明人】刘恩华
【申请人】天津海普尔膜科技有限公司