本实用新型涉及废水处理设备技术领域，具体地，涉及一种高硬度废水处理装置。
背景技术：
随着矿业、冶金、化工的发展，产生的高含盐量废水难处理，往往采用石灰、碱中和等处理工艺，石灰处理工艺对于重金属离子去除有一定效果，但是在处理过程中同时引入了大量的钙镁离子，使得这些废水的硬度越来越高。
目前主要采用膜浓缩减量的工艺，离子交换树脂和电渗析方法处理这些高硬度废水，这些工艺处理成本较高，装置操作复杂，阻碍该技术的广泛使用。
技术实现要素：
本实用新型针对目前这类高硬度废水的处理成本高的问题，提供了一种高硬度废水处理装置，包括二氧化碳溶液制备装置和超滤膜反应装置，本实用新型装置在处理高硬度废水的同时不会引起超滤膜的堵塞；处理费用经济，且不增加其他离子，具有良好的社会价值和市场价值，利于推广应用。
本实用新型的上述目的是通过以下技术方案予以实现的。
一种高硬度废水处理装置，包含相连的二氧化碳溶液制备装置和超滤膜反应装置，所述二氧化碳溶液制备装置包括加压装置、吸收剂添加装置、二氧化碳吸收装置和溶液储存罐，所述加压装置、吸收剂添加装置与溶液储存罐分别与所述二氧化碳吸收装置相连；所述超滤膜反应装置包括外壳、中空纤维超滤膜，所述外壳上设有进水口和出水口；所述二氧化碳吸收装置通过所述溶液储存罐与所述超滤膜反应装置相连。
二氧化碳溶液制备时，向二氧化碳吸收装置中通入二氧化碳、水，然后通过吸收剂添加装置添加吸收剂，通过加压装置进行加压，在吸收剂和压力的作用下，二氧化碳在水中的溶解度大幅增加，在水中的解离增加，碳酸根离子浓度增加，二氧化碳溶液制备好后在溶液储存罐中进行储存；废水处理时，待处理废水通过所述进水口进入超滤膜反应装置，制备好的二氧化碳溶液通过所述中空纤维超滤膜内通道进入超滤膜反应装置，二氧化碳溶液与高硬度废水充分混合反应，沉淀通过出水口被带出反应装置，不堵塞中空纤维超滤膜。本实用新型使二氧化碳由气体变为液体，能够更好的与废水混合，沉淀处理效果显著提高，高硬度废水处理成本降低，稳定可靠，适应性强。
优选地，所述加压装置的加压范围为0.1~0.5 Mpa。
优选地，所述吸收剂添加装置上设有流量计，用于控制及显示吸收剂的添加量。
优选地，所述中空纤维超滤膜有多个，阵列排布于所述外壳内；所述溶液储存罐的出口与所述中空纤维超滤膜的内部通道相连。制备得到的二氧化碳溶液从中空纤维超滤膜内进入超滤膜反应装置，待处理高硬度废水通过进水口从中空纤维超滤膜外部进入超滤膜反应装置，二氧化碳溶液在压力的作用下透过超滤膜，与高硬度废水混合，然后与钙镁离子反应生成碳酸盐沉淀，反应后的废水回收。
更优选地，所述中空纤维超滤膜的下端与溶液储存罐的出口相连，所述进水口位于外壳的上部，所述出水口位于外壳的下部。
优选地，所述中空纤维超滤膜的入口设有增压泵，控制中空纤维超滤膜内压力高于中空纤维超滤膜外的压力0.05~0.2Mpa。
优选地，所述出水口与一沉淀池相连，反应后的废水流入沉淀池进行沉淀分离。
与现有技术相比，本实用新型有益效果在于：
（1）本实用新型装置操作简单，能同时进行二氧化碳溶液的制备和高硬度废水的处理，处理水量大，能耗很低，环保经济。
（2）利用二氧化碳溶液除去大部分的钙、镁离子，不引入其他离子，水资源利用率高。
（3）二氧化碳以液体的形式与高硬度废水更容易反应，超滤膜反应装置使得二氧化碳溶液与高硬度废水混合更充分，废水处理效果好。
附图说明
图1为本实用新型高硬度废水处理装置示意图。
图中：1、二氧化碳溶液制备装置；101、加压装置；102、吸收剂添加装置；103、二氧化碳吸收装置；104、溶液储存罐；2、超滤膜反应装置；201、外壳；2011、进水口；2012、出水口；202、中空纤维超滤膜。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
实施例1
如图1所示，一种高硬度废水处理装置，包含相连的二氧化碳溶液制备装置1和超滤膜反应装置2，所述二氧化碳溶液制备装置1包括加压装置101、吸收剂添加装置102、二氧化碳吸收装置103和溶液储存罐104，所述加压装置101、吸收剂添加装置102与溶液储存罐104分别与所述二氧化碳吸收装置103相连；所述超滤膜反应装置2包括外壳201、中空纤维超滤膜202，所述外壳201上设有进水口2011和出水口2012；所述二氧化碳吸收装置103通过所述溶液储存罐104与所述超滤膜反应装置2相连。
作为一种优选的实施方式，所述中空纤维超滤膜202有多个，竖直阵列排布于所述外壳201内；所述溶液储存罐104的出口与所述中空纤维超滤膜202的内部通道的下端相连；所述进水口2011位于外壳201的上部，所述出水口2012位于外壳201的下部。制备得到的二氧化碳溶液从中空纤维超滤膜202内进入超滤膜反应装置2，待处理高硬度废水通过进水口2011从中空纤维超滤膜202外部进入超滤膜反应装置2，二氧化碳溶液在压力的作用下透过超滤膜，与高硬度废水混合，然后与钙镁离子反应生成碳酸盐沉淀，反应后的废水回收。
作为一种优选的实施方式，所述加压装置101的加压范围为0.1~0.5 Mpa，可采用离心式空压机或活塞式空压机。
作为一种优选的实施方式，所述吸收剂添加装置102上设有流量计，用于控制及显示吸收剂的添加量。
作为一种优选的实施方式，所述中空纤维超滤膜202的入口设有增压泵，控制中空纤维超滤膜内压力高于中空纤维超滤膜外的压力0.05~0.2Mpa。
作为一种优选的实施方式，所述出水口2012还与一沉淀池相连，反应后的废水流入沉淀池进行沉淀分离。
利用本实用新型进行废水处理时，利用超滤膜反应装置2使二氧化碳溶液与高硬度废水充分混合反应，沉淀被带出反应装置，不堵塞中空纤维超滤膜202。本实用新型的应用举例如下：
（一）某矿业废水处理站的三级中和废水，钙离子浓度10100mg/L，镁浓度1908mg/L。
首先，利用加压装置101调节二氧化碳吸收装置103中的压力为0.1Mpa，利用吸收剂添加装置102上的流量计调节其添加量为0.01mmol/L；当进行废水处理时，超滤膜反应装置2中空纤维超滤膜内压力高于中空纤维超滤膜外0.2Mpa。
处理完后，出水口2012处检测得钙离子浓度为180mg/L，镁离子浓度80mg/L。
（二）某火电厂脱硫废水经过石灰乳中和后，钙离子浓度10900mg/L，镁离子浓度1100mg/L。
首先，利用加压装置101调节二氧化碳吸收装置103中的压力为0.3Mpa，利用吸收剂添加装置102上的流量计调节其添加量为0.08mmol/L；当进行废水处理时，超滤膜反应装置2中空纤维超滤膜内压力高于中空纤维超滤膜外0.15Mpa。
处理完后，出水口2012处检测得钙离子浓度为190mg/L，镁离子浓度130mg/L。
（三）某化工厂酸性废水石灰中和后，钙离子浓度9300mg/L，镁离子浓度1050mg/L。
首先，利用加压装置101调节二氧化碳吸收装置103中的压力为0.5Mpa，利用吸收剂添加装置102上的流量计调节其添加量为0. 1mmol/L；当进行废水处理时，超滤膜反应装置2中空纤维超滤膜内压力高于中空纤维超滤膜外0.05Mpa。
处理完后，出水口2012处检测得钙离子浓度为130mg/L，镁离子浓度110mg/L。
本实用新型使二氧化碳由气体变为液体，能够更好的与废水混合，沉淀处理效果显著提高，高硬度废水处理成本降低，稳定可靠，适应性强。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案。