一种废酸与钢丝绳污泥无害化处理系统的制作方法

文档序号:15864566发布日期:2018-11-07 20:18阅读:138来源:国知局

本实用新型涉及一种无害化处理系统,特别是一种废酸与钢丝绳污泥无害化处理系统。



背景技术:

废盐酸,其中含HCl一般>5%,同时可能含大量Fe2+以及一定量的Pb2+或Zn2+离子。因其酸浓度高,具有强腐蚀性,被列入国家危险废物名录(HW34废酸)。目前广泛采用的处理方法有(1)酸碱中和法,但其药剂消耗量大,且会产生大量重金属污泥,形成二次污染;(2)高温焙烧法,回收HCl及铁红,但该工艺处理成高,生成的铁红中含一定量铅锌离子,影响其品质。

钢丝绳污泥是钢丝绳酸洗后冲洗水,处理过程中产生的氢氧化物沉淀,主要以Fe、Ca、Zn、Pb等重金属氢氧化物为主。因污泥中重金属含量高,毒性高,被列入国家危险废物名录(HW17表面处理废物)。重金属污泥目前主要的处理方法为水泥窑协同处置,但钢丝绳污泥中高铅、锌、氯含量,会对水泥品质产生影响,其协同处置能力受限,影响水泥品质,且水泥窑协同处置无法从根本上去除重金属,且造成了资源的浪费。

目前对钢丝绳污泥、废盐酸及电极箔废硫酸资源化、无害化处理的工艺研究较少。

专利 CN 105603447 A(一种钢丝绳酸洗废酸资源化处置工艺的系统和方法)采用“高压氯化氢分离+低压脱水+高温焙烧”的方法实现分离氯化氢、回收沉淀铅、回收氧化铁颜料的目的,该发明忽略了钢丝绳废酸中存在的其他杂质对沉淀铅及氧化铁颜料的品质影响,同时,能耗极高。

专利CN 107098556 A(钢丝绳生产中的污泥资源化回收金属的方法)采用电解法处理钢丝绳污泥废酸混合液,回收其中重金属离子,电解液则处理后制成氯化亚铁溶液。钢丝绳污泥废酸混合液中不活泼金属(铜、铅等)的总含量在0.5%以下,采用电解法处理,其电能消耗量过高。

专利CN 106186445 A(一种钢丝绳酸洗废酸和含高锌、铅污泥共处置系统及工艺)直接采用硫化物沉淀法处理钢丝绳废酸和含高锌、铅污泥的混合液,其忽略了钢丝绳废酸中存在的大量铁离子对铅锌硫化物沉淀的影响,且未提及含高锌、铅污泥中其它重金属离子。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种废酸与钢丝绳污泥无害化处理系统,解决钢丝绳生产过程中产生的污泥毒性高、危害大、产量大、难处理以及产生二次污染风险的问题。

为解决上述技术问题,本实用新型所采用的技术方案是:

一种废酸与钢丝绳污泥无害化处理系统,其特征在于:包含重金属污泥提取反应釜、沉淀池、还原反应釜、第一PH调节及混凝沉淀池、第二PH调节及混凝沉淀池、反应釜、过滤设备、第一中间水箱、两组填料吸收塔、活性炭吸附装置、风机、三组HCl吸收塔和水循环泵,重金属污泥提取反应釜的出料口与沉淀池的进料口连接,沉淀池上层清液出料口与还原反应釜进料口连接,还原反应釜出料口与第一PH调节及混凝沉淀池的进料口连接,第一PH调节及混凝沉淀池的上层清液出料口与第二PH调节及混凝沉淀池的进料口连接,第二PH调节及混凝沉淀池的上侧清液出料口与反应釜进料口连接,反应釜上层清液出料口与过滤设备一端连接,过滤设备另一端连接第一中间水箱,两组填料吸收塔相互串联,第一PH调节及混凝沉淀池气体出料口连接两组填料吸收塔的进料口,两组填料吸收塔的出料口连接活性炭吸附装置的进料口,活性炭吸附装置的出料口与风机连接,三组HCl吸收塔相互串联,反应釜的气体出料口与三组HCl吸收塔的进料口连接,三组HCl吸收塔的出料口与水循环泵连接。

进一步地,所述重金属污泥提取反应釜上端进料口设置有皮带输送机,皮带输送机倾斜设置并且皮带输送机上端设置在重金属污泥提取反应釜进料口上方。

进一步地,所述第一PH调节及混凝沉淀池的污泥出料口与第一污泥浓缩池进料口连接,第一污泥浓缩池出料口与第一板框压滤系统进料口连接,第一板框压滤系统固体出料口与第一污泥干化系统连接。

进一步地,所述第二PH调节及混凝沉淀池的污泥出料口与第二污泥浓缩池进料口连接,第二污泥浓缩池出料口与第二板框压滤系统进料口连接,第二板框压滤系统出料口与溶解聚合池进料口连接,溶解聚合池出料口与第二中间水箱连接。

进一步地,所述反应釜的污泥出料口与第三污泥浓缩池的进料口连接,第三污泥浓缩池的出料口连接第三板框压滤系统进料口,第三板框压滤系统的出料口连接第二污泥干化系统。

进一步地,所述板框压滤系统包含快拆式过滤板,快拆式过滤板包含滤框、可拆滤板和快拆机构,滤框两侧设置有与可拆滤板形状匹配的凹槽,可拆滤板嵌入设置在滤框两侧的凹槽内,快拆机构包含杠杆、手柄和两片弧形弹片,两片弧形弹片两端相互固定设置构成一梭形弹性件,梭形弹性件一端固定在滤框内,梭形弹性件另一端与杠杆一端铰接,滤框对应梭形弹性件两侧开有与梭形弹性件匹配的凹槽,杠杆铰接在滤框内,手柄下端与杠杆另一端铰接并且手柄下端与杠杆上端设置有相互啮合的阶梯槽用于手柄转动限位,滤框上侧开有与手柄匹配的槽道。

本实用新型与现有技术相比,具有以下优点和效果:

1. 本实用新型的离子重整步骤,可有效实现铅锌与铁的分离,经硫化物沉淀后的氯化亚铁溶液中Pb含量<5mg/L,Zn含量<100mg/L。

2. 本实用新型中氢氧化铁的溶解聚合步骤,有效实现了钢丝绳污泥中铁元素与电极箔废硫酸的无害化、资源化处理。

3.本实用新型中的混凝沉淀出水的深度处理步骤,有效实现了电极箔废酸的资源化利用,生成的氯化氢可回用于钢丝绳厂进行表面处理,生成的石膏可用作石膏板等建材。

4. 本实用新型最大程度实现了钢丝绳污泥、酸盐酸、电极箔废硫酸的无害化处置和资源化利用。

附图说明

图1是本实用新型的一种废酸与钢丝绳污泥无害化处理系统的示意图。

图2是本实用新型的快拆式过滤板的示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明,以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

如图所示,本实用新型的一种废酸与钢丝绳污泥无害化处理系统,包含重金属污泥提取反应釜1、沉淀池2、还原反应釜3、第一PH调节及混凝沉淀池4、第二PH调节及混凝沉淀池5、反应釜6、过滤设备7、第一中间水箱8、两组填料吸收塔9、活性炭吸附装置10、风机11、三组HCl吸收塔12和水循环泵13,重金属污泥提取反应釜1的出料口与沉淀池2的进料口连接,沉淀池2上层清液出料口与还原反应釜3进料口连接,还原反应釜3出料口与第一PH调节及混凝沉淀池4的进料口连接,第一PH调节及混凝沉淀池4的上层清液出料口与第二PH调节及混凝沉淀池5的进料口连接,第二PH调节及混凝沉淀池5的上侧清液出料口与反应釜6进料口连接,反应釜6上层清液出料口与过滤设备7一端连接,过滤设备7另一端连接第一中间水箱8,两组填料吸收塔9相互串联,第一PH调节及混凝沉淀池4气体出料口连接两组填料吸收塔9的进料口,两组填料吸收塔9的出料口连接活性炭吸附装置10的进料口,活性炭吸附装置10的出料口与风机11连接,三组HCl吸收塔12相互串联,反应釜6的气体出料口与三组HCl吸收塔12的进料口连接,三组HCl吸收塔12的出料口与水循环泵13连接。

重金属污泥提取反应釜1上端进料口设置有皮带输送机14,皮带输送机14倾斜设置并且皮带输送机14上端设置在重金属污泥提取反应釜1进料口上方。第一PH调节及混凝沉淀池4的污泥出料口与第一污泥浓缩池15进料口连接,第一污泥浓缩池出料口15与第一板框压滤系统16进料口连接,第一板框压滤系统16固体出料口与第一污泥干化系统17连接。第二PH调节及混凝沉淀池5的污泥出料口与第二污泥浓缩池18进料口连接,第二污泥浓缩池18出料口与第二板框压滤系统19进料口连接,第二板框压滤系统19出料口与溶解聚合池20进料口连接,溶解聚合池20出料口与第二中间水箱21连接。反应釜6的污泥出料口与第三污泥浓缩池22的进料口连接,第三污泥浓缩池22的出料口连接第三板框压滤系统23进料口,第三板框压滤系统23的出料口连接第二污泥干化系统24。

板框压滤系统包含快拆式过滤板,快拆式过滤板包含滤框25、可拆滤板和快拆机构,滤框25两侧设置有与可拆滤板形状匹配的凹槽26,可拆滤板嵌入设置在滤框两侧的凹槽26内,快拆机构包含杠杆27、手柄28和两片弧形弹片29,两片弧形弹片29两端相互固定设置构成一梭形弹性件,梭形弹性件一端固定在滤框25内,梭形弹性件另一端与杠杆27一端铰接,滤框25对应梭形弹性件两侧开有与梭形弹性件匹配的凹槽,杠杆27铰接在滤框25内,手柄28下端与杠杆27另一端铰接并且手柄28下端与杠杆27上端设置有相互啮合的阶梯槽用于手柄28转动限位,滤框25上侧开有与手柄28匹配的槽道30。不用的时候,手柄28折叠放置在槽道30内,当需要拆卸快拆滤板的时候,将手柄28转动出并继续转动带动杠杆27,从而挤压梭形弹性件,梭形弹性件被挤压变形向两侧扩展,从凹槽伸出将快拆滤板顶出拆卸,方便快捷。

钢丝绳污泥通过皮带传输进入重金属污泥提取反应釜1与废盐酸混合;混合充分后进入沉淀池2,进行固液分离;分离的固体部分回流至重金属污泥提取反应釜1,分离的液体进入还原反应釜3,将溶液中的三价铁离子还原成二价铁离子;还原后的液体进入第一PH调节及混凝沉淀池4,进行pH调节后,加入硫化钠药剂,使铅、锌离子以硫化物形式沉淀,实现铅锌与铁的有效分离;生成的铅锌沉淀进入第一污泥浓缩池15浓缩后,再进入第一板框压滤系统16进行清洗、脱水后,通过螺旋输送机送至第一污泥干化系统17,进行污泥干化,干化后的污泥打包后外送;第一PH调节及混凝沉淀池4的出水进入第二PH调节及混凝沉淀池5,加入氢氧化钙乳液,调节溶液pH值使溶液中铁离子以氢氧化铁形式沉淀;氢氧化铁沉淀进入第二浓缩池18浓缩后,进入第二板框压滤系统19清洗、脱水,脱水后的氢氧化铁固体通过螺旋输送机输送至溶解聚合池,聚合池内加入电极箔废酸反应、聚合后生成的聚合硫酸铁进入第二中间水箱21暂存后,送至聚合硫酸铁存储罐;第二PH调节及混凝沉淀池5的出水进入反应釜6,加入电极箔废硫酸,并控制反应温度;生成的氯化氢气体经过三级HCl吸收塔12吸收后,经水循环泵13排放;反应釜6的出水进入过滤设备7,过滤后出水进入中间水箱缓冲后,直接排放;反应釜6生成的石膏沉淀进入第三污泥浓缩池22浓缩后,再进入第三板框压滤系统23进行清洗、脱水后,通过螺旋输送机送至第二污泥干化系统24,干化后的石膏固体打包外送。

第一PH调节及混凝沉淀池4中产生的硫化氢气体通过风机11抽送至两级填料吸收塔9中,通过碱液吸收后,气体通过活性炭吸附装置10后,排放。

通过本实用新型的废酸与钢丝绳污泥处理工艺系统,生成的铅锌污泥铅锌丰度分别达到12.1%、9.6%;生成的硫酸铁溶液中,铁离子浓度11.8%;生成的盐酸浓度24.6%;生成的石膏含水率9.8%;实现了钢丝绳污泥及废酸的无害化、资源化处理。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型所作的举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本实用新型说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本实用新型的保护范围。

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