本發明屬于廢酸處理領域,尤其涉及一種廢酸資源化處理系統。
背景技術:
1、現有的廢酸處理方法多種多樣,每種方法都有其特定的應用場景和優缺點。
2、其中,常采用的是中和法,中和法是通過添加堿性物質,如氫氧化鈉、氫氧化鈣等,使廢水中的酸和堿發生中和反應,從而提高廢水的ph值,達到排放標準。這種方法簡單易行,但會產生大量的鹽類廢物,需要進一步處理。并且廢酸中,不僅存在酸性物質,還會存在懸浮物、膠體物質、重金屬離子、還原性或氧化性物質,如果直接加堿進行中和反應,上述物質會對中和反應造成影響,反應效果不好,且存在雜質,不利于后續處理。
技術實現思路
1、本發明的目的在于提出一種廢酸資源化處理系統,以克服現有技術中的上述至少一種缺陷。
2、為達此目的,本發明采用以下技術方案:
3、本發明提供的一種廢酸資源化處理系統,包括沿處理方向依次設置的預處理設備、反滲透設備、以及雙極膜電滲析設備,預處理設備的上層清液出口通過管道與反滲透設備連通,反滲透設備的濃水出口通過管道與雙極膜電滲析設備連通,雙極膜電滲析設備的堿液出口通過管道與預處理設備連通,預處理設備包括框體、過濾組件、第一進液組件、第一箱體、第一攪拌組件、第二進液組件、第二箱體、第二攪拌組件、第三攪拌組件、電機、以及傳動組件,框體內設置有過濾組件,框體與第一箱體之間通過第一進液組件連通,第一攪拌組件設置于第一箱體,第二箱體的內部具有隔板,隔板與第二箱體內頂壁之間具有過水通道,第一箱體與第二箱體之間通過第二進液組件連通,電機、第二攪拌組件、以及第三攪拌組件均固定于第二箱體的頂部,電機的輸出端與第二攪拌組件連接,第二攪拌組件的攪拌端延伸至第二箱體的內部,且位于隔板的左側,第三攪拌組件的攪拌端延伸至第二箱體的內部,且位于隔板的右側,第二攪拌組件通過傳動組件分別與第一攪拌組件和第三攪拌組件傳動連接。
4、優選地,反滲透設備的產水出口通過管道與雙極膜電滲析設備的回收室連通,雙極膜電滲析設備的鹽液出口通過管道與反滲透設備連通。
5、優選地,過濾組件包括拉環、斜網、橫網、以及豎網,斜網傾斜放置于框體內,斜網的頂端固定有拉環,拉環位于框體外,斜網的底端固定有橫網,橫網放置于框體內底壁,橫網的頂部具有豎網,豎網的左端與框體內左側壁接觸,豎網的右側具有自上而下向右傾斜的斜面。
6、優選地,第一進液組件包括第一泵、第一水管、第一文丘里管、第一儲箱、以及第一吸管,第一水管的進水端與框體右側壁的下部固定連通,第一水管的出水端與第一文丘里管的收縮段連通,第一文丘里管的擴散段與第一箱體左側壁的上方固定連通,第一儲箱固定于第一箱體的左側壁,第一吸管的頂端與第一文丘里管的喉管處固定連通,第一吸管的底端延伸至第一儲箱內底部,第一泵固定于框體的右側壁,且與第一水管連通。
7、優選地,第一攪拌組件包括第一軸承座、空心轉軸、第一攪拌葉片、曝氣器、送氣管、曝氣盤、以及曝氣柱,第一箱體的頂部固定有第一軸承座和曝氣器,空心轉軸的下部穿過第一軸承座和第一箱體的頂壁,且延伸至第一箱體的內部固定有若干第一攪拌葉片,曝氣盤固定連通于空心轉軸的下部,曝氣盤的頂部固定連通有若干曝氣柱,若干第一攪拌葉片分為上下兩層,位于上層的第一攪拌葉片穿插在若干曝氣柱之間,位于下層的第一攪拌葉片位于曝氣盤的下方,曝氣器的出氣端固定連通有送氣管,送氣管的出氣端延伸至空心轉軸的內部。
8、優選地,第二進液組件包括第二泵、第二水管、第二文丘里管、第二儲箱、以及第二吸管,第二水管的進水端延伸至第一箱體內下部,第二水管的出水端與第二文丘里管的收縮段連通,第二文丘里管的擴散段與第二箱體左側壁的上方固定連通,第二儲箱固定于第二箱體的左側壁,第二吸管的頂端與第二文丘里管的喉管處固定連通,第二吸管的底端延伸至第二儲箱內底部,第二泵固定于第一箱體的頂部,且與第二水管連通。
9、優選地,第二攪拌組件包括第二軸承座、第一攪拌軸、第二攪拌葉片、第一密封箱、第三軸承座、第一錐齒輪、第二錐齒輪、第四軸承座、第二攪拌軸、以及第三攪拌葉片,第二軸承座固定于第二箱體的頂部的左側,第一攪拌軸的下部穿過第二軸承座和第二箱體的頂壁,且延伸至第二箱體的內部固定有第二攪拌葉片,第一攪拌軸的頂端與電機的輸出端連接,第一密封箱固定第二箱體內后側壁,第一密封箱內頂壁固定有第三軸承座,第一攪拌軸的底端穿過第一密封箱頂壁和第三軸承座,且固定有第一錐齒輪,第一密封箱內底壁的左右兩側均固定有第四軸承座,第二攪拌軸的頂端固定有第二錐齒輪,第二錐齒輪與第一錐齒輪嚙合,第二攪拌軸的下部穿過第四軸承座和第一密封箱的底壁,且延伸至第一密封箱外固定有第三攪拌葉片,第三攪拌葉片呈傾斜設置,第二攪拌葉片呈水平設置,第一攪拌軸與第一密封箱之間、以及第二攪拌軸與第一密封箱之間均密封設置。
10、優選地,第三攪拌組件包括第五軸承座、第三攪拌軸、第四攪拌葉片、蛇形葉片、第二密封箱、第六軸承座、第七軸承座、第一正齒輪、第二正齒輪、第四攪拌軸、以及第五攪拌葉片,第五軸承座固定于第二箱體頂部的右側,第三攪拌軸穿過第五軸承座和第二箱體的頂壁,且延伸至第二箱體內固定有上下兩層第四攪拌葉片,位于上下兩層第四攪拌葉片之間的第二箱體的內后側壁固定有第二密封箱,第二密封箱的內頂壁固定有第六軸承座,第三攪拌軸穿過第六軸承座和第二密封箱的上下兩側壁,位于第二密封箱內的第三攪拌軸固定有第一正齒輪,第二密封箱內左右兩側壁均固定有第七軸承座,第四攪拌軸的頂端固定有第二正齒輪,第二正齒輪與第一正齒輪嚙合,第四攪拌軸的底端穿過第七軸承座和第二密封箱的底壁,且延伸至第二密封箱外固定有第五攪拌葉片,第五攪拌葉片位于上下兩層第四攪拌葉片之間,位于下層的第四攪拌葉片的端部固定有豎直設置的蛇形葉片,蛇形葉片外于第五攪拌葉片的外側,且位于上下兩層第四攪拌葉片之間,第三攪拌軸與第二密封箱之間、以及第四攪拌軸與第二密封箱之間均密封設置。
11、優選地,傳動組件包括雙槽傳動輪、第一傳動輪、第二傳動輪、第一傳動帶、以及第二傳動帶,雙槽傳動輪固定于第一攪拌軸,第一傳動輪固定于空心轉軸,第二傳動輪固定于第三攪拌軸,雙槽傳動輪與第一傳動輪之間通過第一傳動帶傳動連接,雙槽傳動輪與第二傳動輪之間通過第二傳動帶傳動連接。
12、本發明還提供一種廢酸資源化處理工藝,采用上述的廢酸資源化處理系統進行處理,包括以下步驟:將廢酸送入預處理設備,通過過濾組件進行過濾處理,然后通過第一進液組件在往第一箱體內送入廢酸的同時加入重金屬捕集劑,經過第一攪拌組件攪拌混合,形成重金屬沉淀,通過第二進液組件在往第二箱體左側送入去除重金屬后的廢酸的同時加入混凝劑,經過第二攪拌組件攪拌混合形成絮凝沉淀,混凝處理后的上層清液通過過水通道進入第二箱體的右側,往第二箱體的右側加入堿液,經由第三攪拌組件攪拌混合,形成氫氧化物沉淀,將氫氧化物沉淀收集,上層清液送入反滲透設備進行濃縮處理,濃縮處理得到的濃水送入雙極膜電滲析設備進行處理,得到鹽液、堿液、以及酸液,酸液回用至其他工段,堿液回用至第二箱體的右側,鹽液回用至反滲透設備,濃縮處理得到的產水送入雙極膜電滲析設備的回收室。
13、本發明的有益效果為:
14、1、整個處理過程中無廢水排放,不僅達到零廢水排放,而且能夠實現廢酸的資源化處理,不僅回收氫氧化鋁,而且回收酸,回用的氫氧化鈉溶液減少中和反應的氫氧化鈉溶液用量,減少處理成本。
15、2、通過斜網過濾掉廢酸中的懸浮固體顆粒,通過斜網、橫網、以及豎網的配合,形成一個用于收集懸浮固體顆粒的收集槽,需要取走懸浮固體顆粒時,通過拉環往上拉斜網,帶動橫網和豎網向上運動,卸廢方便。
16、3、無需額外加藥器,直接通過水流實現重金屬捕集劑和混凝劑的自動添加,并且添加量隨進水流量變化而變化,實現藥劑的自動匹配添加,設計巧妙。
17、4、廢酸和重金屬捕集劑在第一文丘里管內先進行初次混合,廢酸和混凝劑在第二文丘里管內先進行初次混合,有利于提高有后續攪拌混合效率。
18、5、在進行攪拌的同時實現曝氣,曝氣不僅增強攪拌效果,使得重金屬捕集劑與廢酸混合更加均勻,而且曝氣提供的氧氣能夠將廢酸中的亞鐵離子等還原性物質氧化,再通過沉淀的方法去除,避免其對后續氫氧化鋁沉淀的影響。
19、6、通過穿插在若干曝氣柱之間的第一攪拌葉片的設置,不僅可以優化曝氣效果,使得氣泡更均勻分散在混合液中,而且可以進一步增強攪拌效果。
20、7、通過呈相反轉動方向的第二攪拌葉片和第三攪拌葉片的配合,形成相互剪切和碰撞的作用,這種作用能夠更有效地破壞混合液中的團塊和氣泡,促進均勻混合;同時,相反方向的攪拌葉片能夠形成更復雜的流場,增加混合液在攪拌過程中的運動軌跡和混合機會,從而提高攪拌效率;相反轉動的第二攪拌葉片和第三攪拌葉片能夠產生更強的湍流和渦流效應,這些效應有助于將混合液中的組分更加均勻地分散和混合;并且可有效減少攪拌死角。
21、8、采用呈水平設置的第二攪拌葉片和呈傾斜設置的第三攪拌葉片的配合,進一步提高剪切力和渦流效應,并且傾斜的第三攪拌葉片能夠引導混合液的流動方向,使得混合液能夠更順暢地在第二箱體內循環。
22、9、上層和下層的第四攪拌葉片同向旋轉時,可以推動混合液在第二箱體內形成上下循環流動,有助于混合液在垂直方向上的混合;位于中層的第五攪拌葉片反向旋轉,可以打破上下層混合液流動的連續性,使混合液在水平方向上產生更強的剪切和混合效果;并且反向旋轉的第五攪拌葉片可以更有效地攪拌到第二箱體內部的各個角落,減少攪拌死角,確?;旌暇鶆颍恢袑拥牡谖鍞嚢枞~片反向轉動時,會在第二箱體內部形成渦流,渦流的存在有助于混合液在第二箱體內的三維空間內均勻分布,進一步提高攪拌效果;上下層第四攪拌葉片同向轉動和中層第五攪拌葉片反向轉動的結合,可以大大增強混合液的翻騰程度,這種翻騰有助于氫氧化鈉溶液和廢酸之間的充分接觸和混合,提高攪拌效率。
23、10、通過豎向設置的蛇形葉片的設置,改變混合液的流動模式,混合液在流經蛇形葉片時,會受到蛇形葉片形狀的影響,產生更復雜的流動路徑和湍流效應,這種復雜的流動模式有助于氫氧化鈉溶液和廢酸之間的更充分混合;并且有助于氫氧化鈉溶液更均勻地分散在廢酸內,提高攪拌效果;混合液在流經蛇形葉片時,會被分散到不同的流動路徑中,從而避免攪拌死角。
24、11、通過傳動組件的設置,實現一拖三,只需要一個電機,即可實現第一攪拌組件、第二攪拌組件、以及第三攪拌組件的攪拌作業,減少制造成本。