申请日2018.12.20
公开(公告)日2019.03.01
IPC分类号C02F9/04; C02F101/20; C02F103/16
摘要
本发明公开了一种轧钢酸洗废水资源化处理系统及其方法，涉及废水净化处理相关技术领域，为解决现有技术中的不利于后期废水的深度处理，污泥产生量较大造成二次污染，并且造成资源浪费的问题。所述废水池的一侧设置有废水泵，所述废水泵的一侧设置有管式微滤膜装置，所述管式微滤膜装置的上端设置有浓缩槽，所述管式微滤膜装置的一侧设置有螯和树脂除铁树脂阳床，所述螯和树脂除铁树脂阳床的一侧设置有第一大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床，所述第一大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床的一侧设置有第二大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床，所述第二大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床的下端设置有盐酸回用池。
权利要求书
1.一种轧钢酸洗废水资源化处理系统及其方法，包括废水池(1)，其特征在于：所述废水池(1)的一侧设置有废水泵(2)，所述废水泵(2)的一侧设置有管式微滤膜装置(3)，所述管式微滤膜装置(3)的上端设置有浓缩槽(4)，所述管式微滤膜装置(3)的一侧设置有螯和树脂除铁树脂阳床(5)，所述螯和树脂除铁树脂阳床(5)的一侧设置有第一大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床(6)，所述第一大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床(6)的一侧设置有第二大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床(7)，所述第二大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床(7)的下端设置有盐酸回用池(8)，所述螯和树脂除铁树脂阳床(5)下端的另一侧设置有酸计量槽(9)，所述酸计量槽(9)的另一侧设置有盐酸泵(10)，所述盐酸泵(10)的另一侧设置有盐酸池(11)，所述酸计量槽(9)一侧的下端设置有酸喷射器(21)，所述酸喷射器(21)另一侧的下端设置有纯水泵(12)，所述纯水泵(12)的另一侧设置有纯水池(13)。
2.根据权利要求1所述的一种轧钢酸洗废水资源化处理系统及其方法，其特征在于：所述管式微滤膜装置(3)上设置有壳体(15)，所述壳体(15)上端的一侧安装有进管(14)，所述壳体(15)下端的一侧安装有出管(16)，所述壳体(15)的下端安装有支架(17)，所述壳体(15)的中间位置处安装有膜管(18)。
3.根据权利要求2所述的一种轧钢酸洗废水资源化处理系统及其方法，其特征在于：所述膜管(18)上设置有膜壳(20)，所述膜壳(20)的内表面设置有膜壁(19)。
4.根据权利要求1所述的一种轧钢酸洗废水资源化处理系统及其方法，其特征在于：所述第二大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床(7)的输出端与酸再生装置(22)的输入端连接，所述第二大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床(7)的输出端与再生废液池(23)的输入端连接。
5.根据权利要求1所述的一种轧钢酸洗废水资源化处理系统及其方法，其特征在于：所述废水池(1)与废水泵(2)通过连接管道连接，且连接管道上设置有三通管。
6.根据权利要求1所述的一种轧钢酸洗废水资源化处理系统及其方法，其特征在于：所述螯和树脂除铁树脂阳床(5)的上下两端均设置有连通管，且连通管共设置有六个，所述第一大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床(6)和第二大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床(7)的上下两端均设置有连通管，且连通管共设置有六个，所述螯和树脂除铁树脂阳床(5)、第一大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床(6)和第二大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床(7)的尺寸大小相同。
7.根据权利要求1所述的一种轧钢酸洗废水资源化处理系统及其方法，其特征在于：所述酸喷射器(21)的设置方向为竖直方向，所述酸计量槽(9)上设置有计量线。
8.根据权利要求2所述的一种轧钢酸洗废水资源化处理系统及其方法，其特征在于：所述进管(14)的直径与出管(16)的直径相同，所述进管(14)和出管(16)均与壳体(15)焊接连接，所述支架(17)与壳体(15)焊接连接，且支架(17)设置有两个，所述膜管(18)共设置有十二个。
9.根据权利要求3所述的一种轧钢酸洗废水资源化处理系统及其方法，其特征在于：所述膜壁(19)的直径等于膜壳(20)的内直径，所述膜壁(19)的长度等于膜壳(20)的长度。
10.根据权利要求1-9所述的一种工作方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：废水排入所述废水池(1)中，进行暂时储存和下一步净化处理;
S2：所述废水池(1)中的废水通过所述废水泵(2)加压进入所述管式微滤膜装置(3)中进行过滤，经所述管式微滤膜装置(3)过滤后，废水中的红褐色悬浮物和各种颗粒杂质被去除，出水变澄清，但出水颜色偏黄绿色;
S3：所述纯水池(13)中的纯水和所述盐酸池(11)中的盐酸经过所述纯水泵(12)和所述盐酸泵(10)泵送后进入所述酸喷射器(21)中，其中所述盐酸泵(10)将盐酸先泵送进所述酸计量槽(9)中进行盐酸量的控制;
S4：澄清的出水经过所述螯和树脂除铁树脂阳床(5)，所述酸喷射器(21)将纯水和盐酸喷射进所述螯和树脂除铁树脂阳床(5)中，所述螯和树脂除铁树脂阳床(5)在盐酸和纯水的反应和漂洗下吸附澄清出水中的Fe3+，并排出FeCl3溶液、回收盐酸和漂洗水;
S5：初步吸附的澄清出水经过所述第一大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床(6)和所述第二大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床(7)，所述酸喷射器(21)将纯水和盐酸依次喷射进所述第一大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床(6)和所述第二大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床(7)中，在盐酸和纯水的反应和漂洗下吸附澄清出水中的Fe2+，并排出FeCl2溶液、回收盐酸和漂洗水;
S6：处理后的FeCl2和FeCl3溶液进入所述酸再生装置(22)中，焙烧氧化铁粉;
S7：回收盐酸溶液进入所述盐酸回用池(8)中，并能补充所述盐酸池(11)中的盐酸;
S8：所述纯水池(13)中的纯水在对所述螯和树脂除铁树脂阳床(5)、所述第一大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床(6)和所述第二大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床(7)漂洗后混入杂质，流入所述再生废液池(23)中再次进行处理。
说明书
一种轧钢酸洗废水资源化处理系统及其方法
技术领域
本发明涉及废水净化处理相关技术领域，具体为一种轧钢酸洗废水资源化处理系统及其方法。
背景技术
酸洗是为了使金属表面整洁，在金属加工以前用酸边加温边对金属进行清洗，去除附着在金属表面上的氧化物等工艺过程。从酸洗液中取出的金属材料，表面上仍附着残留的酸洗液，必须用水冲洗，由此排出的冲洗水即为酸洗废水。酸洗废水呈酸性，酸度约为0.5-2%，主要污染物为Fe2+和Fe3+。目前，钢铁企业传统的废水处理方法是采用石灰中和法，在pH调整槽中投加石灰并加以曝气处理，使Fe2+转为为Fe3+，并将pH调至7-9，使Fe3+生成氢氧化物沉淀物。通过添加混凝剂、助凝剂，提高氢氧化铁的沉淀效果，在沉淀池中进行固液分离。
传统处理方法对铁离子的去除效果较好，但药剂投加成本较高，需在现有废水中额外添加离子，提高废水电导率，不利于后期废水的深度处理，污泥产生量较大造成二次污染，并且造成了资源的浪费;因此市场急需研制一种轧钢酸洗废水资源化处理系统及其方法来帮助人们解决现有的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轧钢酸洗废水资源化处理系统及其方法，以解决上述背景技术中提出的不利于后期废水的深度处理，污泥产生量较大造成二次污染，并且造成资源浪费的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种轧钢酸洗废水资源化处理系统及其方法，包括废水池，所述废水池的一侧设置有废水泵，所述废水泵的一侧设置有管式微滤膜装置，所述管式微滤膜装置的上端设置有浓缩槽，所述管式微滤膜装置的一侧设置有螯和树脂除铁树脂阳床，所述螯和树脂除铁树脂阳床的一侧设置有第一大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床，所述第一大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床的一侧设置有第二大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床，所述第二大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床的下端设置有盐酸回用池，所述螯和树脂除铁树脂阳床下端的另一侧设置有酸计量槽，所述酸计量槽的另一侧设置有盐酸泵，所述盐酸泵的另一侧设置有盐酸池，所述酸计量槽一侧的下端设置有酸喷射器，所述酸喷射器另一侧的下端设置有纯水泵，所述纯水泵的另一侧设置有纯水池。
优选的，所述管式微滤膜装置上设置有壳体，所述壳体上端的一侧安装有进管，所述壳体下端的一侧安装有出管，所述壳体的下端安装有支架，所述壳体的中间位置处安装有膜管。
优选的，所述膜管上设置有膜壳，所述膜壳的内表面设置有膜壁。
优选的，所述第二大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床的输出端与酸再生装置的输入端连接，所述第二大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床的输出端与再生废液池的输入端连接。
优选的，所述废水池与废水泵通过连接管道连接，且连接管道上设置有三通管。
优选的，所述螯和树脂除铁树脂阳床的上下两端均设置有连通管，且连通管共设置有六个，所述第一大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床和第二大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床的上下两端均设置有连通管，且连通管共设置有六个，所述螯和树脂除铁树脂阳床、第一大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床和第二大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床的尺寸大小相同。
优选的，所述酸喷射器的设置方向为竖直方向，所述酸计量槽上设置有计量线。
优选的，所述进管的直径与出管的直径相同，所述进管和出管均与壳体焊接连接，所述支架与壳体焊接连接，且支架设置有两个，所述膜管共设置有十二个。
优选的，所述膜壁的直径等于膜壳的内直径，所述膜壁的长度等于膜壳的长度。
一种工作方法，包括如下步骤：
S1：废水排入所述废水池中，进行暂时储存和下一步净化处理;
S2：所述废水池中的废水通过所述废水泵加压进入所述管式微滤膜装置中进行过滤，经所述管式微滤膜装置过滤后，废水中的红褐色悬浮物和各种颗粒杂质被去除，出水变澄清，但出水颜色偏黄绿色;
S3：所述纯水池中的纯水和所述盐酸池中的盐酸经过所述纯水泵和所述盐酸泵泵送后进入所述酸喷射器中，其中所述盐酸泵将盐酸先泵送进所述酸计量槽中进行盐酸量的控制;
S4：澄清的出水经过所述螯和树脂除铁树脂阳床，所述酸喷射器将纯水和盐酸喷射进所述螯和树脂除铁树脂阳床中，所述螯和树脂除铁树脂阳床在盐酸和纯水的反应和漂洗下吸附澄清出水中的Fe3+，并排出FeCl3溶液、回收盐酸和漂洗水;
S5：初步吸附的澄清出水经过所述第一大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床和所述第二大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床，所述酸喷射器将纯水和盐酸依次喷射进所述第一大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床和所述第二大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床中，在盐酸和纯水的反应和漂洗下吸附澄清出水中的Fe2+，并排出FeCl2溶液、回收盐酸和漂洗水;
S6：处理后的FeCl2和FeCl3溶液进入所述酸再生装置中，焙烧氧化铁粉;
S7：回收盐酸溶液进入所述盐酸回用池中，并能补充所述盐酸池中的盐酸;
S8：所述纯水池中的纯水在对所述螯和树脂除铁树脂阳床、所述第一大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床和所述第二大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床漂洗后混入杂质，流入所述再生废液池中再次进行处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、该发明中先将轧钢酸洗机组的酸性废水收集后，通过膜过滤系统去除杂质、离子交换系统去除酸性废水中的金属离子，处理后的稀盐酸回收作为酸洗工艺的新酸使用，此酸性废水资源化处理的方法既避免了原有废水的处理成本和污染排放，同时将废水中的盐酸和金属离子分离后变废为宝，使其作为新的生产资源循环使用，实现了污染物资源化循环利用的目的。
2、该发明通过管式微滤膜装置的设置，其不易污堵，只需要对膜系统进行化学清洗、自动化程度高，流程简单，管阀设备比较少，工作量小。
3、该发明通过管式微滤膜装置的设置，去除废水中的红褐色悬浮物和各种颗粒杂质，出水变澄清，管式微滤膜装置采用PP管式微滤膜装置，过滤精度为0.2微米，具有高强度、耐酸碱的优点。
4、该发明通过螯和树脂除铁树脂阳床、第一大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床和第二大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床的设置，过滤出水经螯和树脂除铁树脂阳床去除废水中的三价铁离子，再经第一大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床和第二大孔强酸性阳离子交换树脂除铁树脂阳床去除废水中的二价铁离子，出水全铁≤10mg/L，可回收做酸洗工艺的新酸使用。