公布日：2022.04.05
申请日：2021.12.31
分类号：C02F9/04(2006.01)I
摘要
本发明公开了一种高硬度废水处理装置，包括中间水池、一级PH调节槽。一种高硬度废水处理方法，包括以下步骤：S1：将中间水池内的高硬度水导入一级PH调节槽内。本发明通过加入Ca(OH)2与NaOH反应后提高废水中的PH值，对PH值回调至中性，CO2气体与水反应生成碳酸，降低吹脱后废水的PH值至7.5，使得水质硬度降至100mg/l以内，便于回收利用，通过采用气体CO2为生产废气，将其收集起来用以降硬度，大大降低处理费用，且不会引入其余杂质离子，通过采用废气CO2对硬水进行硬度去除，同时产生的碳酸钙滤渣也可作为中和工段石灰的原料，有效利用废气和废渣的同时实现对污酸废水的有效处理，相比现有常规方法，大幅降低处理成本和引入的Na+的成本。
权利要求书
1.一种高硬度废水处理装置，其特征在于，包括中间水池、一级PH调节槽、一级软化器、FBL过滤器A、二级PH调节槽、二级软化器、FBL过滤器B和清洗池，所述一级PH调节槽连通设置于中间水池和一级软化器之间，所述FBL过滤器A连通设置于一级软化器和二级PH调节槽之间，所述二级软化器连通设置于二级PH调节槽和FBL过滤器B之间，所述FBL过滤器B与清洗池连通设置，所述中间水池用于收集中和后液、循环冷却水排污水和反渗透浓水，所述FBL过滤器B内的上清液导入清洗池内待回用。
2.根据权利要求1所述的一种高硬度废水处理装置，其特征在于，所述一级PH调节槽上连通设置有石灰乳装置，所述石灰乳装置用于将石灰乳导入一级PH调节槽内，所述一级PH调节槽内的液体自流至一级软化器内。
3.根据权利要求1所述的一种高硬度废水处理装置，其特征在于，所述一级软化器与FBL过滤器A之间连通设置有泵体A，所述一级软化器内的液体经由泵体A泵入FBL过滤器A内。
4.根据权利要求1所述的一种高硬度废水处理装置，其特征在于，所述二级PH调节槽上连通设置有液碱装置，所述液碱装置用于将液碱导入二级PH调节槽内。
5.根据权利要求1所述的一种高硬度废水处理装置，其特征在于，所述二级软化器与FBL过滤器B之间连通设置有泵体B，所述二级软化器内的液体经由泵体B泵入FBL过滤器B内。
6.根据权利要求1所述的一种高硬度废水处理装置，其特征在于，所述一级软化器和二级软化器上连通设置有同一个二氧化碳缓冲罐，所述二氧化碳缓冲罐的进气端连通设置有引风机，所述引风机用于将CO2废气导入二氧化碳缓冲罐内。
7.根据权利要求1所述的一种高硬度废水处理装置，其特征在于，所述FBL过滤器B上连通设置有泥浆池和絮凝剂加药槽，所述FBL过滤器B内的泥浆沉淀导入泥浆池内，所述泥浆池上连通设置有污酸中和装置，所述泥浆池与污酸中和装置之间连通设置有泵体C，所述泥浆池内的泥浆经由泵体C泵入污酸中和装置内。
8.根据权利要求1-8中任一项所述的一种高硬度废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将中间水池内的高硬度水导入一级PH调节槽内，水量约为30-50m3/h，向一级PH调节槽内加入配置好的Ca(OH)2溶液(浓度为10-15％)，将PH值调节至12，在反应器中反应20-40min，搅拌且充分反应后将其中的Ca2+和Mg2+进行充分反应生成CaCO3和Mg(OH)2沉淀,去除率为50％，同时将PH值调节至12-12.5左右，反应时间为40-60min。S2：将一级PH调节槽内反应后的液体自流至一级软化器内，由引风机配合二氧化碳缓冲罐将CO2废气通入一级软化器内，气压为60-70Kpa，气量约为10-30Nm3/h，反应时间为40-60min，搅拌且充分反应后，进一步去除废水中的Ca2+和Mg2+，去除率为80％，同时在反应过程中将PH值调节至9.5-10。S3：一级软化器内反应后的液体经由泵体A泵入FBL过滤器A内并进行过滤，FBL过滤器A内过滤后的上清液自流至二级PH调节槽内，底部泥浆导入泥浆池内。S4：向二级PH调节槽内加入配置好的NaOH溶液(浓度为8-10％)，将PH值调至11.5-13.5，在反应器中反应20-40min,搅拌且充分反应后将其中的Ca2+和Mg2+进行充分反应生成CaCO3和Mg(OH)2沉淀,去除率为85-89％。S5：二级PH调节槽内反应后的液体自流至二级软化器内，由引风机配合二氧化碳缓冲罐将CO2废气通入二级软化器内，气压为60-80Kpa，气量约为10-15Nm3/h，反应时间为40-60min，搅拌且充分反应后，进一步去除废水中的Ca2+和Mg2+，去除率为90-95％，同时在反应过程中将PH值调节至8-9。S6：二级软化器内反应后的液体经由泵体B泵入FBL过滤器B内并进行过滤，FBL过滤器B内过滤后的上清液自流至清洗池内待回用，底部泥浆沉淀导入泥浆池内。S7：泥浆池内的泥浆主要为含有CaCO3的混合物，用泵体C将泥浆送至污酸中和装置中作为药剂，予以回收利用。S8：清液池内的清液即为合格的水可作为循环水补水或反渗透原水。
发明内容
本发明的目的在于提供一种酸性废水中和处理后达标污水、循环水排污水、反渗透浓水及其它生产过程中产生的高硬度废水的处理装置及其处理方法。
工艺原理
水中的硬度主要分为暂时硬度(Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2等)和永久硬度(CaSO4、MgSO4、CaCl2、MgCl2等)，在碱性条件下，暂时硬度可与氢氧化钙或氢氧化钠发生反应，生成碳酸钙、氢氧化镁等沉淀物，反应方程式如下：
Ca(HCO3)2+Ca(OH)2→2CaCO3↓+2H2O
Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2→2CaCO3↓+2H2O+Mg(OH)2↓
永久硬度可通过与CO2进行反应，生成碳酸钙或碳酸镁沉淀，但CO2不能过量，反应方程式如下：
Ca2++CO2→CaCO3↓Mg2++CO2→MgCO3↓
但采用Ca(OH)2+CO2工艺去除钙、镁后其总硬度只能达到400mg/L,还满足不了回用要求。因此需要再采用NaOH+CO2工艺继续去除硬度，进一步去除水中Ca2+,Mg2+，总硬度降至100mg/L以下。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种高硬度废水处理装置，包括中间水池、一级PH调节槽、一级软化器、FBL过滤器A、二级PH调节槽、二级软化器、FBL过滤器B和清洗池，所述一级PH调节槽连通设置于中间水池和一级软化器之间，所述FBL过滤器A连通设置于一级软化器和二级PH调节槽之间，所述二级软化器连通设置于二级PH调节槽和FBL过滤器B之间，所述FBL过滤器B与清洗池连通设置，所述中间水池用于收集中和后液、循环冷却水排污水和反渗透浓水，所述FBL过滤器B内的上清液导入清洗池内待回用。
优选地，所述一级PH调节槽上连通设置有石灰乳装置，所述石灰乳装置用于将石灰乳导入一级PH调节槽内，所述一级PH调节槽内的液体自流至一级软化器内。
优选地，所述一级软化器与FBL过滤器A之间连通设置有泵体A，所述一级软化器内的液体经由泵体A泵入FBL过滤器A内。
优选地，所述二级PH调节槽上连通设置有液碱装置，所述液碱装置用于将液碱导入二级PH调节槽内。
优选地，所述二级软化器与FBL过滤器B之间连通设置有泵体B，所述二级软化器内的液体经由泵体B泵入FBL过滤器B内。
优选地，所述一级软化器和二级软化器上连通设置有同一个二氧化碳缓冲罐，所述二氧化碳缓冲罐的进气端连通设置有引风机，所述引风机用于将CO2废气导入二氧化碳缓冲罐内。
优选地，所述FBL过滤器B上连通设置有泥浆池和絮凝剂加药槽，所述FBL过滤器B内的泥浆沉淀导入泥浆池内，所述泥浆池上连通设置有污酸中和装置，所述泥浆池与污酸中和装置之间连通设置有泵体C，所述泥浆池内的泥浆经由泵体C泵入污酸中和装置内。
一种高硬度废水处理方法，包括以下步骤：
S1：将中间水池内的高硬度水导入一级PH调节槽内，水量约为30-50m3/h，向一级PH调节槽内加入配置好的Ca(OH)2溶液(浓度为10-15％)，将PH值调节至12，在反应器中反应20-40min，搅拌且充分反应后将其中的Ca2+和Mg2+进行充分反应生成CaCO3和Mg(OH)2沉淀,去除率为50％，同时将PH值调节至12-12.5左右，反应时间为40-60min。
S2：将一级PH调节槽内反应后的液体自流至一级软化器内，由引风机配合二氧化碳缓冲罐将CO2废气通入一级软化器内，气压为60-70Kpa，气量约为10-30Nm3/h，反应时间为40-60min，搅拌且充分反应后，进一步去除废水中的Ca2+和Mg2+，去除率为80％，同时在反应过程中将PH值调节至9.5-10。
S3：一级软化器内反应后的液体经由泵体A泵入FBL过滤器A内并进行过滤，FBL过滤器A内过滤后的上清液自流至二级PH调节槽内，底部泥浆导入泥浆池内。
S4：向二级PH调节槽内加入配置好的NaOH溶液(浓度为8-10％)，将PH值调至11.5-13.5，在反应器中反应20-40min,搅拌且充分反应后将其中的Ca2+和Mg2+进行充分反应生成CaCO3和Mg(OH)2沉淀,去除率为85-89％。
S5：二级PH调节槽内反应后的液体自流至二级软化器内，由引风机配合二氧化碳缓冲罐将CO2废气通入二级软化器内，气压为60-80Kpa，气量约为10-15Nm3/h，反应时间为40-60min，搅拌且充分反应后，进一步去除废水中的Ca2+和Mg2+，去除率为90-95％，同时在反应过程中将PH值调节至8-9。
S6：二级软化器内反应后的液体经由泵体B泵入FBL过滤器B内并进行过滤，FBL过滤器B内过滤后的上清液自流至清洗池内待回用，底部泥浆沉淀导入泥浆池内。
S7：泥浆池内的泥浆主要为含有CaCO3的混合物，用泵体C将泥浆送至污酸中和装置中作为药剂，予以回收利用。
S8：清液池内的清液即为合格的水可作为循环水补水或反渗透原水。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
1、通过加入Ca(OH)2与NaOH反应后提高废水中的PH值，对PH值回调至中性，CO2气体与水反应生成碳酸，降低吹脱后废水的PH值至7.5，使得水质硬度降至100mg/l以内，便于回收利用。
2、通过采用气体CO2为生产废气，将其收集起来用以降硬度，大大降低处理费用，且不会引入其余杂质离子。
3、通过采用废气CO2对硬水进行硬度去除，同时产生的碳酸钙滤渣也可作为中和工段石灰的原料，有效利用废气和废渣的同时实现对污酸废水的有效处理，相比现有常规方法，大幅降低处理成本和引入的Na+的成本。
（发明人：赵洪贵）