公布日：2024.06.04
申请日：2024.03.20
分类号：C02F1/66(2023.01)I
摘要
本发明公开了一种碱性污水中和处理系统，一级调质管路的两端分别与碱性污水收集池和管道混合器连通，一级调质管路上设有连续中和装置，连续中和装置连接有二氧化碳供给装置；二级调质管路的两端分别与碱性污水收集池和管道混合器连通，二级调质管路上设有气液混合调质器；中和管路的两端分别与管道混合器和密封储存装置连通，密封储存装置与气液混合调质器之间连接有气体回收管路。本发明在一级调质管路中通过二氧化碳中和碱性污水产生可溶性碳酸氢盐，在二级调质管路中利用碱性污水作为二级调质碱性污水，从而将一级调质污水中的可溶性碳酸氢盐转化为不溶性碳酸盐，其无需新增调质药剂，调质效果好，调质成本低。
权利要求书
1.一种碱性污水中和处理系统，其特征在于，包括碱性污水收集池(1)、一级调质管路、管道混合器(9)、二级调质管路、中和管路和密封储存装置，所述一级调质管路的两端分别与碱性污水收集池(1)和管道混合器(9)连通，一级调质管路上设有连续中和装置(7)，连续中和装置(7)连接有二氧化碳供给装置，二氧化碳供给装置用于向连续中和装置(7)输送二氧化碳，以使一级调质管路向管道混合器(9)输出含有可溶性碳酸氢盐的一级调质污水；所述二级调质管路的两端分别与碱性污水收集池(1)和管道混合器(9)连通，二级调质管路上设有气液混合调质器(6)；所述中和管路的两端分别与管道混合器(9)和密封储存装置连通，所述密封储存装置的顶部与气液混合调质器(6)之间连接有气体回收管路，气体回收管路用于向气液混合调质器(6)输送回收的二氧化碳，以使二级调质管路向管道混合器(9)输出含有不溶性碳酸盐的二级调质碱性污水。
2.根据权利要求1所述的碱性污水中和处理系统，其特征在于，所述一级调质管路上设有碱性水进料泵(2)和前pH值检测装置(8)，且碱性水进料泵(2)、连续中和装置(7)和前pH值检测装置(8)依次设置。
3.根据权利要求2所述的碱性污水中和处理系统，其特征在于，所述中和管路上设有中和开关阀(11)和后pH值检测装置(13)，且中和开关阀(11)和后pH值检测装置(13)依次设置。
4.根据权利要求3所述的碱性污水中和处理系统，其特征在于，所述二级调质管路连接有节流分管，所述节流分管上设有节流调节阀(4)，所述节流调节阀(4)连接有控制系统(18)，控制系统(18)用于基于前pH值检测装置(8)和后pH值检测装置(13)检测的pH值对比值来控制节流调节阀(4)的开度，使管道混合器(9)保持合适流量，二级调质管路输送的污水与气体回收管路输送的二氧化碳在气液混合调质器(6)中混合，使得二级调质管路向管道混合器(9)输出含有不溶性碳酸盐的二级调质碱性污水。
5.根据权利要求4所述的碱性污水中和处理系统，其特征在于，所述二氧化碳供给装置用于向连续中和装置(7)连续输送二氧化碳，以使一级调质管路向管道混合器(9)输出含有不溶性碳酸盐和可溶性碳酸氢盐的一级调质污水；所述一级调质管路输出的一级调质污水中碳酸氢根离子可与二级调质管路输出的二级调质碱性污水中氢氧根离子在管道混合器(9)中发生化学反应，并产生不溶性碳酸盐。
6.根据权利要求1所述的碱性污水中和处理系统，其特征在于，所述管道混合器(9)的输出端与碱性污水收集池(1)之间设有反冲洗回水管路，所述反冲洗回水管路上设有反冲洗开关阀(10)。
7.根据权利要求3所述的碱性污水中和处理系统，其特征在于，所述前pH值检测装置(8)和后pH值检测装置(13)均包括密封筒体(19)，所述密封筒体(19)设有进水口(20)和出水口(21)，密封筒体(19)顶部设有pH值检测探头(22)。
8.根据权利要求1所述的碱性污水中和处理系统，其特征在于，所述二级调质管路上设有调质水进料泵(3)和单向阀(12)，且调质水进料泵(3)、气液混合调质器(6)和单向阀(12)依次设置；所述二氧化碳供给装置包括二氧化碳气罐(5)，所述二氧化碳气罐(5)与连续中和装置(7)之间连接有二氧化碳供气管路。
9.根据权利要求1所述的碱性污水中和处理系统，其特征在于，所述密封储存装置包括高位罐(14)，所述高位罐(14)通过气体回收管路与气液混合调质器(6)连接，气液混合调质器(6)工作时其进气口会产生真空现象，使聚集在高位罐(14)罐顶处于正压的二氧化碳气体自动吸入气液混合调质器(6)中发生中和反应。
10.根据权利要求1所述的碱性污水中和处理系统，其特征在于，还包括固液分离装置，所述密封储存装置的液体输出端与固液分离装置连通；所述固液分离装置包括厢式压滤机(15)，所述厢式压滤机(15)的输入端与密封储存装置的液体输出端连通，厢式压滤机(15)输出端连接有清水池(16)和泥饼罐(17)。
发明内容
本发明的目的是提供一种碱性污水中和处理系统，用于解决现有技术中存在的上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种碱性污水中和处理系统，包括碱性污水收集池、一级调质管路、管道混合器、二级调质管路、中和管路和密封储存装置，所述一级调质管路的两端分别与碱性污水收集池和管道混合器连通，一级调质管路上设有连续中和装置，连续中和装置连接有二氧化碳供给装置，二氧化碳供给装置用于向连续中和装置输送二氧化碳，以使一级调质管路向管道混合器输出含有可溶性碳酸氢盐的一级调质污水；所述二级调质管路的两端分别与碱性污水收集池和管道混合器连通，二级调质管路上设有气液混合调质器；所述中和管路的两端分别与管道混合器和密封储存装置连通，所述密封储存装置的顶部与气液混合调质器之间连接有气体回收管路，气体回收管路用于向气液混合调质器输送回收的二氧化碳，以使二级调质管路向管道混合器输出含有不溶性碳酸盐的二级调质碱性污水。
作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述一级调质管路上设有碱性水进料泵和前pH值检测装置，且碱性水进料泵、连续中和装置和前pH值检测装置依次设置。
作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述中和管路上设有中和开关阀和后pH值检测装置，且中和开关阀和后pH值检测装置依次设置。
作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述二级调质管路连接有节流分管，所述节流分管上设有节流调节阀，所述节流调节阀连接有控制系统，控制系统用于基于前pH值检测装置和后pH值检测装置检测的pH值对比值来控制节流调节阀的开度，使管道混合器保持合适流量，二级调质管路输送的污水与气体回收管路输送的二氧化碳在气液混合调质器中混合，使得二级调质管路向管道混合器输出含有不溶性碳酸盐的二级调质碱性污水。
作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述二氧化碳供给装置用于向连续中和装置连续输送二氧化碳，以使一级调质管路向管道混合器输出含有不溶性碳酸盐和可溶性碳酸氢盐的一级调质污水；所述一级调质管路输出的一级调质污水中碳酸氢根离子可与二级调质管路输出的二级调质碱性污水中氢氧根离子在管道混合器中发生化学反应，并产生不溶性碳酸盐。
作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述管道混合器的输出端与碱性污水收集池之间设有反冲洗回水管路，所述反冲洗回水管路上设有反冲洗开关阀。
作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述前pH值检测装置和后pH值检测装置均包括密封筒体，所述密封筒体设有进水口和出水口，密封筒体顶部设有pH值检测探头。
作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述二级调质管路上设有调质水进料泵和单向阀，且调质水进料泵、气液混合调质器和单向阀依次设置。
作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述二氧化碳供给装置包括二氧化碳气罐，所述二氧化碳气罐与连续中和装置之间连接有二氧化碳供气管路。
作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述密封储存装置包括高位罐，所述高位罐通过气体回收管路与气液混合调质器连接，气液混合调质器工作时其进气口会产生真空现象，使聚集在高位罐罐顶处于正压的二氧化碳气体自动吸入气液混合调质器中发生中和反应。
作为上述技术方案的一种可选实施方式，还包括固液分离装置，所述密封储存装置的液体输出端与固液分离装置连通。
作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述固液分离装置包括厢式压滤机，所述厢式压滤机的输入端与密封储存装置的液体输出端连通，厢式压滤机输出端连接有清水池和泥饼罐。
本发明的有益效果为：
1.本发明的两级调质碱性污水中和处理系统，在一级调质管路中通过二氧化碳中和碱性污水产生可溶性碳酸氢盐，在二级调质管路中利用碱性污水作为二级调质碱性污水，从而将一级调质污水中的可溶性碳酸氢盐转化为不溶性碳酸盐，其无需新增调质药剂，调质效果好，调质成本低。
2.本发明的两级调质碱性污水中和处理系统通过反冲洗回水管路和反冲洗开关阀形成反冲洗管路系统，利用碱性污水收集池中碱性污水对进行中和反应的一级调质管路进行反冲洗，防止沉积的不溶性碳酸盐堵塞管路，反冲洗过程无需新增反冲洗供水系统和反冲洗水，系统结构简单，反冲洗时二级调质管路上的单向阀关闭，阻止反冲洗水流入高位罐中。
3.本发明的两级调质碱性污水中和处理系统利用二级调质管路中气液混合调质器工作时在进气口会产生真空现象，将聚集在高位罐罐顶处于正压的二氧化碳气体自动吸入气液混合调质器中进行混合发生中和反应。由于高位罐释放于罐顶的二氧化碳气体量小，对二级调质碱性污水的pH值影响不大，因此二氧化碳在二级调质管路中与碱性污水中和反应后全部形成不溶性碳酸盐，整个过程无新增气体收集设施和额外能耗。
4.本发明的两级调质碱性污水中和处理系统通过确定前pH值检测装置所检测的pH值和后pH值检测装置所检测的pH值对比值，确保两级调质后中和水中的可溶性碳酸盐完全转变为不溶性碳酸盐。
5.本发明的两级调质碱性污水中和处理系统从碱性污水收集池到高位罐之间为碱性污水两级调质过程，整个过程都是在密封环境下进行，无二氧化碳气体排出。
6.本发明的两级调质碱性污水中和处理系统通过对碱性污水进行两级调质后水质pH值达标，同时将水中可溶性碳酸盐完全转化为不溶性碳酸盐，二氧化碳通过化学反应固定于不溶性碳酸盐中，该不溶性碳酸盐性能稳定，不会与空气中二氧化碳反应，也不会分解出二氧化碳，最终清水池中水面清澈。
（发明人：李镇广;邵明;袁小龙;何婷;庄倩;罗春毅;匡继勇）