含酸廢水處理設備的制作方法

本實用新型涉及金屬冶煉領域，具體而言，涉及一種含酸廢水處理設備。

背景技術：

在冶煉行業中，現有的含酸廢水的處理方法多采用中和沉淀法或者通過電化學的方法進行處理。然而面對當今的環保政策，上述處理方法需要投入更高的處理費用，同時其產生的有害固渣的量已不能滿足現有的環保要求。

技術實現要素：

本實用新型的主要目的在于提供一種含酸廢水處理設備，以解決現有的含酸廢水處理方法環保性較差的問題。

為了實現上述目的，本實用新型提供了一種含酸廢水處理設備，處理設備包括：第一濃縮單元；固液分離單元，固液分離單元設置有濃縮液入口和分離液出口，濃縮液入口與第一濃縮單元通過濃縮液輸送管路相連；及第二濃縮單元，設置有熱介質入口，第二濃縮單元與固液分離單元的分離液出口通過分離液輸送管路相連；熱介質供應單元，與第二濃縮單元通過熱介質入口相連，以向第二濃縮單元中通入熱介質以對經固液分離單元得到的分離液進行吹脫，其中含酸廢水含有硫酸、氟離子和氯離子。

進一步地，含酸廢水處理設備還包括煙氣供應裝置，第一濃縮單元設置有煙氣入口，煙氣入口與煙氣供應裝置通過煙氣輸送管路相連，用于向第一濃縮單元中通入煙氣以使含酸廢水進行濃縮。

進一步地，第一濃縮單元還設置有不凝氣出口，在不凝氣的流動方向上，第一濃縮單元的內部依次設置有第一噴淋裝置和位于第一噴淋裝置上方的第一除霧裝置。

進一步地，固液分離單元包括：沉降槽，沉降槽設置有濃縮液入口、清液出口和沉降液出口；及壓濾機，壓濾機設置有濾液入口和分離液出口，濾液入口與沉降液出口連通，清液出口和分離液出口分別與分離液輸送管路相連通。

進一步地，第二濃縮單元設置有酸氣出口，處理設備還包括堿洗裝置，堿洗裝置與酸氣出口通過酸氣輸送管線相連。

進一步地，堿洗裝置還設置有堿液入口，處理設備還包括堿液儲槽，堿液儲槽與堿液入口通過堿液輸送管路相連。

進一步地，在酸氣的流動方向上，第二濃縮單元還設置有第二噴淋裝置和位于第二噴淋裝置上方的第二除霧裝置，第二噴淋裝置設置于熱介質入口的上方，且第二噴淋裝置與分離液輸送管路相連。

進一步地，處理設備還包括分離液儲槽，分離液儲槽與第二噴淋裝置通過分離液輸送管路相連。

進一步地，第二濃縮單元設置有酸液出口，處理設備還包括酸液緩存槽，酸液緩存槽設置于分離液儲槽與第二噴淋裝置之間的分離液輸送管路上，且酸液緩存槽與酸液出口通過第一酸液輸送管路相連。

進一步地，處理設備還包括酸液儲槽，酸液儲槽與酸液緩存槽通過第二酸液輸送管路相連。

應用本實用新型的技術方案，將含硫酸的廢水經過上述含酸廢水處理設備進行處理能夠回收含酸廢水中的硫酸，從而提高上述含酸廢水的附加經濟價值。相比于傳統通過的污酸處理方法中將硫酸等一并以沉淀的形式除去，將采用本申請提供的含酸廢水處理設備能夠將硫酸回收利用，從而為企業創造一定的價值和大大降低固渣的產量。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1示出了根據本實用新型的一種典型的實施方式提供的含酸廢水處理設備的結構示意圖；

圖2示出了根據本實用新型的另一種優選的實施方式提供的含酸廢水處理設備的結構示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標記：

10、第一濃縮單元；11、第一噴淋裝置；12、第一除霧裝置；101、煙氣入口；102、不凝氣出口；20、固液分離單元；201、濃縮液入口；202、分離液出口；21、沉降槽；211、清液出口；212、沉降液出口；22、壓濾機；221、濾液入口；30、第二濃縮單元；31、第二噴淋裝置；32、第二除霧裝置；301、酸氣出口；302、酸液出口；40、堿洗裝置；401、堿液入口；50、堿液儲槽；60、分離液儲槽；70、酸液緩存槽；80、酸液儲槽；90、風機。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。

正如背景技術所描述的，現有含酸廢水處理方法環保性較差的問題。為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種含酸廢水處理設備，如圖1所示，該處理設備包括：第一濃縮單元10、固液分離單元20、第二濃縮單元30和熱介質供應單元。固液分離單元20設置有濃縮液入口201和分離液出口202，濃縮液入口201與第一濃縮單元10通過濃縮液輸送管路相連；第二濃縮單元30設置有熱介質入口，第二濃縮單元30與固液分離單元20的分離液出口202通過分離液輸送管路相連，熱介質供應單元與第二濃縮單元通過熱介質入口相連，以向第二濃縮單元30中通入熱介質以對經固液分離單元20得到的分離液進行吹脫，其中含酸廢水含有硫酸、氟離子和氯離子。

將含硫酸的廢水經過上述含酸廢水處理設備進行處理能夠回收含酸廢水中的硫酸，從而提高上述含酸廢水的附加經濟價值。采用第一濃縮單元10將含有氟離子、氯離子和硫酸的廢水進行濃縮后也有利于提高沉降分離過程的效率。同時采用第一濃縮單元10對含酸廢水進行濃縮得到濃縮液，還有利于提高第二濃縮單元30中酸氣的揮發性，從而提高硫酸的收率。相比于傳統通過的污酸處理方法中將硫酸等一并以沉淀的形式除去，將采用本申請提供的含酸廢水處理設備能夠將硫酸回收利用，從而為企業創造一定的價值和大大降低固渣的產量。

在實際使用過程中熱介質優選為100～400℃的空氣。

上述含酸廢水處理設備中的第一濃縮單元10可以采用本領域常用的濃縮裝置就能夠達到上述濃縮的過程。在一種優選的實施方式中，含酸廢水處理設備還包括煙氣供應裝置，第一濃縮單元10設置有煙氣入口101，煙氣入口101與煙氣供應裝置通過煙氣輸送管路相連，用于向第一濃縮單元10中通入煙氣以使含酸廢水進行濃縮。

煙氣供應裝置能夠為第一濃縮單元10提供煙氣，將煙氣供應裝置與第一濃縮單元10相連通能夠使煙氣與含酸廢水進行接觸以實現廢水的濃縮過程，使用煙氣中的廢熱，節約工藝成本。

在一種優選的實施方式中，如圖2所示，第一濃縮單元10還設置有不凝氣出口102，在不凝氣的流動方向上，第一濃縮單元10的內部依次設置有第一噴淋裝置11和位于第一噴淋裝置11上方的第一除霧裝置12。在第一濃縮單元10的內部設置第一噴淋裝置11有利于增大濃縮過程中的氣液接觸面積，從而提高傳熱效率；設置第一除霧裝置12有利于除去不凝氣中的小液滴，進而便于將第一濃縮單元10中排出的不凝氣應用于后續工序中。

在一種優選的實施方式中，如圖2所示，固液分離單元20包括：沉降槽21和壓濾機22，沉降槽21設置有濃縮液入口201、清液出口211和沉降液出口212；及壓濾機22，壓濾機22設置有濾液入口221和分離液出口202，濾液入口221與沉降液出口212連通，清液出口211與分離液出口202分別與分離液輸送管路相連通。濃縮液在沉降槽21中進行沉降得到上層清液和固含量較高的固液混合物。其中濃縮液中的清液直接由分離液輸送管路輸送至第二濃縮單元30，而固含量較高的固液混合物經壓濾機22過濾后得到的濾液也經分離液輸送管路輸送至第二濃縮單元30。

在一種優選的實施方式中，如圖2所示，第二濃縮單元30設置有酸氣出口301，處理設備還包括堿洗裝置40，堿洗裝置40與酸氣出口301通過酸氣輸送管線相連。在氟氯過程進行中，第二濃縮單元30中由酸氣排出，將酸氣出口301與堿洗裝置40通過酸氣輸送管線相連通有利于通過堿性水溶液將酸氣吸附，相應地能夠根據需要可以得到相應的無機鹽，進而有利于上述水處理設備的經濟效益和環保性。在實際使用過程中，堿洗裝置40上設置有堿液入口401，優選地堿液入口401與堿液儲槽50連通。

在一種優選的實施方式中，如圖2所示，在酸氣的流動方向上，第二濃縮單元30還設置有第二噴淋裝置31和位于第二噴淋裝置31上方的第二除霧裝置32，第二噴淋裝置31設置于熱介質入口的上方。在第二濃縮單元30中設置第二噴淋裝置31有利于進一步提高吹脫過程中氟離子、氯離子的吹脫效率，以及硫酸的回收效率。第二噴淋裝置31優選為網狀噴淋裝置。

上述水處理設備中，固液分離單元20中固液分離的方式可以采用本領域常用的方法。在一種優選的實施方式中，沉降槽21還設置有絮凝劑加劑口。在沉降槽21上設置絮凝劑加劑口，能夠使沉降槽21中通過添加絮凝劑的方式使濃縮液中的雜質進行沉降，進而有利于提高固液分離單元20的分離效率。

在一種優選的實施方式中，如圖2所示，上述處理設備還包括分離液儲槽60，且分離液儲槽60與第二噴淋裝置31通過分離液輸送管路相連。設置分離液儲槽60能夠使從固液分離單元20中的分離液進行儲存，從而為第二濃縮單元30提供穩定的噴淋液來源。

在一種優選的實施方式中，如圖2所示，第二濃縮單元30設置有酸液出口302，處理設備還包括酸液緩存槽70，酸液緩存槽70設置于分離液儲槽60與第二噴淋裝置31之間的分離液輸送管路上，且酸液緩存槽70與酸液出口302通過第一酸液輸送管路相連。將酸液出口302與酸液緩存槽70相連通有利于對酸液進行多次吹脫過程，從而有利于得到不同濃度的酸液(硫酸)。

在一種優選的實施方式中，如圖2所示，處理設備還包括酸液儲槽80，酸液儲槽80與酸液緩存槽70通過第二酸液輸送管路連相連。設置酸液儲槽80能夠為完成吹脫過程的酸液產品進行儲存。

在一種優選的實施方式中，如圖2所示，處理設備還包括風機90，風機90設置于與煙氣入口101連通的煙氣輸送管路上。這有利于為煙氣傳輸提供動力，提高煙氣流動速度，進而有利于提高第一濃縮單元10的傳熱效率。

為了更好的實現上述目的，本實用新型的另一方面還提供了一種含酸廢水處理方法，該方法包括：濃縮過程、沉降分離過程和吹脫過程。通過濃縮過程將含酸廢水進行濃縮得到硫酸含量為5～35wt％的濃縮液，通過沉降分離過程將濃縮液進行沉降和固液分離，得到固渣和濾液；通過吹脫過程，將上述濾液進行吹脫得到酸氣和35～60wt％的硫酸，酸氣中含有氟化氫和氯化氫。

本申請提供的含酸廢水處理方法中將上述濃縮液進行沉降分離過程得到固渣和濾液，然后通過吹脫過程將含酸廢水中的硫酸、氟離子和氯離子進行分離，得到硫酸。這有利于回收含酸廢水中的硫酸，提高上述含酸廢水的附加經濟價值。將含酸廢水進行濃縮后，有利于提高酸氣的揮發性，從而提高硫酸的收率，同時將含有氟離子、氯離子和非氧化性強酸的廢水進行濃縮后也有利于提高沉降分離過程的效率。將濃縮液中硫酸的濃度限定在上述范圍內能夠降低氟離子和氯離子的水合作用力，提高濾液中氟化氫、氯化氫等物質的揮發性，進而提高硫酸的回收率。

相比于傳統通過的污酸處理方法中將硫酸等一并以沉淀的形式除去，將采用本申請提供的含酸廢水處理設備能夠將硫酸回收利用，從而為企業創造一定的價值和大大降低固渣的產量。

優選地，將酸氣與堿性水溶液進行吸附進而根據需要可以得到相應的無機鹽。這有利于提高工藝的經濟效益。上述堿性水溶液包括但不限于氫氧化鈉的水溶液、氫氧化鉀的水溶液和碳酸鈉的水溶液。

在一種優選的實施方式中，吹脫過程的溫度為50～120℃。將溫度控制在上述范圍內有利于進一步提高氟離子和氯離子的水合作用力，進而進一步提高酸氣的分離效率和非氧化性強酸的回收率，同時進一步降低固渣的產率。

上述含酸廢水處理方法中，可以采用本領域常用的加熱方式。在一種優選的實施方式中，加熱過程包括利用100～400℃的空氣與濾液進行直接接觸或間接接觸。使用上述溫度范圍的空氣與濾液進行上述吹脫過程有利于使濾液均勻受熱，進而控制酸氣逸出速度，提高含酸廢水處理方法的安全性。

優選地，上述濃縮過程包括將含酸廢水與煙氣進行換熱得到上述濃縮液濃縮。通常工廠中都會產生煙氣，將含酸廢水與煙氣進行換熱以實現廢水的濃縮過程，這有利于充分回收煙氣中的熱量，節約熱量損耗，同時節約工藝成本。優選地含酸廢水與煙氣以逆流的方式進行換熱。采用逆流的方式進行換熱有利于進一步提高煙氣與含酸廢水的換熱效率，從而更進一步提高濃縮效率。

在一種優選的實施方式中，上述濃縮過程中煙氣的溫度為50～400℃。在真空條件下進行上述濃縮過程能夠是該過程在較低的溫度下進行，進而有利于降低濃縮過程的熱損耗。上述煙氣可以直接使用工廠中產生的煙氣，也可以是經過處理后處于上述溫度范圍內的煙氣。

在一種優選的實施方式中，上述固液分離過程包括在含酸廢水中加入絮凝劑的過程。通過添加絮凝劑的方式使濃縮液中的雜質進行沉降有利于提高固液分離過程的分離效率。

上述含酸廢水處理方法中，絮凝劑可選用本領域常用的絮凝劑。在一種優選的實施方式中，絮凝劑為無機絮凝劑和/或有機絮凝劑，其中無機絮凝劑包括但不限于硫酸鋁、聚合硫酸鋁、聚合氯化鐵、三氯化鐵和硫酸鐵中的一種或多種，有機絮凝劑包括但不限于聚丙烯酰胺、 聚丙烯酸鈉和木質磺酸鹽中的一種或多種。采用上述絮凝劑有利于進一步提高含酸廢水中重金屬離子等雜質的沉降效果。

上述含酸廢水處理方法中，固液分離過程可選用本領域常用的分離方法。在一種優選的實施方式中，固液分離過程包括但不限于過濾、離心分離或沉降分離。

實施例1

采用如圖2所示的含酸廢水處理設備對含酸廢水進行處理，具體過程如下：

將150m³含5wt％的硫酸的含酸廢水與在真空環境中50℃的煙氣接觸進行濃縮后，得到30m³濃縮液；向上述濃縮液中加入聚合氯化鐵(絮凝劑)后進行離心分離，得到29.5m³的濾液和0.05t的固渣，濾液中硫酸濃度為25wt％；將上述濾液與400℃的空氣接觸后在真空環境中90℃下進行脫氟脫氯過程，得到含氟化氫和氯化氫的酸氣和12.9t質量分數為60wt％的硫酸，使用氫氧化鈉溶液吸收上述酸氣。

對比例1

在150m³含5wt％的硫酸的含酸廢水中加入7.0t石灰石，得到含水量50wt％的石灰膏渣23.8t。

從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述的實施例實現了如下技術效果：采用本實用新型提供的含酸廢水處理方法能夠大大降低廢水處理過程中的固渣產率，同時還能回收廢水中的酸，提高該污水處理方法的經濟效益。

以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。