一種從酸洗廢水中精製純Fe(OH)3的設備的製造方法
2023-06-08 17:48:36 8
一種從酸洗廢水中精製純Fe(OH)3的設備的製造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種從酸洗廢水中精製純Fe(OH)3的設備，濾餅壓濾後用淨水反覆衝洗濾餅以去除濾餅中含有的鹽分，烘乾後去除水分，從而得到純鐵紅，鐵紅的市場售價為幾千元/噸，回收精製的鐵紅為企業帶來巨大的收益，同時還節約了濾餅做危廢處理的成本；衝洗濾餅後的大量洗液廢水經管式膜和反滲透膜在外加壓力作用下分離、提純和濃縮，得到的純淨水可反覆用來衝洗濾餅，避免了水資源的浪費；與傳統方法相比，具有高度集成，高度自動化，處理效率高，處理液可以回收利用，並且可以精製純鐵紅，為企業帶來巨大收益，無二次汙染等優點。
【專利說明】
一種從酸洗廢水中精製純Fe (OH )3的設備
技術領域
[0001]本實用新型屬於Fe(OH)3製備領域，尤其是涉及一種從酸洗廢水中精製純Fe(OH)3的設備。
【背景技術】
[0002]在電鍍和鋼鐵處理方面，需要用到大量的濃酸液來泡洗鍍件表面的油脂、鐵鏽等雜物，再用水將鍍件衝洗乾淨，來保證電鍍或再加工的精度。酸洗廢水中主要包含酸和大量的亞鐵鹽，傳統處理酸洗廢水的方法主要是經鹼中和後壓濾，濾餅做危廢處理。傳統方法無疑造成資源的浪費。
【發明內容】
[0003]有鑑於此，本實用新型旨在提出一種從酸洗廢水中精製純Fe(OH)3的設備，以解決現有的酸洗廢水處理設備易產生二次汙染、不利於資源回收利用等問題。
[0004]為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的:
[0005]—種從酸洗廢水中精製純Fe(OH)3的設備，包括反應罐3、加藥罐1、曝氣池4、中間池5、汙泥池6、壓濾機7、壓濾出水罐8、收集罐9、淨水儲罐10、膜裝置、烘箱111;所述膜裝置包括膜裝置121、膜裝置1122及膜裝置III23;
[0006]所述加藥罐I與反應罐3相連，所述反應罐3與所述曝氣池4相連，所述曝氣池4與所述中間池5相連，所述中間池5與所述膜裝置121入口相連，所述膜裝置121的濃縮液出口與所述中間池5相連，所述中間池5還與所述汙泥池6相連，所述汙泥池6與所述壓濾機7相連，所述壓濾機7分別與所述淨水儲罐10、壓濾出水罐8及烘箱111相連，所述壓濾出水罐8與所述膜裝置II123入口相連，所述膜裝置II123的濃縮液出口與所述中間池5相連，所述膜裝置11123的透過液出口與所述收集罐9相連，所述收集罐9與所述膜裝置II22入口相連，所述膜裝置1122的透過液出口與所述淨水儲罐10相連，所述淨水儲罐10上設有純水進口。
[0007]進一步的，所述膜裝置121及膜裝置III23均為管式膜裝置，所述膜裝置1122為反滲透膜裝置。
[0008]進一步的，所述反應罐3內設有液位計32和電動攪拌機31；
[0009]所述加藥罐I內設有液位計11，所述加藥罐I與反應罐3之間設有加藥慄12;
[0010]所述曝氣池4內設有電動攪拌機41，所述曝氣池4與一羅茨風機42相連；
[0011]所述中間池5內設有液位計51，所述中間池5與所述膜裝置121之間設有管式膜循環慄152;
[0012]所述汙泥池6內設有液位計61，所述汙泥池6與所述壓濾機7之間設有汙泥輸送慄62；
[0013]所述壓濾出水罐8內設有液位計81，所述壓濾出水罐8與所述膜裝置III23之間設有管式膜供水慄1182;
[0014]所述收集罐9內設有液位計91，所述收集罐9與所述膜裝置1122之間設有反滲透膜供水慄92;
[0015]所述淨水儲罐10內設有液位計101，所述淨水儲罐10與所述壓濾機7之間設有淨水供水慄102。
[0016]進一步的，所述膜裝置121的透過液出口、所述膜裝置1122的濃縮液出口分別設有排液閥502、504。
[0017]進一步的，所述加藥罐I與所述加藥慄12之間設有進液閥302，所述加藥慄12與所述反應罐3之間設有止回閥201 ；
[0018]所述曝氣池4與一羅茨風機42之間設有開關閥401;
[0019]所述中間池5與所述管式膜循環慄152之間設有開關閥403，所述管式膜循環慄152與所述膜裝置121之間設有止回閥202;
[0020]所述中間池5與所述汙泥池6之間設有開關閥402;
[0021 ] 所述汙泥池6與所述汙泥輸送慄62之間設有開關閥404，所述汙泥輸送慄62與所述壓濾機7之間設有止回閥203;
[0022]所述壓濾出水罐8與所述管式膜供水慄1182之間設有開關閥405，所述管式膜供水慄1182與所述膜裝置III23之間設有止回閥204;
[0023]所述收集罐9與所述反滲透膜供水慄92之間設有開關閥406，所述反滲透膜供水慄92與所述膜裝置1122之間設有止回閥206;
[0024]所述淨水儲罐10上純水進口處設有進液閥305，所述淨水儲罐10與所述淨水供水慄102之間設有開關閥407，所述淨水供水慄102與所述壓濾機7之間設有止回閥205。
[0025]進一步的，所述反應罐3入口端設有進液閥301;所述反應罐3與所述曝氣池4之間、所述曝氣池4與所述中間池5之間分別設有進液閥303、304。
[0026]進一步的，所述膜裝置121的濃縮液出口與所述中間池5之間、所述膜裝置III23的濃縮液出口與所述中間池5分別設有回液閥501、503。
[0027]進一步的，從酸洗廢水中精製純Fe(0H) 3的設備還包括控制器，各所述液位計32、
11、51、61、81、91、101均與所述控制器入口端相連，各所述進液閥301、302、303、304、305均為電磁閥且均與所述控制器出口端相連，各所述開關閥401、402、403、404、405、406、407均為電動閥且均與所述控制器出口端相連，所述電動攪拌機31、加藥慄12、羅茨風機42、管式膜循環慄152、汙泥輸送慄62、管式膜供水慄1182、反滲透膜供水慄92、淨水供水慄102均由所述控制器控制。
[0028]進一步的，所述膜裝置121的濃縮液出口處、所述膜裝置II22的濃縮液出口處及所述膜裝置III23的濃縮液出口處分別設有壓力傳感器601、603、602。
[0029]一種精製純Fe(OH)3的方法，包括如下步驟:
[0030]a、反應:酸洗廢水進入反應罐3，向反應罐3中加入足量的加藥罐I內的鹼液，酸洗廢水和鹼液充分反應後，二價和三價的鐵離子轉化為Fe(OH)2和Fe(OH)3沉澱；
[0031]b、曝氣:步驟a中混合液由反應池排入曝氣池4中，酸洗廢水經過加藥充分反應後曝氣，發生氧化反應，使Fe(OH)2全部轉化為Fe(OH)3沉澱；
[0032]C、濃縮:充分氧化後的混合溶液進入中間池5，通過膜裝置121將混合液濃縮到目標倍數；
[0033 ] d、壓濾:濃縮液排入汙泥池6，將濃縮液輸送到壓濾機7中壓濾，形成濾餅；
[0034]e、脫鹽分:淨水儲罐1內的水對濾餅進行反覆衝洗、壓濾，以去除濾餅中的氯化鹽、硫酸鹽等鹽分，得到含水60 % -70 %的鐵紅；
[0035]e、脫水分:取出脫去鹽分的濾餅，放到烘箱111中，將濾餅烘乾，得到純鐵紅；
[0036]f、淨化回用:壓濾出水進入壓濾出水罐8，壓濾出水經膜裝置III23過濾，收集透過液到收集罐9，管式膜透過液再經膜裝置1122進一步過濾，濾出液再次進入淨水儲罐10，用來衝洗濾餅，壓濾出水再次進入壓濾出水罐8中，重複上述過程。
[0037]相對於現有技術，本實用新型所述的酸洗廢水中精製純Fe(OH)3的設備及工藝具有以下優勢:
[0038]本實用新型所述的酸洗廢水中精製純Fe(OH)3的設備濾餅壓濾後用淨水反覆衝洗濾餅以去除濾餅中含有的鹽分，烘乾後去除水分，從而得到純鐵紅，鐵紅的市場售價為幾千元/噸，回收精製的鐵紅為企業帶來巨大的收益，同時還節約了濾餅做危廢處理的成本;衝洗濾餅後的大量洗液廢水經管式膜和反滲透膜在外加壓力作用下分離、提純和濃縮，得到的純淨水可反覆用來衝洗濾餅，避免了水資源的浪費；與傳統方法相比，具有高度集成，高度自動化，處理效率高，處理液可以回收利用，並且可以精製純鐵紅，為企業帶來巨大收益，無二次汙染等優點。
【附圖說明】
[0039]構成本實用新型的一部分的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於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0040]圖1為本實用新型實施例所述的從酸洗廢水中精製純Fe(OH)3的設備的結構示意圖。
[0041 ] 附圖標記說明:
[0042]1-加藥罐;3-反應罐;4-曝氣池;5-中間池;6-汙泥池;7_壓濾機;8_壓濾出水罐;9_收集罐；10-淨水儲罐；111-烘箱；21-膜裝置I; 22-膜裝置II; 23-膜裝置III; 31-電動攪拌機;32、11、51、61、81、91、101-液位計;41-電動攪拌機;42-羅茨風機；52-管式膜循環慄I;62-汙泥輸送慄;82-管式膜供水慄II;92-反滲透膜供水慄；102-淨水供水慄;502、504-排液閥；501、503-回液閥；301、302、303、304、305-進液閥；201、202、203、204、205-止回閥；401、402、403、404、405、406、407_ 開關閥；601、602、603_ 壓力傳感器。
【具體實施方式】
[0043]除非另外說明，本文中所用的術語均具有本領域技術人員常規理解的含義，為了便於理解本發明，將本文中使用的一些術語進行了下述定義。
[0044]在說明書和權利要求書中使用的，單數型「一個」和「這個」包括複數參考，除非上下文另有清楚的表述。例如，術語「(一個)細胞」包括複數的細胞，包括其混合物。
[0045]所有的數字標識，例如pH、溫度、時間、濃度，包括範圍，都是近似值。要了解，雖然不總是明確的敘述所有的數字標識之前都加上術語「約」。同時也要了解，雖然不總是明確的敘述，本文中描述的試劑僅僅是示例，其等價物是本領域已知的。
[0046]本發明的管式膜裝置及反滲透膜裝置是通過本領域技術人員已知的常規技術製備的。
[0047]下面結合實施例及附圖來詳細說明本實用新型。
[0048]—種從酸洗廢水中精製純Fe(OH)3的設備，如圖1所示，包括反應罐3、加藥罐1、曝氣池4、中間池5、汙泥池6、壓濾機7、壓濾出水罐8、收集罐9、淨水儲罐10、膜裝置、烘箱111;膜裝置包括膜裝置121、膜裝置II22及膜裝置II123;
[0049]加藥罐I與反應罐3相連，反應罐3與曝氣池4相連，曝氣池4與中間池5相連，中間池5與膜裝置121入口相連，膜裝置121的濃縮液出口與中間池5相連，中間池5還與汙泥池6相連，汙泥池6與壓濾機7相連，壓濾機7分別與淨水儲罐10、壓濾出水罐8及烘箱111相連，壓濾出水罐8與膜裝置III23入口相連，膜裝置III23的濃縮液出口與中間池5相連，膜裝置III23的透過液出口與收集罐9相連，收集罐9與膜裝置1122入口相連，膜裝置1122的透過液出口與淨水儲罐1相連，淨水儲罐1上設有純水進口。
[0050]膜裝置121及膜裝置III23均為管式膜裝置，膜裝置1122為反滲透膜裝置。
[0051 ]反應罐3內設有液位計32和電動攪拌機31 ；
[0052]加藥罐I內設有液位計11，加藥罐I與反應罐3之間設有加藥慄12;
[0053]曝氣池4內設有電動攪拌機41，曝氣池4與一羅茨風機42相連；
[0054]中間池5內設有液位計51，中間池5與膜裝置121之間設有管式膜循環慄152;
[0055]汙泥池6內設有液位計61，汙泥池6與壓濾機7之間設有汙泥輸送慄62;
[0056]壓濾出水罐8內設有液位計81，壓濾出水罐8與膜裝置III23之間設有管式膜供水慄1182;
[0057]收集罐9內設有液位計91，收集罐9與膜裝置1122之間設有反滲透膜供水慄92;
[0058]淨水儲罐1內設有液位計101，淨水儲罐1與壓濾機7之間設有淨水供水慄102。
[0059]膜裝置121的透過液出口、膜裝置II22的濃縮液出口分別設有排液閥502、504。本實施例中排液閥502、504為手動閥。
[0060]加藥罐I與加藥慄12之間設有進液閥302，加藥慄12與反應罐3之間設有止回閥201；
[0061 ] 曝氣池4與一羅茨風機42之間設有開關閥401;
[0062]中間池5與管式膜循環慄152之間設有開關閥403，管式膜循環慄152與膜裝置121之間設有止回閥202;
[0063]中間池5與汙泥池6之間設有開關閥402;
[0064]汙泥池6與汙泥輸送慄62之間設有開關閥404，汙泥輸送慄62與壓濾機7之間設有止回閥203;
[0065]壓濾出水罐8與管式膜供水慄1182之間設有開關閥405，管式膜供水慄1182與膜裝置III23之間設有止回閥204;
[0066]收集罐9與反滲透膜供水慄92之間設有開關閥406，反滲透膜供水慄92與膜裝置II22之間設有止回閥206;
[0067]淨水儲罐10上純水進口處設有進液閥305，淨水儲罐10與淨水供水慄102之間設有開關閥407，淨水供水慄102與壓濾機7之間設有止回閥205。
[0068]反應罐3入口端設有進液閥301 ；反應罐3與曝氣池4之間、曝氣池4與中間池5之間分別設有進液閥303、304。[0069 ]膜裝置121的濃縮液出口與中間池5之間、膜裝置III23的濃縮液出口與中間池5分別設有回液閥501、503。本實施例中回液閥501、503均為手動閥。
[0070]從酸洗廢水中精製純Fe(OH)3的設備還包括控制器，各液位計32、11、51、61、81、91、101均與控制器入口端相連，各進液閥301、302、303、304、305均為電磁閥且均與控制器出口端相連，各開關閥401、402、403、404、405、406、407均為電動閥且均與控制器出口端相連，電動攪拌機31、加藥慄12、羅茨風機42、管式膜循環慄152、汙泥輸送慄62、管式膜供水慄1182、反滲透膜供水慄92、淨水供水慄102均由控制器控制。本實施例中控制器為PLC控制器。
[0071 ] 膜裝置121的濃縮液出口處、膜裝置II22的濃縮液出口處及膜裝置II123的濃縮液出口處分別設有壓力傳感器601、603、602。
[0072]使用上述裝置進行精製純Fe(OH)3的方法，包括如下步驟:
[0073]a、反應:酸洗廢水進入反應罐3，向反應罐3中加入足量的加藥罐I內的鹼液，酸洗廢水和鹼液充分反應後，二價和三價的鐵離子轉化為Fe(OH)2和Fe(OH)3沉澱；
[0074]b、曝氣:步驟a中混合液由反應池排入曝氣池4中，酸洗廢水經過加藥充分反應後曝氣，發生氧化反應，使Fe(OH)2全部轉化為Fe(OH)3沉澱；
[0075]C、濃縮:充分氧化後的混合溶液進入中間池5，通過膜裝置121將混合液濃縮到目標倍數；
[0076]d、壓濾:濃縮液排入汙泥池6，將濃縮液輸送到壓濾機7中壓濾，形成濾餅；
[0077]e、脫鹽分:淨水儲罐1內的水對濾餅進行反覆衝洗、壓濾，以去除濾餅中的氯化鹽、硫酸鹽等鹽分，得到含水60 % -70 %的鐵紅；
[0078]f、脫水分:取出脫去鹽分的濾餅，放到烘箱111中，將濾餅烘乾，得到純鐵紅；
[0079]f、淨化回用:壓濾出水進入壓濾出水罐8，壓濾出水經膜裝置III23過濾，收集透過液到收集罐9，管式膜透過液再經膜裝置1122進一步過濾，濾出液再次進入淨水儲罐10，用來衝洗濾餅，壓濾出水再次進入壓濾出水罐8中，重複上述過程。
[0080]通過本實用新型提供的設備及方法製備的Fe(OH)3純度高，能夠有效避免酸洗廢水處理產生二次汙染的問題，能夠有效利用廢棄資源。
[0081]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，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範圍之內。
【主權項】
1.一種從酸洗廢水中精製純Fe(OH)3的設備，其特徵在於:包括反應罐(3)、加藥罐(I)、曝氣池(4)、中間池(5)、汙泥池(6)、壓濾機(7)、壓濾出水罐(8)、收集罐(9)、淨水儲罐(10)、膜裝置、烘箱(111);所述膜裝置包括膜裝置1(21)、膜裝置11(22)及膜裝置111(23); 所述加藥罐(I)與反應罐(3)相連，所述反應罐(3)與所述曝氣池(4)相連，所述曝氣池(4)與所述中間池(5)相連，所述中間池(5)與所述膜裝置1(21)入口相連，所述膜裝置1(21)的濃縮液出口與所述中間池(5)相連，所述中間池(5)還與所述汙泥池(6)相連，所述汙泥池(6)與所述壓濾機(7)相連，所述壓濾機(7)分別與所述淨水儲罐(10)、壓濾出水罐(8)及烘箱(111)相連，所述壓濾出水罐(8)與所述膜裝置111(23)入口相連，所述膜裝置111(23)的濃縮液出口與所述中間池(5)相連，所述膜裝置111(23)的透過液出口與所述收集罐(9)相連，所述收集罐(9)與所述膜裝置II (22)入口相連，所述膜裝置II (22)的透過液出口與所述淨水儲罐(10)相連，所述淨水儲罐(10)上設有純水進口。2.根據權利要求1所述的從酸洗廢水中精製純Fe(OH)3的設備，其特徵在於:所述膜裝置1(21)及膜裝置111(23)均為管式膜裝置，所述膜裝置11(22)為反滲透膜裝置。3.根據權利要求1所述的從酸洗廢水中精製純Fe(OH)3的設備，其特徵在於:所述反應罐(3)內設有液位計(32)和電動攪拌機(31); 所述加藥罐(I)內設有液位計(11)，所述加藥罐(I)與反應罐(3)之間設有加藥慄(12); 所述曝氣池(4)內設有電動攪拌機(41)，所述曝氣池(4)與一羅茨風機(42)相連； 所述中間池(5)內設有液位計(51)，所述中間池(5)與所述膜裝置1(21)之間設有管式膜循環慄K52); 所述汙泥池(6)內設有液位計(61)，所述汙泥池(6)與所述壓濾機(7)之間設有汙泥輸送慄(62); 所述壓濾出水罐(8)內設有液位計(81)，所述壓濾出水罐(8)與所述膜裝置111(23)之間設有管式膜供水慄11(82); 所述收集罐(9)內設有液位計(91)，所述收集罐(9)與所述膜裝置11(22)之間設有反滲透膜供水慄(92); 所述淨水儲罐(10)內設有液位計(101)，所述淨水儲罐(10)與所述壓濾機(7)之間設有淨水供水慄(102)。4.根據權利要求3所述的從酸洗廢水中精製純Fe(OH)3的設備，其特徵在於:所述膜裝置I (21)的透過液出口、所述膜裝置11 (22)的濃縮液出口分別設有排液閥(502、504)。5.根據權利要求4所述的從酸洗廢水中精製純Fe(OH)3的設備，其特徵在於:所述加藥罐(I)與所述加藥慄(12)之間設有進液閥(302)，所述加藥慄(12)與所述反應罐(3)之間設有止回閥(201); 所述曝氣池(4)與一羅茨風機(42)之間設有開關閥(401); 所述中間池(5)與所述管式膜循環慄1(52)之間設有開關閥(403)，所述管式膜循環慄I(52)與所述膜裝置I (21)之間設有止回閥(202); 所述中間池(5)與所述汙泥池(6)之間設有開關閥(402); 所述汙泥池(6)與所述汙泥輸送慄(62)之間設有開關閥(404)，所述汙泥輸送慄(62)與所述壓濾機(7)之間設有止回閥(203); 所述壓濾出水罐(8)與所述管式膜供水慄11(82)之間設有開關閥(405)，所述管式膜供水慄II(82)與所述膜裝置III(23)之間設有止回閥(204); 所述收集罐(9)與所述反滲透膜供水慄(92)之間設有開關閥(406)，所述反滲透膜供水慄(92)與所述膜裝置II(22)之間設有止回閥(206); 所述淨水儲罐(10)上純水進口處設有進液閥(305)，所述淨水儲罐(10)與所述淨水供水慄(102)之間設有開關閥(407)，所述淨水供水慄(102)與所述壓濾機(7)之間設有止回閥(205)。6.根據權利要求5所述的從酸洗廢水中精製純Fe(OH)3的設備，其特徵在於:所述反應罐(3)入口端設有進液閥(301);所述反應罐(3)與所述曝氣池(4)之間、所述曝氣池(4)與所述中間池(5)之間分別設有進液閥(303、304)。7.根據權利要求6所述的從酸洗廢水中精製純Fe(OH)3的設備，其特徵在於:所述膜裝置I(21)的濃縮液出口與所述中間池(5)之間、所述膜裝置III (23)的濃縮液出口與所述中間池(5)分別設有回液閥(501、503)。8.根據權利要求7所述的從酸洗廢水中精製純Fe(OH)3的設備，其特徵在於:還包括控制器，各所述液位計(32、11、51、61、81、91、101)均與所述控制器入口端相連，各所述進液閥(301、302、303、304、305)均為電磁閥且均與所述控制器出口端相連，各所述開關閥(401、40 2、40 3、404、40 5、40 6、40 7)均為電動閥且均與所述控制器出口端相連，所述電動攪拌機(31)、加藥慄(12)、羅茨風機(42)、管式膜循環慄1(52)、汙泥輸送慄(62)、管式膜供水慄II(82)、反滲透膜供水慄(92)、淨水供水慄(102)均由所述控制器控制。9.根據權利要求8所述的從酸洗廢水中精製純Fe(OH)3的設備，其特徵在於:所述膜裝置1(21)的濃縮液出口處、所述膜裝置11(22)的濃縮液出口處及所述膜裝置II 1(23)的濃縮液出口處分別設有壓力傳感器(601、603、602)。
【文檔編號】C02F9/04GK205710205SQ201620569479
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月13日
【發明人】劉恩華
【申請人】天津海普爾膜科技有限公司