利用鋁灰製備淨水劑的裝置的製作方法
2023-05-31 10:17:36
本公開一般涉及鋁灰再利用領域，具體涉及鋁灰製備淨水劑領域，尤其涉及一種利用鋁灰製備淨水劑的裝置。
背景技術：
鋁灰是鋁工業的重要固體廢棄物，產生量巨大。其主要來源於熔煉鋁及鋁合金生產過程中漂浮在鋁熔體表面的非熔夾雜物、氧化物、添加劑以及與添加劑進行物理、化學反應產生的反應產物等，產生於鋁發生熔融的所有生產工序。鋁灰的成分因各生產廠家的原料及操作條件不同而略有變化，但通常都含有金屬鋁，鋁的氧化物、氮化物和碳化物，鹽以及一些其它成分。此外，在熔鑄或精煉過程中所使用覆蓋劑，導致鋁灰中含有一定量的氯化物。
鋁灰中含有大量具有經濟價值的氧化鋁、金屬鋁和氮化鋁，是一種可再生的資源，但同時也含有一定量的有毒金屬元素，且在存放過程中接觸水會產生氨氣、氫氣和甲烷，已經列入《國家危險廢棄物名錄》。研究和開發從工業鋁渣、鋁灰中回收鋁技術，對於提高企業的經濟效益，保護生態環境就具有重要的現實意義和實用價值。
飲用水的淨化現在已經是一個全世界共同關注的課題。在發展中國家，飲用水的質量通常得不到保障。在發達國家因長期使用化學淨水劑，而使殘留在水中的化學物質可能對人體造成損害，因淨水之後的殘渣造成的環境問題也不容忽視。聚合氯化鋁是一種淨水材料，無機高分子混凝劑，又被簡稱為聚鋁，絮凝體成型快，活性好，過濾性好。
工業廢水是指工業生產過程中產生的廢水、汙水和廢液，其中含有隨水流失的工業生產用料、中間產物和產品以及生產過程中產生的汙染物。隨著工業的迅速發展，廢水的種類和數量迅猛增加，對水體的汙染也日趨廣泛和嚴重，威脅人類的健康和安全。
人類生活過程中產生的汙水，是水體的主要汙染源之一。城市每人每日排出的生活汙水量為150—400L，其量與生活水平有密切關係。生活汙水中含有大量有機物，如纖維素、澱粉、糖類和脂肪蛋白質等；也常含有病原菌、病毒和寄生蟲卵；無機鹽類的氯化物、硫酸鹽、磷酸鹽、碳酸氫鹽和鈉、鉀、鈣、鎂等。總的特點是含氮、含硫和含磷高，在厭氧細菌作用下，易生惡臭物質。
如何高效、環保地再利用鋁灰，回收鋁灰中的鋁，將其製成飲用水、工業廢水、生活汙水等的淨水劑成為了一個技術難題。
技術實現要素：
鑑於現有技術中的上述缺陷或不足，期望提供一種高效、環保的利用鋁灰製備淨水劑的裝置。
第一方面，本發明的利用鋁灰製備淨水劑的裝置，包括洗滌裝置、烘乾裝置、吸收裝置和反應釜，洗滌裝置設有封閉的內腔，洗滌裝置的內腔設置洗滌層和第一過濾層，洗滌層設置第一鋁灰入料口和沸水入料口，洗滌層設置在第一過濾層的上方，第一過濾層設置第一出液口，第一過濾層通過第一可閉合通道與烘乾裝置連接，烘乾裝置底部設置有第一加熱裝置，烘乾裝置的上方設置有吸收裝置，吸收裝置的出風口設置空氣濾網，空氣濾網的下方設置稱重裝置，稱重裝置與反應釜的第二鋁灰入料口相連，反應釜設置反應層和第二過濾層，反應層與反應釜的第二鋁灰入料口相連，反應層設置鹽酸入料口和清水入料口，反應層設置在第二過濾層上方，第二過濾層設置第二出液口，第二出液口設置乾燥裝置。
根據本申請實施例提供的技術方案，通過洗滌裝置對鋁灰進行清洗，將鋁灰中水溶性雜質清洗掉，鋁灰中的氮化鋁與水發生反應，廢水通過第一出液口排出，經過清洗的鋁灰存留在第一過濾層上，將鋁灰輸送至烘乾裝置，通過烘乾裝置，將清洗過的鋁灰進行烘乾，吸收裝置將烘乾的鋁灰傳輸到反應釜中的第二鋁灰入料口，鋁灰通過稱重裝置，稱重裝置對鋁灰進行稱重，向反應層中加入清水和鹽酸，使得鹽酸和鋁灰在反應層進行反應，將雜質留在第二過濾層中的第二過濾網上，氯化鋁溶液進入反應釜的底部，待氯化鋁溶液靜置熟化後，通過第二出液口排出反應釜進入乾燥裝置進行乾燥，最後製得聚合氯化鋁淨水劑，能夠解決鋁灰利用率低、造成環境汙染的問題。
附圖說明
通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本申請的其它特徵、目的和優點將會變得更明顯：
圖1為本發明的實施例的利用鋁灰製備淨水劑的裝置的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本申請作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用於解釋相關發明，而非對該發明的限定。另外還需要說明的是，為了便於描述，附圖中僅示出了與發明相關的部分。
需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本申請。
請參考圖1，本發明的利用鋁灰製備淨水劑的裝置，包括洗滌裝置10、烘乾裝置30、吸收裝置40和反應釜50，洗滌裝置10設有封閉的內腔，洗滌裝置10的內腔設置洗滌層11和第一過濾層12，洗滌層11設置第一鋁灰入料口111和沸水入料口112，洗滌層11設置在第一過濾層12的上方，第一過濾層12設置第一出液口121，第一過濾層12通過第一可閉合通道21與烘乾裝置30連接，烘乾裝置30底部設置有第一加熱裝置，烘乾裝置30的上方設置有吸收裝置40，吸收裝置40的出風口設置空氣濾網41，空氣濾網41的下方設置稱重裝置42，吸收裝置40的稱重裝置與反應釜50的第二鋁灰入料口51相連，反應釜50設置反應層52和第二過濾層53，反應層52與反應釜50的第二鋁灰入料口51相連，反應層52設置鹽酸入料口521和清水入料口522，反應層52設置在第二過濾層53上方，反應層52設置第二出液口531，第二出液口531設置乾燥裝置54。
在本發明的實施例中，在洗滌裝置設置第一鋁灰入料口和沸水入料口，通過第一鋁灰入料口將鋁灰輸送到洗滌裝置中的洗滌層，通過洗滌裝置的沸水入料口向洗滌層中輸送沸水對鋁灰進行清洗，將鋁灰中水溶性雜質清洗掉，同時鋁灰中的氮化鋁與水發生反應，廢水通過第一出液口排出，可以對排出的廢水進行集中處理，經過清洗的鋁灰存留在第一過濾層上，將鋁灰輸送至烘乾裝置，通過烘乾裝置中的第一加熱裝置，將清洗過的鋁灰進行烘乾，吸收裝置將烘乾的鋁灰傳輸到第二鋁灰入料口，經過稱重裝置，對鋁灰進行稱重，根據鋁灰的質量，得到鹽酸的用量，通過鹽酸入料口將鹽酸注入反應層，通過清水入料口可以將清水注入反應層，使得鹽酸和鋁灰在反應層進行反應，鹽酸和鋁灰反應獲得氯化鋁溶液，將雜質留在第二過濾層的第二濾網上，氯化鋁溶液在反應釜的底部，待氯化鋁溶液靜置熟化後，通過第二出液口排出反應釜到達乾燥裝置進行乾燥，最後製得聚合氯化鋁淨水劑，將鋁灰再利用過程中產生的廢水進行回收處理，比較環保，能夠解決鋁灰利用率低、造成環境汙染的問題。
進一步的，包括氣體回收裝置60，氣體回收裝置60分別與洗滌層11和反應層52連通。
在本發明的實施例中，氣體回收裝置回收鋁灰在洗滌和反應時產生的廢氣，避免廢氣排放到空氣中汙染環境，對回收裝置回收的廢氣能夠統一處理，提高了反應效率。
進一步的，第一過濾層12設置第一濾網，第二過濾層53設置第二濾網，第一過濾層12設置第一導軌，烘乾裝置30設置第二導軌，第一導軌和第二導軌設置在同一個平面，第一導軌和第二導軌設置在第一可閉合通道21兩側，第一濾網分別與第一導軌和第二導軌滑動連接。
在本發明的實施例中，當鋁灰在第一過濾層進行洗滌時，將鋁灰表面的水溶性雜質進行清洗，鋁灰中的氮化鋁與水發生反應，當清洗完成後，第一濾網將經過清洗的鋁灰送至烘乾裝置中進行烘乾，第一濾網能夠在第一導軌和第二導軌上滑動，當對鋁灰進行清洗時，第一濾網滑動到第一導軌上，當對鋁灰進行烘乾時，第一濾網滑動到第二導軌上，第一導軌和第二導軌不幹涉第一可閉合通道的開合，操作方便，結構可靠。
進一步的，第一可閉合通道21設置第一隔板，第一隔板用於分隔洗滌裝置10和烘乾裝置30，第一隔板可移動地與第一可閉合通道21連接。
在本發明的實施例中，當沸水對鋁灰進行清洗時，第一隔板關閉，將洗滌裝置和烘乾裝置分隔成兩個不連通的空間，當第一出液口排出清洗的廢水，第一隔板打開，第一濾網從洗滌裝置運動到烘乾裝置中，關閉第一隔板，烘乾裝置工作，將鋁灰進行烘乾，能夠實現鋁灰的洗滌和烘乾工序互不幹擾，合理利用整個裝置的空間，能夠實現在密閉空間中完成洗滌和烘乾，避免產生的廢水和廢氣汙染環境。
進一步的，包括驅動裝置70，驅動裝置70驅動第一濾網在第一導軌和第二導軌上滑動，第一隔板可轉動或者滑動地與洗滌裝置10連接，第一隔板與第一可閉合通道21軸接或者第一隔板與第一可閉合通道21通過滑槽連接，驅動裝置70驅動第一隔板轉動或者滑動。
在本發明的實施例中，包括驅動裝置，可以但不僅僅為，驅動裝置為驅動電機，驅動裝置驅動第一濾網運動，驅動裝置驅動第一隔板運動，當鋁灰在第一過濾層完成過濾後，通過轉動或者滑動第一隔板，實現第一過濾層和烘乾裝置連通，第一濾網能從第一導軌滑動到第二導軌，然後關閉第一可閉合通道，對鋁灰進行烘乾，同時，可以向洗滌裝置中繼續放入鋁灰，進行洗滌，提高了反應的效率，節約了反應時間，實現機械化的運動，節約人力成本，同時也避免在鋁灰洗滌、烘乾工序中產生的廢水和廢氣洩露到空氣中，造成環境的汙染，保證了利用鋁灰再製造淨水劑過程的環保。
進一步的，第二出液口531設置開關閥門，吸收裝置40設置風機、風道、進風口和出風口，進風口正對烘乾裝置30，風機設置在空氣濾網41背向出風口的一側，進風口和出風口設置在風道的兩端，風道設置為豎直方向，出風口設置為水平方向。
在本發明的實施例中，第二出液口設置開關閥門，開關閥門設置閉合狀態和打開狀態，當開關閥門閉合時，在反應釜底部，反應釜外部空間和反應釜內部空間相互隔離，此時反應釜入料口吸入鋁灰，反應層放入與鋁灰質量相應的鹽酸和清水，形成氯化鋁溶液，雜質被過濾在第二過濾層上；待氯化鋁溶液靜置熟化完成後，打開開關閥門，在反應釜底部，反應釜外部空間和反應釜內部空間相互連通，氯化鋁溶液通過第二出液口流出反應釜，流入乾燥裝置進行乾燥，得到聚合氯化鋁，也就是淨水劑，如此循環，將鋁灰再利用製得聚合氯化鋁淨水劑，效率高，並且能夠回收在清洗和反應過程中產生的廢水和廢氣，避免造成環境汙染。
進一步的，洗滌層11設置若干第一鋁灰入料口111，第一鋁灰入料口111均勻分布在洗滌層11側面或者頂面。
在本發明的實施例中，洗滌層設置若干第一鋁灰入料口，第一鋁灰入料口均勻分布在洗滌層側面或者頂面，實現鋁灰的均勻入料，能夠對鋁灰進行全面清洗，減少鋁灰在反應釜中產生雜質，提高了反應效率。
進一步的，包括攪拌裝置80，攪拌裝置80固定在反應層52內部。
在本發明的實施例中，包括攪拌裝置，攪拌裝置固定在反應層內部，攪拌裝置對反應釜中的鋁灰、鹽酸和清水進行攪拌，使它們之間接觸更加充分，反應更加充分，提高了反應的效率。
進一步的，攪拌裝置80設置攪拌部81和伸縮杆82，伸縮杆82與攪拌部81固定連接。
在本發明的實施例中，伸縮杆能夠進行伸縮，使得攪拌部在反應層進行上下運動，對反應釜中的鋁灰、鹽酸和清水進行充分攪拌，提高了反應的效率。
進一步的，洗滌層11與第一過濾層12之間設置第二可閉合通道22，第二可閉合通道22設置第二隔板，第二隔板用於分隔第一過濾層12和洗滌層11，第二隔板可轉動或者滑動地與第二可閉合通道22連接，第二隔板與第二可閉合通道22軸接或者第二隔板與第二可閉合通道22通過滑槽連接，反應層52與第二過濾層53之間設置第三可閉合通道23，第三可閉合通道23設置第三隔板，第三隔板用於分隔第二過濾層53和反應層52，第三隔板可轉動或者滑動地與反應釜連接，第三隔板與第三可閉合通道23軸接或者第三隔板與第三可閉合通道23通過滑槽連接。
在本發明的實施例中，洗滌層與第一過濾層之間設置第二可閉合通道，第二可閉合通道設置第二隔板，第二隔板用於分隔第一過濾層和洗滌層，第二隔板可移動地與第二可閉合通道連接，可以但不僅僅為，第二隔板能夠轉動或者滑動，完成第二可閉合通道的開啟和閉合，當向洗滌層中輸送鋁灰和沸水時，第二隔板將第一過濾層和洗滌層分隔開，沸水在洗滌層中對鋁灰進行清洗，當清洗鋁灰完成之後，打開第二隔板，第一過濾層和洗滌層連通，鋁灰留在第一過濾層上方，清洗鋁灰的汙水通過第一出液口排出，對排出的汙水進行回收，防止汙染環境，反應層與第二過濾層之間設置第三可閉合通道，第三可閉合通道設置第三隔板，第三隔板用於分隔第二過濾層和反應層，第三隔板可移動地與第三可閉合通道連接，可以但不僅僅為，第三隔板能夠轉動或者滑動，完成第三可閉合通道的開啟和閉合，當鋁灰、鹽酸在反應層中反應時，第三可閉合通道關閉，第三隔板分隔第二過濾層和反應層，當鹽酸和鋁灰反應完成後，打開第三隔板，第二過濾層和反應層連通，氯化鋁溶液通過第二過濾層過濾掉雜質，待其靜置熟化後經過第二出液口流出至乾燥裝置中進行乾燥，當整個反應結束後，將第二過濾層的第二濾網上的雜質統一回收，防止汙染環境，通過第一可閉合通道、第二可閉合通道和第三可閉合通道，將鋁灰不同處理階段分隔開，當對鋁灰進行清洗、烘乾和反應時，使鋁灰在密閉空間中進行，防止產生的廢氣汙染環境。
進一步的，乾燥裝置54設置乾燥平臺，乾燥平臺設置在第二出液口531的下方，乾燥平臺底部設置第二加熱裝置。
在本發明的實施例中，乾燥平臺用於盛裝氯化鋁溶液，通過平臺底部的第二加熱裝置對氯化鋁溶液進行加熱乾燥，製成聚合氯化鋁淨水劑。
以上描述僅為本申請的較佳實施例以及對所運用技術原理的說明。本領域技術人員應當理解，本申請中所涉及的發明範圍，並不限於上述技術特徵的特定組合而成的技術方案，同時也應涵蓋在不脫離所述發明構思的情況下，由上述技術特徵或其等同特徵進行任意組合而形成的其它技術方案。例如上述特徵與本申請中公開的(但不限於)具有類似功能的技術特徵進行互相替換而形成的技術方案。