一種用於去除脫硫廢水中鈣離子的裝置的製作方法

2023-09-22 21:27:20

本實用新型涉及一種用於去除脫硫廢水中鈣離子的裝置，屬於廢水處理設備領域。

背景技術：

隨著國家環保政策的不斷完善，人們環保減排意識的提高，脫硫廢水的處理與循環利用變得越來越重要，脫硫廢水中鈣鎂硬度含量高、隨前端煙氣脫硫工況變化水量和水質變化波動大，為保證後續深度處理的穩定連續運行，前期的軟化預處理十分重要。

目前，常用的典型的水軟化處理工藝主要是：a.基於溶度積原理，主要包括藥劑軟化法或沉澱軟化法；b. 基於離子交換原理，主要是離子交換軟化法，此方法不適用於TDS很高的脫硫廢水；c. 基於電滲析原理，主要是電滲析技術。

以上技術應用於廢水處理，在實際運行中或因廢水的流量變化、化學成分變化而難以持續穩定進行，流程複雜，設備維護工作量大，維修成本高；或因藥劑投加量大，藥劑成本高，給運行單位造成很大的經濟負擔，制約了以上技術的推廣。

技術實現要素：

為解決現有技術中存在的問題，本實用新型提供一種可持續穩定運行，降低廢水處理成本的去除脫硫廢水鈣硬度的裝置。

本實用新型的技術方案是，提供一種用於去除脫硫廢水中鈣離子的裝置，該裝置設有進水口、出水口、進氣口、出氣口、加藥口和攪拌器，該裝置內部包括反應區和沉澱區，反應區位於沉澱區的上方且與沉澱區相互連通；所述出氣口位於裝置的頂部，進水口、加藥口位於裝置的上部；攪拌器位於反應區，進氣口和出水口位於反應區的下部，沉澱區的底部設有出泥口。

該裝置優選為間歇鼓泡攪拌釜反應器，上部為圓形帶側入式攪拌器的容器，下部為圓形儲泥鬥。

進一步地，沉澱區的底面為倒置的圓錐面。

進一步地，所述裝置內設有浮筒式潷水器。

進一步地，所述進氣口為多個，每個進氣口處設有進氣管，進氣管的管口斜向朝下。

進一步地，所述進氣管與水平面的夾角為45度。

進一步地，在沉澱區的上部設有注水口，注水口位於進氣口的上方。

進一步地，所述注水口為多個，每個注水口處設有注水管，注水管的管口斜向朝下。

進一步地，所述注水管與水平面的夾角為45度。

進一步地，在裝置的上部設有pH測量儀和鈣離子濃度測量儀。反應區上還設有液位計

本實用新型工作原理是，利用煙道氣體作為二氧化碳的氣源，用於沉澱脫硫廢水中的鈣離子，脫硫廢水進入裝置後，與下方鼓入的二氧化碳反應，生成碳酸鈣沉澱，控制反應完成後的pH值≥9，再通過加入混凝、絮凝的藥劑使沉澱迅速沉積到底部的沉澱區域，上清液通過潷水器排出，沉澱通過出泥口排出。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

1. 本實用新型設備外形為圓形，集反應、沉澱分離於一體，設備構造簡單，便於設備的施工和布置。

2. 採用鍋爐煙氣作為反應介質，不消耗其他化學藥劑，大大降低化學藥劑投加量及採購成本，從而大幅降低系統運行成本。

3. 本裝置在去除脫硫廢水中鈣硬度的同時，還可以消耗煙氣中的CO2，達到CO2減排的目的。

4. 本裝置通過採用pH作為控制反應的條件，以後續流程允許最高鈣離子濃度作為控制反應時間的條件，通過簡單的控制條件及靈活的反應時間來適應廢水的化學成分變化，此結構使該裝置能耐水質波動大的衝擊，持續穩定運行。

附圖說明

圖1表示本實用新型的結構示意圖。

圖中，1-碳化反應箱；2-側入式攪拌器；3-進水口；4-混凝劑進液口；5-助凝劑進液口；6-備用口；7-浮筒式潷水器；8-反應後煙氣出口；9-出泥口；10-電動閥；11-環形布氣口；12-環形衝洗口；13-離心式鼓風機；14-衝洗水泵。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

實施例1

本實施例提供一種用於去除脫硫廢水鈣離子的裝置，如圖1所示，包括碳化反應箱1，即廢水與二氧化碳的反應區，箱體頂部設置有反應後的煙氣出口8，即出氣口，上部分別設置有廢水的進水口3、混凝劑進液口4、助凝劑進液口5（混凝劑進液口4和助凝劑進液口5均為加藥口），以及側壁設置有浮筒式潷水器7，側入式攪拌器2。在碳化反應箱1底部的外圍設置環形布氣口11（用於通入二氧化碳的進氣口）和環形衝洗口12（即為注水口），箱體底部設置有出泥口9。環形布氣口11與煙道相連，煙道中的煙氣通過離心式鼓風機13加壓通入碳化反應箱1，環形衝洗口12與衝洗水泵14出口相連，排泥結束後用軟化水衝洗泥鬥（即為沉澱區），防止沉澱板結。圖1中的反應區和沉澱區基本顯示了剖視示意圖，而環形布氣口和環形衝洗口在正面示意出了一處進氣口和注水口。該裝置的上部還設有備用口6，可以用於進水、也可以出水。出泥口9和浮筒式潷水器7的出水處均設有電動閥10。

本實用新型的曝氣時間，絮凝沉澱時間均可由PLC全程自動控制，廢水的pH調節和各種藥劑投加量也都可由PLC全程自動控制。工藝系統中所有與廢水或含鹽漿液直接接觸的設備部件，均應採用可耐氯離子腐蝕的材料或耐氯離子防腐層保護，如316L、2205、襯膠、襯玻璃鋼及耐氯塑料等。

利用上述裝置去除脫硫廢水鈣硬度的工藝流程如下：

第一步，將脫硫廢水引入碳化反應箱1內；

第二步，碳化反應箱1通入煙氣，煙氣取自鍋爐排放的煙道氣經過除塵、脫硝及脫硫處理CEMS後的煙道，CO2濃度為12%~13%。側入式攪拌器2充分攪拌，煙氣投加至pH值為9~9.5時停止通氣，此時廢水中的鈣離子基本去除，可保證出水鈣離子濃度能穩定達標。

第三步，停止通氣後充分攪拌5min，在碳化反應箱中加入濃度為4%的聚鐵（聚合硫酸鐵）0.25mL/L和濃度為0.05%的聚丙烯醯胺0.2mL/L，低速攪拌55min，停止攪拌。

第四步，廢水在碳化反應器中自然沉澱，泥水分離，上清液達標進入後續工藝段，含碳汙泥經泵提升至脫硫系統濾液坑，循環使用。

第五步，排泥結束後用軟化反應產水衝洗泥鬥，防止沉澱板結。

上述實施例闡明的內容應當理解為這些實施例僅用於更清楚地說明本實用新型，而不用於限制本實用新型的範圍，在閱讀了本實用新型之後，本領域技術人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落於本申請所附權利要求所限定的範圍。