[发明专利]一种钢材盐酸酸洗废水预处理装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种钢材盐酸酸洗废水预处理装置与方法。

背景技术

钢材酸洗是指在镀锌等表面处理前，要使带钢具有洁净并有活性的表面，以保证所生产的钢材的表面质量，为了获得这样的表面，需要对钢材表面进行酸洗处理以除去表面的氧化铁皮等杂质。在酸洗过程中，酸清洗剂与金属表面接触并与之反应，随着酸液中氢离子浓度的减小和金属离子浓度的增加，酸液的酸洗效率也不断降低，成为需要外排的酸洗废液。对于普通钢材，盐酸的酸洗效果较硫酸更为显著，并且盐酸酸洗的剥离作用使基铁损失较少，因此盐酸逐渐成为钢材清洗工艺中的主流清洗剂。

钢材盐酸酸洗废液中含有大量的氢离子和以Fe²⁺为主的金属离子，若直接排放将严重影响水体和土壤的生态环境，毒害周围动植物，引起土质钙化、破坏土层结构；人畜若误饮酸度较大的水，轻则引发肠胃炎，重则烧伤消化系统；若摄入过多重金属离子，还会造成人畜金属中毒，最终对人类健康造成严重危害。除此之外，酸洗废水因其酸度高，对废水生物处理系统中的生物繁殖也有一定影响，还会危害下水管道和钢筋混凝土等水工构筑物，造成腐蚀、破坏等。同时，盐酸酸洗废水酸度高，铁盐含量大，若直接排放也是一种资源的浪费。

在中小型企业中，盐酸酸洗废水传统的处理方式是外运委托处理和加碱中和处理。其中加碱中和处理使用电石渣或石灰消化产物与酸洗废液中的酸、金属离子反应，产生Fe(OH)₂沉淀，固液分离后将两者分别处理。该工艺包括中和、絮凝、沉淀、过滤等过程，处理效果一般，需要投加大量碱和絮凝剂，存在流程冗长、出水水质达标不稳定、占地面积大等问题，产生的大量泥渣脱水困难，因此在实践应用过程中逐渐被淘汰。而大型企业一般采用高温焙烧法，其优势在于再生酸和铁盐的回收率高，但是投资巨大，设备要求高，操作条件严格，运行和维护成本也高，这对该工艺的大规模推广有所限制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决上述钢材盐酸酸洗废水处理中的难题，本发明提供一种钢材盐酸酸洗废水预处理装置与方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种钢材盐酸酸洗废水预处理装置，包括旋转式太阳能热水器、负压蒸发池、冷凝池、气体吸收池、氧化沉淀池和多层滤塔。

所述的旋转式太阳能热水器包括底座、热水管、热水器进水管、热水器出水管和水泵，热水器进水管和水泵连通。

所述的负压蒸发池包括负压蒸发池进水管、负压蒸发池出水管、热交换器、压力调控装置和负压蒸发池出气管，所述的负压蒸发池进水管和负压蒸发池出水管上设有开关阀门；热交换器设有热交换器进水管和热交换器出水管。热交换器出水管与旋转式太阳能热水器的水泵连通，热交换器进水管与热水器出水管连通。

所述的负压蒸发池出气管连接冷凝池的蒸汽入口。

所述的冷凝池包括蒸汽入口、盐酸接收池、冷却液入口、冷却液出口、蒸汽出口。

所述的气体吸收池设有气体吸收池进气管，气体吸收池进气管与冷凝池的蒸汽出口连通，气体吸收池设有气体吸收池上盖，气体吸收池上盖设计成圆锥形结构，圆锥形结构顶端设有气体吸收池集气管，气体吸收池内盛放有盐酸气体吸收剂。

所述的负压蒸发池出水管连接氧化沉淀池进水管。

所述的氧化沉淀池包括混合区和沉淀区，混合区底部设置有曝气盘，所述的曝气盘的上方设有氧化沉淀池布水支管，所述的氧化沉淀池布水支管连接氧化沉淀池进水管，所述的曝气盘通过曝气管连接有氧化沉淀池外的鼓风机，所述沉淀区内设有挡板，该挡板与沉淀池的内壁形成作为废水进入沉淀区的废水流道，沉淀区的出口处设有氧化沉淀池三相分离器，沉淀区的出口上部设有氧化沉淀池溢水堰，沉淀区底部设计成锥形结构，在沉淀区底部设置有沉淀物排放阀。氧化沉淀池溢水堰连接氧化沉淀池出水管。

所述多层滤塔包括顶盖、多层滤塔进水管、多层滤塔布水管、滤料、滤料支撑架、进风口和多层滤塔出水管；多层滤塔采用多层设置，最顶部设有顶盖，顶盖与塔体之间留有出风口；滤塔的顶盖下面设有多层滤塔进水管，多层滤塔进水管的一端连接氧化沉淀池出水管，多层滤塔进水管的另一端连接多层滤塔布水管；多层滤塔布水管安置在最上面一层的滤料上部；滤料放置在滤料支撑架上，从上层到下层，滤料的粒径逐渐变小；滤料支撑架设计成倒梯形抽屉式，便于观察和更换滤料，当该层滤料堵塞严重，滤速很低时，只需把该层滤料抽出更换即可；多层滤塔的底部设有进风口和多层滤塔出水管。

多层滤塔出水管的出水进入废水深度处理系统。