[发明专利]一种搅拌站废浆化学加热浓缩装置及其方法

说明书

本发明公开了一种搅拌站废浆化学加热浓缩装置及其方法，该搅拌站废浆化学加热浓缩方法主要包括：S1、化学加热；S2、蒸汽换热发电；S3、曝气碳化。该装置包括废浆池和蒸汽换热发电装置，废浆池顶部设置有氧化钙进料口和水蒸汽出口，水蒸汽出口通过管道与蒸汽换热发电装置连接，蒸汽换热发电装置与冷凝水收集池连接，废浆池一侧设置有废浆进料口和废浆出口，废浆池内部设置有搅拌叶片，搅拌叶片通过搅拌轴与搅拌电机连接，废浆池底部设置有曝气装置。本发明可提升搅拌站废浆水固含量，同时实现热蒸汽的余热发电和消纳二氧化碳，实现碳中和，解决了现有废浆水处理中存在的成本高、耗能大和废浆水利用率低的问题。

技术领域

本发明涉及废浆水浓缩技术领域，具体涉及到一种搅拌站废浆化学加热浓缩装置及其方法。

背景技术

搅拌站废浆水是在混凝土生产、运输和施工相关设备清洗后产生的废水、废渣等经过砂石分离设备分离出砂石、粗砂后的液态浆体。据统计，2019年我国商品混凝土生产量达23.78亿立方米，平均年产近1亿吨的废浆水。废浆水pH≥11，若将其不加处置直接排放，会对生态造成较大危害，也不满足环保要求。

目前搅拌站废浆水主要的处置方法有沉淀压滤法、均化法等。沉淀压滤法压滤后产生的泥饼直接外运处置，处置成本高，均化法处置的过程中还会遇到补充清水等情况，对废浆水的减量化处置不利。这些处置方法都设置有沉淀池，需要定期清淤，占地大的同时还给生产管理带来不便。因此，形成一种搅拌站废浆水零排放处置方法对于混凝土生产企业具有重要意义。

将搅拌站废浆水用于混凝土拌合用水是零排放的一种方向，但也存在些许问题。搅拌站废浆水产量大，将其作为混凝土生产用水时，其掺量较低，如生产低标号混凝土时，混凝土用水量为160～175kg/m³，而搅拌站粗细骨料中含有水分，扣除水分后，配制1m³混凝土实际的需水量在100kg左右。而现行的搅拌站废浆水掺量为取代清水30％左右，且需要废浆水固含量较低，一般在5％左右。当废浆水固含较高时，需要补充清水以稀释废浆水后再作为混凝土拌合用水使用，增加了处置量。此外，搅拌站每天生产混凝土方量不确定，若当日生产量较小，则造成日产废浆水不能全部利用，过剩废浆只得压滤处置，增加了处置成本。

发明内容

针对上述的不足，本发明的目的是提供一种搅拌站废浆化学加热浓缩装置及其方法，可有效解决现有技术中存在的成本高、耗能大和废浆水利用率低的问题。

为达上述目的，本发明采取如下的技术方案：

本发明提供一种搅拌站废浆化学加热浓缩方法，包括以下步骤：

S1、化学加热：于废浆池中加入生石灰和废浆水，然后将生石灰和废浆水混合均匀，得到氢氧化钙并产生大量蒸气；

S2、蒸汽换热发电：将S1中所述的蒸气后进入蒸汽换热发电，并将能量回收；

S3、曝气碳化：于废浆池底部通过曝气装置进行曝气处理，将S1得到的氢氧化钙转变为碳酸钙；其中，曝气气体为二氧化碳。

进一步地，S1中加入的生石灰比表面积小于0.006㎡/g，生石灰中氧化钙的含量大于85％。

进一步地，S1中加入生石灰的质量不低于废浆质量的10％。

进一步地，S3曝气碳化过程中同时进行废浆的搅拌，搅拌转速不大于45r/min。

进一步地，S3曝气碳化中二氧化碳的加入量与氧化钙的加入量摩尔比大于1。

进一步地，S1化学加热中生石灰在废浆池中的反应时间不低于30分钟。

本发明还提供一种适用于上述搅拌站废浆化学加热浓缩方法的搅拌站废浆化学加热浓缩装置。