專利名稱：石英砂酸廢水處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種石英砂酸廢水處理裝置。
背景技術(shù)：
石英砂酸處理主要是為了去除鑲嵌在石英顆粒表面的細(xì)小雜質(zhì)礦物以及石英顆粒表面沉積的鐵的氧化物和氫氧化物，這些雜質(zhì)因其磁力或浮力不夠大，無法通過磁選或浮選等選礦工藝加以去除，酸處理后的石英砂，是生產(chǎn)高純石英砂的原料保證，而高純石英砂是生產(chǎn)光纖通訊、電子工業(yè)、半導(dǎo)體、太陽能、激光及航空航天等高新技術(shù)領(lǐng)域用高品質(zhì)石英玻璃的唯一原料。研究表明利用HF與HCl的混合酸，在一定的化學(xué)處理條件下，去除細(xì)小的、鑲嵌在石英顆粒表面的雜質(zhì)礦物以及鐵的氧化物和氫氧化物效果最佳。因此在高純石英砂生產(chǎn)過程中，對石英砂進(jìn)行酸處理是必不可少的工藝之一，隨之而來的是含酸廢水的處理問題，廢水處理不達(dá)標(biāo)、不符合環(huán)保要求，是不可能獲得生產(chǎn)許可的。工業(yè)生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生大量的廢水或污水，為了使生產(chǎn)正常、順利地進(jìn)行，科研人員一直在探尋解決各種工業(yè)廢水或污水的方法以及相關(guān)設(shè)備。邴占儒申請的CN22^905廢酸液中和塔，是在立式容器塔中，利用碳酸鈣對含鹽酸和硫酸的廢酸液進(jìn)行中和處理的裝置。云南銅業(yè)(集團(tuán))有限公司技術(shù)中心申請的CN1330047中和-氧化污水處理方法，是將污水分中和與鐵鹽氧化兩段來處理，在中和過程除去污水中的大部分砷；在鐵鹽氧化過程，利用砷與鐵生成穩(wěn)定的砷酸鐵化合物及氫氧化鐵與砷酸鐵共同沉淀的性質(zhì)進(jìn)一步除砷，使處理后的排放水達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。倪隆申請的C^910914酒糟廢水中和裝置，是利用堿性溶液在中和桶中對酒糟廢水進(jìn)行中和處理的裝置。師守范申請的CN200988775臥式旋轉(zhuǎn)中和過濾罐，是將中和劑與污水置入旋轉(zhuǎn)的罐體內(nèi)，使兩者充分接觸，提高了污水處理效率和中和劑的利用效率。趙陽申請的CN2780750蠟染廢水中和分離器，是采用加溫的中和分離技術(shù)，把蠟染廢水中的皂化松香較容易地分離提取出來，消除了廢水中的泡沫和異味，分離提取出來的松香可進(jìn)行煉化回用于生產(chǎn)。王濤申請的CN1834038冶金工業(yè)冷軋中和站酸性廢水的處理方法，是在將酸性廢水充分氧化基礎(chǔ)上，利用輕燒鎂粉和活性石灰的粉體在反應(yīng)罐中和，并利用離心機(jī)進(jìn)行泥、 水分離，實現(xiàn)中水回用和沉渣綜合利用。杭州美亞水處理科技有限公司申請的CN201372221酸性廢水中和設(shè)備，是利用壓縮空氣對中和水箱中進(jìn)行的中和反應(yīng)進(jìn)行攪拌，并通過PH在線檢測儀控制中和液的加入量，達(dá)到對酸性廢水中和處理目的。上述實用新型專利和實用新型專利，都是針對工業(yè)生產(chǎn)過程中廢水、特別是含酸廢水的中和處理方法與裝置，但沒有涉及到含F(xiàn)_或KSiF6廢水的中和處理，而在高純石英砂生產(chǎn)過程中，對石英砂進(jìn)行酸處理是必須的工藝，其產(chǎn)生的廢水中除含F(xiàn)_或KSiF6外，還
3含有少量Cl—，為了使生產(chǎn)順利進(jìn)行，必須對廢水進(jìn)行綜合治理。
實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種石英砂酸處理廢水綜合治理方法，經(jīng)綜合治理后獲得的清水再循環(huán)使用于生產(chǎn)，而獲得的固態(tài)廢棄物可作為建筑砂漿或飾面材料的原料。本實用新型還提供石英砂酸處理廢水綜合治理裝置，用于上述的綜合治理。本實用新型的技術(shù)方案是本實用新型包括地溝、內(nèi)置堿性物料的中和池，中和池連接有過濾裝置，過濾裝置包括框架和設(shè)置在框架內(nèi)設(shè)濾布，濾布上鋪設(shè)石英砂，過濾裝置下部設(shè)一蓄水池。所述中和池、過濾裝置和蓄水池至少兩組，每組通過閥門隔離。所述中和池內(nèi)設(shè)有攪拌裝置。所述濾布的孔徑200-300目，石英砂的厚度為15_40cm。本實用新型還包括石灰漿儲罐，石灰漿儲罐通過軟管和中和池連接。本實用新型可以連續(xù)、高效地對石英砂酸處理廢水進(jìn)行綜合治理，酸處理廢水經(jīng)中和、過濾后，獲得的清水循環(huán)用于生產(chǎn)，而獲得的固態(tài)廢棄物經(jīng)干燥后作為其它工業(yè)生產(chǎn)的原料，因此可以確保整個生產(chǎn)過程不向環(huán)境排放生產(chǎn)廢水以及固態(tài)廢棄物，使石英砂的酸處理生產(chǎn)完全環(huán)保。

圖1為石英砂酸處理廢水中和處理裝置平面結(jié)構(gòu)示意圖圖2為地溝和中和池剖面結(jié)構(gòu)示意圖圖3為石灰漿儲罐結(jié)構(gòu)示意圖圖4為過濾裝置和蓄水池剖面示意圖圖中1為地溝、21、22為閥門、31、32為中和池、4為石灰漿儲罐、5為污水輸送裝置、61、62為過濾裝置、71、72為蓄水池、81、82為出口。
具體實施方式
本實用新型包括地溝1、閘門2、中和池3、石灰漿儲罐4、污水輸送裝置5、過濾裝置6、蓄水池7組成；地溝1與中和池3相連，由閘門2控制廢水流向中和池31或32，石灰漿儲罐4由軟管與中和池31或32連接，污水輸送裝置5 —端連接中和池3，另一端連接過濾裝置6，過濾裝置6直接架設(shè)于蓄水池7之上，使過濾獲得的清水直接流入蓄水池7，儲存于蓄水池7中的清水由出口 8通過軟管與生產(chǎn)設(shè)備或干燥設(shè)備相連。石英砂酸處理所產(chǎn)生的廢水，經(jīng)地溝1收集到中和池31中，此時閘門21處于開啟狀態(tài)，閘門22處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)中和池31中裝滿廢水后，關(guān)閉閘門21，打開閘門22，使地溝 1收集的廢水進(jìn)入中和池32 ；此時，打開石灰漿儲罐4的閥門，將石灰漿通過軟管加入到中和池31中，開啟中和池31中的攪拌設(shè)備，當(dāng)中和池31中的廢水pH達(dá)到7時，關(guān)閉石灰漿儲罐4的閥門，關(guān)閉中和池31中的攪拌設(shè)備，使中和后的廢水靜置2 4小時。此后，將污水輸送裝置5的軟管一端放入中和池31，另一端連接過濾裝置61，啟動污水輸送裝置5的污水泵，將中和池31中經(jīng)中和、凝絮后的廢水(渾濁的懸浮液)，輸送到過濾裝置61中，對廢水(渾濁的懸浮液)進(jìn)行過濾；廢水(渾濁的懸浮液)中的固態(tài)物質(zhì)(主要為CaF2晶質(zhì)體和SiO2膠質(zhì)體)被石英砂層阻擋、吸附，滯留在石英砂中，水份通過不銹鋼濾布后流入蓄水池71中，儲存于蓄水池71中的清水，由軟管通過出口 81與生產(chǎn)設(shè)備相連，使清水得到循環(huán)使用。由于在對中和池31中經(jīng)中和、凝絮后的廢水進(jìn)行過濾的同時，中和池32在接受石英砂酸處理生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水，因此過濾速度必須大于廢水產(chǎn)生速度，這樣才能保證生產(chǎn)廢水能得到及時處理，當(dāng)中和池32中裝滿廢水后，就可以重新使用中和池31來繼續(xù)收集廢水，而將中和池32中的廢水進(jìn)行中和、凝絮，此后，繼續(xù)利用過濾裝置61來對中和池32中的廢水進(jìn)行過濾；利用過濾裝置61，不斷交替、重復(fù)上述對中和池31和32中經(jīng)中和、凝絮后廢水的過濾，直至過濾速度明顯降低，不能滿足生產(chǎn)需要，或過濾速度低于3噸/小時，此時，就必須將污水輸送裝置5的軟管連接到過濾裝置62，使用過濾裝置62來進(jìn)行過濾，對過濾裝置61進(jìn)行清理，更換石英砂層后備用，而將清理出的全部固態(tài)物質(zhì)(包括過濾用石英砂以及過濾獲得的CaF2晶質(zhì)體和S^2膠質(zhì)體)，利用烘干設(shè)備干燥后，作為建筑砂漿或飾面材料的原料。對于儲存于蓄水池71中的循環(huán)使用水，必須不斷監(jiān)測其CaCl2濃度，當(dāng)CaCl2濃度超過30%后，該水就成為了高鹽度水，不能繼續(xù)循環(huán)使用于生產(chǎn)，石英砂酸處理用水就使用新鮮的自來水，過濾獲得的清水儲存于蓄水池72中，重新進(jìn)行水循環(huán)。而蓄水池71中的高鹽度水，用軟管通過出口 81抽出，輸送到流化床干燥機(jī)中進(jìn)行蒸發(fā)、干燥，獲得CaCl2晶質(zhì)產(chǎn)品加以利用，清理干凈的蓄水池71備用。下面對本實用新型的各個部件的結(jié)構(gòu)做詳細(xì)的說明，以便更好的理解本實用新型的創(chuàng)新地溝1可以采用各種公知公用的適于本實用新型的地溝1，作為優(yōu)選方案，所述地溝1在剖面上為一長方形，寬15 25cm，底面為帶很小坡度的斜面，越靠近中和池3，地溝 1的深度越大，靠近中和池3的地溝1深度25 40cm。所述中和池3為一圓柱體，直徑1 細(xì)，深度2. 5 細(xì)，作為優(yōu)選方案，中和池3 的底面采用圓弧形，方便清理。作為優(yōu)選方案，中和池3還包括攪拌設(shè)備，使石英砂酸處理廢水與石灰漿之間的中和反應(yīng)均勻、快速。所述石灰漿儲罐4，為上部圓弧形、中部圓柱形、下部錐形的立式罐體，在頂部開設(shè)帶蓋的較大物料進(jìn)口，底部開設(shè)一個帶閥門的較小的物料出口，儲罐選用PVC材質(zhì)，整個罐體由支架支撐。石灰漿由軟管從儲罐4中加入中和池3。所述污水輸送裝置5由軟管和污水泵構(gòu)成，軟管一端連接中和池3，另一端連接過濾裝置6。所述過濾裝置6由底板帶孔的塑料框架、不銹鋼濾布和石英砂組成，塑料框架為一敞口的長方體，采用15 25mm厚的PVC板材制作，帶孔底板的孔隙率30 60% ；不銹鋼濾布的孔徑選用200 300目。作為優(yōu)選方案，石英砂為經(jīng)過酸處理后的高品質(zhì)石英砂， 其鋪設(shè)厚度為15 40cm。過濾裝置6直接架設(shè)于蓄水池7上，過濾獲得的清水直接進(jìn)入蓄水池7，固態(tài)產(chǎn)物由干燥設(shè)備烘干。所述后續(xù)的干燥設(shè)備包括干燥固態(tài)產(chǎn)物的烘干設(shè)備和干燥高鹽度水的流化床干燥機(jī)。本實用新型的工作原理是將含H2SiF6和極少Cl_廢水用石灰漿中和到pH為7，凝絮2 4小時后進(jìn)行過濾，獲得固態(tài)產(chǎn)物和清水。所述固態(tài)產(chǎn)物主要為CaF2微晶和膠質(zhì)SiO2，經(jīng)烘干處理后，作為建筑砂漿或飾面材料的原料。獲得的清水進(jìn)行循環(huán)使用，當(dāng)循環(huán)水中CaCl2含量超過30%后，對這種高鹽度水進(jìn)行干燥，獲得CaCl2晶質(zhì)產(chǎn)品加以利用。下面舉例說明本實用新型的工作過程實施例1使用新鮮自來水用于石英砂酸處理工藝，酸處理產(chǎn)生的廢水，經(jīng)地溝1收集到中和池31中，用軟管將石灰漿從儲罐4中加入中和池31，啟動中和池31中的攪拌設(shè)備，當(dāng)廢水PH達(dá)到7后，停止加入石灰漿，關(guān)閉攪拌設(shè)備，立即利用污水輸送裝置5將中和池31中、 經(jīng)中和后的廢水抽到過濾裝置61中進(jìn)行過濾，過濾裝置61中石英砂層厚度為20cm，使用 250目不銹鋼濾布；過濾獲得的水直接流入蓄水池71，利用軟管通過出口 81抽取少量水用于檢測，檢測項目包括二項一是觀察水的顏色和渾濁程度，再靜置4小時，觀察是否有沉淀；二是對水中相關(guān)金屬元素含量進(jìn)行測試，了解水中金屬元素去除情況。實施例1獲得的水的檢測結(jié)果見表1。實施例2采用與實施例1相同的原料及酸處理工藝，除將中和池31中、經(jīng)中和后的廢水進(jìn)行靜置、凝絮3小時外，利用與實施例1相同的方法和裝置，獲得過濾后的水，對該水進(jìn)行的檢測結(jié)果見表1。實施例3采用與實施例1相同的原料及酸處理工藝，除將過濾裝置61中的石英砂層厚度減為5cm外，利用與實施例2相同的方法和裝置，獲得過濾后的水，對該水進(jìn)行的檢測結(jié)果見表1。實施例4采用與實施例1相同的原料及酸處理工藝，除將過濾裝置61中的石英砂層厚度增加到35cm外，利用與實施例2相同的方法和裝置，獲得過濾后的水，對該水進(jìn)行的檢測結(jié)果見表1。表 權(quán)利要求1.石英砂酸廢水處理裝置，其特征在于，包括地溝、內(nèi)置堿性物料的中和池，中和池連接有過濾裝置，過濾裝置包括框架和設(shè)置在框架內(nèi)設(shè)濾布，濾布上鋪設(shè)石英砂，過濾裝置下部設(shè)一蓄水池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英砂酸廢水處理裝置，其特征在于，所述中和池、過濾裝置和蓄水池至少兩組，每組通過閥門隔離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的石英砂酸廢水處理裝置，其特征在于，所述中和池內(nèi)設(shè)有攪拌裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的石英砂酸廢水處理裝置，其特征在于，所述濾布的孔徑 200-300目，石英砂的厚度為15-40cm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的石英砂酸廢水處理裝置，其特征在于，還包括石灰漿儲罐，石灰漿儲罐通過軟管和中和池連接。
專利摘要本實用新型涉及一種石英砂酸廢水處理裝置。包括地溝、內(nèi)置堿性物料的中和池，中和池連接有過濾裝置，過濾裝置包括框架和設(shè)置在框架內(nèi)設(shè)濾布，濾布上鋪設(shè)石英砂，過濾裝置下部設(shè)一蓄水池。本實用新型可以連續(xù)、高效地對石英砂酸處理廢水進(jìn)行綜合治理，酸處理廢水經(jīng)中和、過濾后，獲得的清水循環(huán)用于生產(chǎn)，而獲得的固態(tài)廢棄物經(jīng)干燥后作為其它工業(yè)生產(chǎn)的原料，因此可以確保整個生產(chǎn)過程不向環(huán)境排放生產(chǎn)廢水以及固態(tài)廢棄物，使石英砂的酸處理生產(chǎn)完全環(huán)保。
文檔編號C02F9/04GK202099141SQ20112001015
公開日2012年1月4日 申請日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月14日
發(fā)明者李進(jìn), 陳偉, 陳小明 申請人:儀征風(fēng)日石英科技有限公司