[发明专利]钢材盐酸酸洗废水处理装置

权利要求书

1.一种钢材盐酸酸洗废水处理装置，其特征在于：包括负压蒸发器(1)、 蒸汽冷凝器(2)、气体吸收池(3)、曝气氧化沉淀池(4)、调节池和折流曝气 滤池(5)；

所述的负压蒸发器(1)包括负压蒸发器进水管(1-1)、负压蒸发器出水管 (1-2)、加热与压力调控装置(1-3)和负压蒸发器出气管(1-4)，所述的负压 蒸发器进水管(1-1)、负压蒸发器出水管(1-2)上设有开关阀门；

所述的负压蒸发器出气管(1-4)连接蒸汽冷凝器(2)；

所述的蒸汽冷凝器(2)包括蒸汽入口(2-1)、蒸汽出口(2-2)、盐酸接收 池(2-3)、冷却液入口(2-4)和冷却液出口(2-5)；

所述的气体吸收池(3)设有气体吸收池进气管(3-1)，气体吸收池设有气 体吸收池上盖(3-2)，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(3-3)，气体吸收池接收来自蒸汽冷凝器和曝气氧化沉淀 池的气体，气体吸收池内盛放有盐酸气体吸收剂(3-4)；

所述的负压蒸发器出水管(1-2)连接曝气氧化沉淀池进水管；

所述的曝气氧化沉淀池(4)包括曝气混合区(4-1)和沉淀区(4-2)，曝 气混合区底部设置有曝气盘(4-3)，所述的曝气盘的上方设有曝气氧化沉淀池 布水支管(4-4)，所述的曝气氧化沉淀池布水支管(4-4)连接曝气氧化沉淀池 进水管(4-5)，所述的曝气盘(4-3)连接有曝气氧化沉淀池外的鼓风机(4-6)， 所述沉淀区内设有挡板(4-7)，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曝气氧化沉淀池三相分离器(4-8)，沉淀 区的出口上部设有曝气氧化沉淀池溢水堰(4-9)，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(4-10)；曝气氧化沉淀池溢水堰(4-9)连 接曝气氧化沉淀池出水管和调节池；曝气氧化沉淀池设有圆锥形的曝气氧化沉 淀池上盖(4-11)，曝气氧化沉淀池上盖(4-11)的顶端设有废气收集管(4-12)；

所述的调节池包括调节池进水管和调节池出水管，用于调节废水的pH值； 调节池出水管的出水进入折流曝气滤池(5)；

所述折流曝气滤池(5)中上部为圆柱形、下部为圆锥形结构，包括下流区 (5-1)、上流区(5-2)和污泥区(5-3)；所述下流区(5-1)位于折流曝气滤 池的圆柱形结构的中部，为圆柱形结构，下流区上部设有折流曝气滤池进水管 (5-4)和折流曝气滤池布水管(5-5)，下流区中部设有下流区填料(5-6)，下 流区下部设有下流区曝气管(5-7)，所述下流区的底部设有折流板(5-8)，所 述的折流板的纵断面呈喇叭状；所述上流区(5-2)位于下流区(5-1)的外围、 折流板(5-8)的上部，上流区中部设有上流区填料(5-9)，下部设有上流区曝 气管，上流区上部的出口处设有折流曝气滤池溢水堰(5-10)；所述污泥区(5-3) 位于折流曝气滤池的底部、下流区和上流区的下部，污泥区的底部设有折流曝 气滤池污泥排放阀(5-11)。

2.一种采用如权利要求1所述的钢材盐酸酸洗废水处理装置进行废水处理 的方法，其特征在于：具有如下步骤；

①钢材盐酸酸洗废水通过负压蒸发器进水管(1-1)进入负压蒸发器，加热 与压力调控装置(1-3)调节负压蒸发器的温度为80～90℃、真空度为0.05～ 0.07，真空度的提高可以大幅度降低废水的反应温度，使废水在相对较低的温 度下沸腾，加快HCl气体的扩散速率，减少蒸发时间；废水中的HCl气体从废 水中蒸发出去，通过负压蒸发器出气管(1-4)进入蒸汽冷凝器(2)；蒸发后的 废水通过负压蒸发器出水管(1-2)进入曝气氧化沉淀池进水管(4-5)；

②HCl气体通过蒸汽入口(2-1)进入蒸汽冷凝器(2)，冷却液由冷却液入 口(2-4)进入蒸汽冷凝器，蒸汽与冷却液接触，蒸汽中的热量被冷却液吸收带 走，HCl气体变成盐酸液体，在重力的作用下落入盐酸接收池(2-3)，盐酸接收 池中的盐酸回收再利用；吸收热量后的冷却液由冷却液出口(2-5)流出，冷却 后的蒸汽由蒸汽出口(2-2)和气体吸收池进气管(3-1)进入气体吸收池(3)， 气体吸收池(3)内的盐酸气体吸收剂(3-4)进一步吸收气体中的HCl成分， 气体吸收池集气管(3-3)把吸收处理后的气体收集排放；

③蒸发后的废水通过曝气氧化沉淀池进水管(4-5)以及曝气氧化沉淀池布 水支管(4-4)进入曝气氧化沉淀池的中下部；位于曝气氧化沉淀池布水支管 (4-4)下方的曝气盘(4-3)产生大量细小气泡，把废水中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺， 生成Fe₂O₃，氧化反应后的废水进入沉淀区的废水流道，曝气氧化沉淀池三相分 离器(4-8)实现固液分离；Fe₂O₃在重力的作用下下沉到曝气氧化沉淀池沉淀区 的下部，通过底部的沉淀物排放阀(4-10)排出；废水通过曝气氧化沉淀池溢 水堰(4-9)、曝气氧化沉淀池出水管进入调节池，调节废水的pH值，调节池调 节后的废水进入折流曝气滤池(5)；

④曝气氧化沉淀池产生的废气由圆锥形上盖顶端的废气收集管(4-12)收 集，进入气体吸收池(3)，气体吸收池内的盐酸气体吸收剂(3-4)进一步吸收 废气中的HCl成分，气体吸收池集气管(3-3)把吸收处理后的气体收集排放；

⑤废水通过折流曝气滤池进水管(5-4)、折流曝气滤池布水管(5-5)进入 折流曝气滤池的下流区(5-1)，下流区曝气管(5-7)产生的空气与废水在下流 区填料(5-6)中交汇发生生化反应，同时下流区填料(5-6)对废水进行过滤， 废水通过折流板(5-8)后进入上流区(5-2)，在上流区填料(5-9)中发生生 化反应，同时上流区填料(5-9)对废水进行过滤，下流区和上流区产生的污泥 下沉到污泥区(5-3)，通过污泥区底部的折流曝气滤池污泥排放阀(5-11)排 放出去，折流曝气滤池处理后的水通过折流曝气滤池溢水堰(5-10)达标排放；

⑥曝气氧化沉淀池排出的Fe₂O₃经脱水、干燥后回收利用；

⑦折流曝气滤池产生的剩余污泥脱水后外运。