一种工业废水酸碱中和反应装置的制作方法

本发明属于工业废水处理，具体涉及一种工业废水酸碱中和反应装置。

背景技术：

1、随着工业化进程的不断加快，化工、制药、电镀、冶金等行业在生产过程中会产生大量酸性或碱性工业废水。这些废水若未经有效处理直接排放，将对水体和土壤造成严重污染。酸碱中和法是工业废水处理中最基本、最常用的方法之一，其核心在于通过向废水中添加酸或碱，将废水的ph值调节至中性范围（通常为6~9），以满足排放标准。

2、专利cn213569680u公开了一种工业废水反应器，包括反应罐和安装在反应罐下方的支架，反应罐为三段式结构（上封头、下封头和罐体），上封头顶部安装有搅拌装置，罐体上开设有酸液进口、碱液进口及排气口，罐体内部安装有冲洗装置，罐体与下封头的连接处安装有镂空板，镂空板上安装有酸碱度传感器。该反应器通过酸碱度传感器和比例电磁阀精准控制酸碱废水流量，以控制中和反应进程。

3、然而，该装置仍存在以下技术问题：（1）仅设置单一搅拌装置，搅拌方式单一，难以在反应罐内形成充分的湍流和循环流动，导致酸碱废水与中和药剂混合不均匀；（2）酸碱度传感器设置在镂空板处，属于局部点位检测，难以全面反映反应罐内不同区域的ph分布情况，ph检测存在滞后性和不准确性；（3）反应罐内无导流结构，废水在罐内的流动路径较短，反应不充分。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的上述问题，本方案提供了一种工业废水酸碱中和反应装置。

2、本发明所采用的技术方案为：

3、一种工业废水酸碱中和反应装置，包括：

4、反应罐体，反应罐体从上至下依次分为预混区、主反应区和深度反应区；预混区的内壁上设置有螺旋导流板，螺旋导流板配合沿切线方向设置的进水管路，使废水螺旋向下流动，在预混区的顶部设置有排气口；主反应区的内壁多层交错布置有折流板，相邻两层折流板的倾斜方向相反；深度反应区呈偏心的锥形，深度反应区的底部设置有带排渣阀的排渣管路；深度反应区上部的侧壁上设置有出水管路，出水管路用于排放酸碱处理后的废水；深度反应区的最低点位于偏离反应罐体的中心轴线；

5、加药系统，包括酸液加药管路和碱液加药管路；酸液加药管路用于向反应罐体内加注酸液；碱液加药管路用于向反应罐体内加注碱液；

6、搅拌系统，包括第一搅拌器和第二搅拌器，所述第一搅拌器用于主反应区的搅拌，第二搅拌器用于深度反应区的搅拌；第一搅拌器和第二搅拌器的搅拌方向相反。

7、可选的：酸液加药管路包括第一加药环管，第一加药环管安装在预混区与主反应区的交界处，并位于该处的第一多孔隔板的上方。

8、可选的：碱液加药管路包括第二加药环管，第二加药环管安装在主反应区与深度反应区的交界处，并位于该处的第二多孔隔板的上方。

9、可选的：第一加药环管和第二加药环管均为环形管道结构，各加药环管上均匀分布有多个加药喷嘴，各加药喷嘴的喷射方向与水平面呈30°向下倾斜。

10、可选的：排气口连接有尾气处理装置，尾气处理装置为碱液喷淋塔或活性炭吸附塔。

11、可选的：第一搅拌器包括第一搅拌轴和安装在第一搅拌轴上的第一搅拌桨叶，第一搅拌轴由安装在反应罐体顶部的第一驱动电机驱动；第一搅拌桨叶为轴流式桨叶，轴流式桨叶的叶片数量为3~4片。

12、可选的：第二搅拌器包括第二搅拌轴和安装在第二搅拌轴上的第二搅拌桨叶，第二搅拌轴由设置在反应罐体底部的第二驱动电机驱动，第二搅拌轴伸入深度反应区的上部；第二搅拌桨叶采用径流式桨叶，径流式桨叶的叶片数量为4~6片。

13、可选的：还包括ph检测系统，ph检测系统包括第一ph传感器、第二ph传感器和第三ph传感器；第一ph传感器设置于预混区的下部，第二ph传感器设置于主反应区的中部，第三ph传感器设置于深度反应区的下部。

14、可选的：在出水管路上设置有出水ph传感器和出水流量计；出水ph传感器用于检测最终出水的ph值，出水流量计用于计量处理后的废水流量。

15、可选的：还包括控制系统，控制系统与ph检测系统、出水ph传感器、出水流量计、搅拌系统和加药系统相连，控制系统根据ph检测值控制搅拌系统和加药系统。

16、本发明的有益效果为：

17、1.多级分区结构实现梯度中和反应。本发明将反应罐体划分为预混区、主反应区和深度反应区三个功能区域，废水依次经过粗调、主反应和精调三个处理阶段，实现了酸碱中和反应的梯度化、精细化控制，有效解决了单级中和反应不彻底、出水ph波动大的技术问题。

18、2.螺旋导流与切向进料相结合的预混设计显著提高混合效率。预混区内设置的螺旋导流板配合切向进水管路，使废水在预混区内形成高速旋流；同时，第一加药环管上的加药喷嘴以与水平面呈向下倾斜方向喷射中和药剂，高压药液射流斜向下向外径向穿透旋转水层，药液射流与旋转废水之间因径向速度方向垂直正交及轴向速度大幅差异形成强烈速度梯度差，将药液撕裂成微米级细小液滴，实现了药剂与废水的宏观预混合及热量释放。

19、3.交错折流板与双向搅拌相结合强化主反应区混合效果。主反应区内多层交错布置的折流板使废水形成往复折流流动，不断改变流动方向和流速，有效打破了浓度边界层；同时第一搅拌器与第二搅拌器反向旋转，在反应罐体内形成上下循环流动，使废水与中和药剂充分接触反应，显著提高了中和反应效率。

20、4.多点位ph检测实现精确闭环控制。本发明在预混区、主反应区和深度反应区分别设置ph传感器，实现了对中和反应全过程的实时监测。控制系统根据多点ph反馈信号分别控制各加药环管的加药量，避免了传统单点检测的控制滞后性问题，提高了ph控制精度。

1.一种工业废水酸碱中和反应装置，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的工业废水酸碱中和反应装置，其特征在于：酸液加药管路（25）包括第一加药环管（26），第一加药环管（26）安装在预混区（2）与主反应区（6）的交界处，并位于该处的第一多孔隔板（4）的上方。

3.根据权利要求2所述的工业废水酸碱中和反应装置，其特征在于：碱液加药管路（21）包括第二加药环管（22），第二加药环管（22）安装在主反应区（6）与深度反应区（12）的交界处，并位于该处的第二多孔隔板（10）的上方。

4.根据权利要求3所述的工业废水酸碱中和反应装置，其特征在于：第一加药环管（26）和第二加药环管（22）均为环形管道结构，各加药环管上均匀分布有多个加药喷嘴（3），各加药喷嘴（3）的喷射方向与水平面呈30°向下倾斜。

5.根据权利要求1所述的工业废水酸碱中和反应装置，其特征在于：排气口（1）连接有尾气处理装置，尾气处理装置为碱液喷淋塔或活性炭吸附塔。

6.根据权利要求1所述的工业废水酸碱中和反应装置，其特征在于：第一搅拌器包括第一搅拌轴（7）和安装在第一搅拌轴（7）上的第一搅拌桨叶（9），第一搅拌轴（7）由安装在反应罐体（23）顶部的第一驱动电机（29）驱动；第一搅拌桨叶（9）为轴流式桨叶，轴流式桨叶的叶片数量为3~4片。

7.根据权利要求1所述的工业废水酸碱中和反应装置，其特征在于：第二搅拌器包括第二搅拌轴和安装在第二搅拌轴上的第二搅拌桨叶（13），第二搅拌轴由设置在反应罐体（23）底部的第二驱动电机（14）驱动，第二搅拌轴伸入深度反应区（12）的上部；第二搅拌桨叶（13）采用径流式桨叶，径流式桨叶的叶片数量为4~6片。

8.根据权利要求1所述的工业废水酸碱中和反应装置，其特征在于：还包括ph检测系统，ph检测系统包括第一ph传感器（5）、第二ph传感器（8）和第三ph传感器（11）；第一ph传感器（5）设置于预混区（2）的下部，第二ph传感器（8）设置于主反应区（6）的中部，第三ph传感器（11）设置于深度反应区（12）的下部。

9.根据权利要求8所述的工业废水酸碱中和反应装置，其特征在于：在出水管路（19）上设置有出水ph传感器（18）和出水流量计（20）；出水ph传感器（18）用于检测最终出水的ph值，出水流量计（20）用于计量处理后的废水流量。

10.根据权利要求9所述的工业废水酸碱中和反应装置，其特征在于：还包括控制系统，控制系统与ph检测系统、出水ph传感器（18）、出水流量计（20）、搅拌系统和加药系统相连，控制系统根据ph检测值控制搅拌系统和加药系统。