一种二氧化氯发生器残液的无害化处理方法及装置与流程

1.本发明涉及酸性残液的无害化处理技术领域，具体涉及一种二氧化氯发生器残液的无害化处理方法及装置。


背景技术：

2.二氧化氯以高效、快速消毒效果、可减少有机消毒副产物的优势在水厂中得到广泛应用，目前较常用的是双氧水还原法制备clo2，但是二氧化氯发生器气液分离后的残液属于强酸性溶液，直接排放会对环境产生很大危害。因此对残液的回收处理综合研究尤为重要。目前采用的技术有：亚铁还原、离子交换等化学法和活性炭吸附的方法。对残液中的和h

的处理方法研究少，且目前的处理方法成本高，因此研究一种控制残液污染的处理方法具有现实意义。
3.因此，现有技术还有待于改进和发展。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供了一种二氧化氯发生器残液的无害化处理方法及装置，实现了快速经济无害化处理二氧化氯残液。
5.本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
6.一种二氧化氯发生器残液的无害化处理方法及装置，包括如下步骤：
7.将二氧化氯发生器的残液和naoh溶液都通过管道输送至反应桶内，两个所述管道上分别设置有残液控制阀、烧碱溶液控制阀；
8.实时检测反应桶内的ph值，并将实时检测到的ph值与预设标准排放ph范围值进行比较；
9.当检测到反应桶内的ph值不在标准排放ph范围值内时，plc控制系统分别调整烧碱溶液控制阀的流速、残液控制阀的流速，使得反应桶内的ph值趋近预设目标ph范围值。
10.优选地，所述实时检测反应桶内的ph值，并将实时检测到的ph 值与预设标准排放ph范围值进行比较之前还包括：
11.通过搅拌器将反应桶内的溶液搅拌均匀。
12.优选地，所述当检测到反应桶内的ph值不在标准排放ph范围值内时，plc控制系统分别调整烧碱溶液控制阀的流速、残液控制阀的流速，使得反应桶内的ph值趋近预设目标ph范围值包括如下具体步骤：
13.当检测到反应桶内的ph值小于标准排放ph范围值的最小值时， plc控制系统分别控制烧碱溶液控制阀增大流速、残液控制阀减小流速；
14.当检测到反应桶内的ph值大于标准排放ph范围值的最大值时， plc控制系统分别控制烧碱溶液控制阀减小流速、残液控制阀增大流速。
15.优选地，所述标准排放ph范围值为6-9。
16.优选地，当反应桶内的ph值小于6时，反应桶内的溶液过酸性，需要调整烧碱溶液
控制阀和残液控制阀的流速，所述烧碱溶液控制阀和残液控制阀的流速计算公式如下：
[0017][0018][0019]
其中，l为反应桶内的溶液体积，为反应桶内的氢离子浓度，为即时残液的氢离子浓度，为即时naoh溶液的氢氧根离子浓度，v1为残液控制阀的流速目标值，v2为烧碱溶液控制阀的流速目标值，t为采集时间周期，取固定值20s。
[0020]
优选地，当反应桶内的ph值大于9时，反应桶内的溶液过碱性，需要调整烧碱溶液控制阀和残液控制阀的流速，所述烧碱溶液控制阀和残液控制阀的流速计算公式如下：
[0021][0022][0023]
其中，l为反应桶内的溶液体积，为反应桶内的氢氧根离子浓度，为即时naoh溶液的氢氧根离子浓度，为即时残液的氢离子浓度，v1为残液控制阀的流速目标值，v2为烧碱溶液控制阀的流速目标值，t为采集时间周期，取固定值20s。
[0024]
优选地，所述烧碱溶液控制阀和残液控制阀都为数字计量泵。
[0025]
优选地，当反应桶内的ph值始终位于预设目标ph范围值内时，所述plc控制系统控制电动阀将反应桶内的溶液排放至污泥浓缩池内。
[0026]
本发明还提供了一种二氧化氯发生器残液的无害化处理装置，其包括残液池和烧碱溶液池；
[0027]
反应桶，所述残液池和烧碱溶液池都通过第一管道与反应桶连接，两个所述第一管道上都设置有数字计量泵；
[0028]
所述反应桶内设置有搅拌器；
[0029]
所述反应桶和残液池内都设置有测量ph的ph计；
[0030]
所述数字计量泵、搅拌器和ph计都与plc控制系统电性连接。
[0031]
优选地，所述反应桶的底部通过第二管道与污泥浓缩池连通，所述第二管道上设置有电动阀。
[0032]
与现有技术相比，本发明所提供的二氧化氯发生器残液的无害化处理方法及装置具有以下有益效果：
[0033]
通过实时检测反应桶内的ph值与预设标准排放ph范围值比较可以即时得到反应桶内溶液是否过酸或过碱，plc控制系统动态调整残液控制阀、烧碱溶液控制阀的流速，使反应桶内的ph值趋近预设目标ph范围值，使得能够高效快速的处理残液，实现了无害化处理二氧化氯残液。
附图说明
[0034]
为了更清楚地说明本技术的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]
图1是本发明一种二氧化氯发生器残液的无害化处理方法较佳实施例的流程示意图。
[0036]
图2是本发明一种二氧化氯发生器残液的无害化处理装置较佳实施例的模块示意图。
具体实施方式
[0037]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
[0038]
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0039]
目前较常用的是双氧水还原法制备clo2，但是二氧化氯发生器气液分离后的残液属于强酸性溶液，直接排放会对环境产生很大危害。采用h2so4、h2o2和naclo3制备clo2气体，化学反应式如下：
[0040]
2naclo3 2h2so4 h2o2→
2clo2 2nahso4 2h2o
[0041]
反应后残余液体属于强酸性废水，且浓度变化大。
[0042]
本文所述利用naoh溶液中和强酸性残液的方法，将强酸性残液中和反应后ph值控制在6-9，排放到水厂污泥浓缩池，进行后续处理。化学反应式如下：
[0043]
naoh nahso4→
na2so4 h2o
[0044]
本发明实施例提供了一种二氧化氯发生器残液的无害化处理方法及装置，如图1所示，包括如下步骤：
[0045]
s100、将二氧化氯发生器的残液和naoh溶液都通过管道输送至反应桶内，两个所述管道上分别设置有残液控制阀、烧碱溶液控制阀；
[0046]
s200、实时检测反应桶内的ph值，并将实时检测到的ph值与预设标准排放ph范围值进行比较；
[0047]
s300、当检测到反应桶内的ph值不在标准排放ph范围值内时， plc控制系统分别调整烧碱溶液控制阀的流速、残液控制阀的流速，使得反应桶内的ph值趋近预设目标ph范围值。
[0048]
本技术的创新点为：二氧化氯是给水工艺中一类广泛应用的预氧化物，具有高氧化性、氧化程度彻底等优势；但在发生器中生成过程中，会产生大量废酸，由于废酸ph浮动
大，目前市面上常用的处理方法难以精准调控且处理成本高昂。针对给水领域中二氧化氯废酸处理难题，采用本技术的方案将反应后的ph值控制在6-9，实现达标排放。本技术主要通过plc控制系统控制残液控制阀、烧碱溶液控制阀的流速，最终实现一键控制残液排放。
[0049]
具体实施时，所述s200、实时检测反应桶内的ph值，并将实时检测到的ph值与预设标准排放ph范围值进行比较之前还包括：
[0050]
通过搅拌器将反应桶内的溶液搅拌均匀。
[0051]
具体实施时，所述当检测到反应桶内的ph值不在标准排放ph 范围值内时，plc控制系统分别调整烧碱溶液控制阀的流速、残液控制阀的流速，使得反应桶内的ph值趋近预设目标ph范围值包括如下具体步骤：
[0052]
当检测到反应桶内的ph值小于标准排放ph范围值的最小值时， plc控制系统分别控制烧碱溶液控制阀增大流速、残液控制阀减小流速；
[0053]
当检测到反应桶内的ph值大于标准排放ph范围值的最大值时， plc控制系统分别控制烧碱溶液控制阀减小流速、残液控制阀增大流速。
[0054]
具体实施时，所述标准排放ph范围值为6-9。
[0055]
当反应桶内的ph值小于6时，反应桶内的溶液过酸性，需要调整烧碱溶液控制阀和残液控制阀的流速，所述烧碱溶液控制阀和残液控制阀的流速计算公式如下：
[0056][0057][0058]
其中，l为反应桶内的溶液体积，为反应桶内的氢离子浓度，为即时残液的氢离子浓度，为即时naoh溶液的氢氧根离子浓度，v1为残液控制阀的流速目标值，v2为烧碱溶液控制阀的流速目标值，t为采集时间周期，取固定值20s。
[0059]
当反应桶内的ph值大于9时，反应桶内的溶液过碱性，需要调整烧碱溶液控制阀和残液控制阀的流速，所述烧碱溶液控制阀和残液控制阀的流速计算公式如下：
[0060][0061][0062]
其中，l为反应桶内的溶液体积，为反应桶内的氢氧根离子浓度，为即时naoh溶液的氢氧根离子浓度，为即时残液的氢离子浓度，v1为残液控制阀的流速目标值，v2为烧碱溶液控制阀的流速目标值，t为采集时间周期，取固定值20s。
[0063]
经济性分析：水厂的二氧化氯发生器残液产生量在0.3m3/d，按中和比例0.8，naoh单价为1780元/t，残液外包处理费用根据市场询价约2800元/t，且存在危险化学品风险，通过比较生产运行成本投入，利用naoh中和处理残液具有较大成本优势。
[0064]
具体实施时，所述烧碱溶液控制阀和残液控制阀都为数字计量泵。
[0065]
具体实施时，当反应桶内的ph值始终位于预设目标ph范围值内时，所述plc控制系统控制电动阀将反应桶内的溶液排放至污泥浓缩池内。
[0066]
本发明还提供了一种二氧化氯发生器残液的无害化处理装置，其包括残液池和烧碱溶液池；
[0067]
反应桶，所述残液池和烧碱溶液池都通过第一管道与反应桶连接，两个所述第一管道上都设置有数字计量泵；
[0068]
所述反应桶内设置有搅拌器；
[0069]
所述反应桶和残液池内都设置有测量ph的ph计；
[0070]
所述数字计量泵、搅拌器和ph计都与plc控制系统电性连接；
[0071]
所述反应桶的底部通过第二管道与污泥浓缩池连通，所述第二管道上设置有电动阀。
[0072]
水厂自有污泥浓缩池，日处理能力1000m/d，根据水厂对clo2的需求，建立一套日处理量400l残液的处理设备。设备维护操作简单，处理效果好、成本低，可作为二氧化氯发生器辅助设备，具有市场化前景。
[0073]
综上所述，本发明公开了一种二氧化氯发生器残液的无害化处理方法及装置，包括如下步骤：将二氧化氯发生器的残液和naoh溶液都通过管道输送至反应桶内，两个所述管道上分别设置有残液控制阀、烧碱溶液控制阀；实时检测反应桶内的ph值，并将实时检测到的ph 值与预设标准排放ph范围值进行比较；当检测到反应桶内的ph值不在标准排放ph范围值内时，plc控制系统分别调整烧碱溶液控制阀的流速、残液控制阀的流速，使得反应桶内的ph值趋近预设目标 ph范围值，使得通过实时检测反应桶内的ph值与预设标准排放ph 范围值比较可以即时得到反应桶内溶液是否过酸或过碱，plc控制系统动态调整残液控制阀、烧碱溶液控制阀的流速，使反应桶内的ph 值趋近预设目标ph范围值，使得能够高效快速的处理残液，实现了无害化处理二氧化氯残液。
[0074]
显然，以上所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本技术的较佳实施例，但并不限制本技术的专利范围。本技术可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本技术说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本技术专利保护范围之内。