一种化工废水处理再利用装置及其使用方法与流程

1.本发明涉及化工废水再利用技术领域，尤其是涉及一种化工废水处理再利用装置。


背景技术：

2.鹤壁煤化工现有年产60万吨甲醇、10万吨1，4丁二醇、6万吨聚四氢呋喃和3000吨丁二酸酐产品，该化工生产园区以地理优势，源头以煤为原料的壳牌气化炉、1,4丁二醇的生产工艺采用山西三维工艺包，聚四氢呋喃的生产工艺采用韩国ptg工艺，丁二酸酐的生产工艺采用与山西大学联合开发的生产工艺，四套装置均配套循环水冷却系统三座，总冷却循环量为90000m
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/h,消耗水量一次水量为6000m
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/天。除盐水站一套，制除盐水量为900m
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/h，污水站两套处理能力为220m
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/h，每小时产废水量是580m
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/h，该化工单位以节能降耗减少废水排放量为目的，急需一种废水处理装置以处理废水达到可再次循环利用；为此设计一种化工废水处理再利用装置来解决上述中所提到的问题。


技术实现要素：

3.本发明针对现有技术的不足，提供一种化工废水处理再利用装置，可对工业废水处理，调剂到可循环利用的标准再次利用，从而节约水资源，有效地解决了上述背景技术中所提到的问题。
4.为解决上述问题本发明所采取的技术方案是：一种化工废水处理再利用装置，包括反应池，所述反应池的一侧相通连接有絮凝池，絮凝池的一侧相通连接有沉淀池，沉淀池的一侧相通连接有清水池；反应池内设有ph调节机构，絮凝池内设有混合机构，所述清水池的出口端设有过滤器，所述过滤器一侧相通连接有超滤设备，超滤设备的出口端相通连接有反渗透设备。
5.所述反应池的进口端管连接有第一输送泵，所述ph调节机构包括ph检测器、酸储罐和碱储罐，所述ph检测器设置在反应池的前端侧壁，所述酸储罐、碱储罐分别安装在反应池的左右两侧上端，酸储罐下端管连接有酸计量泵，酸计量泵下端管连接有酸管道阀门，所述碱储罐下端管连接有碱计量泵，碱计量泵下端管连接有碱管道阀门，酸管道阀门和碱管道阀门的另一端分别管相通连接在反应池的内部。
6.所述反应池的出口端管连接有第二输送泵，第二输送泵的出水口与絮凝池进口端管连接；所述絮凝池的一侧设有絮凝剂储罐，絮凝剂储罐下端管连接有加药计量泵，加药计量泵下端管连接有絮凝剂管道阀门。
7.所述混合机构包括电机，所述絮凝池上端固接有密封盖，电机固接在密封盖上端表面；电机下端同轴固接有摆杆，摆杆内壁开设有与键形滑槽，键形滑槽内壁滑动连接有防脱垫，防脱垫内壁转动连接有滑销，所述密封盖下端表面开设有与滑销相配合的轨道槽，所述滑销下端表面转动连接有搅拌轴，搅拌轴外表面固接有多个搅拌杆。
8.所述摆杆下端表面固接有直齿条，所述搅拌轴外表面上端固接有与直齿条相啮合
的直齿轮。
9.所述絮凝池出口端管连接有第三输送泵，第三输送泵出口端与沉淀池进口端管连接，沉淀池下端设有自吸泵。
10.所述沉淀池上侧出口端管连接有第四输送泵，第四输送泵出口端与清水池进口端管连接。
11.所述清水池出口端与过滤器进口端管连接，过滤器包括扩口、螺纹管道，扩口一侧端面固接有连接管，连接管内壁开设有与螺纹管道相配合的螺纹槽，连接管外表面还固接有多个手柄，螺纹管道一侧开设有卡槽，卡槽内壁设有可拆卸的过滤板，螺纹管道一端与扩口相通配合，螺纹管道另一端固接有伸缩管，伸缩管的出口端与超滤设备相通连接；伸缩管包括外管、内管，内管滑动连接在外管内壁。
12.一种化工废水处理再利用装置的使用方法，包括以下步骤：s1通过第一输送泵把废液输送到反应池内，ph检测器可对废液内的ph值进行检测，通过酸计量泵或碱计量泵可对废液调节至中性；s2通过第二输送泵可对调节后的废液输送至絮凝池内，通过加药计量泵可对絮凝池内的废液加入适量的絮凝剂，通过启动电机，会使搅拌杆边转动边圆周转动边往复变径移动，可对絮凝池内的废液进行大面积的均匀混合搅拌，使絮凝剂充分与废液融合；s3通过第三输送泵可使废液输送到沉淀池内，在沉淀池的静置作用下会使废液内的杂质向下沉淀，上端则变澄清水；s4通过第四输送泵可使沉淀池内的澄清水输送到清水池内，通过自吸泵可使沉淀池底端的浑浊滤渣排出到沉淀池外；s5清水池内的水在流向超滤设备时会经过过滤器，通过过滤器的过滤，可再次使水内的杂质进行过滤；s6通过超滤设备和反渗透设备可对原水中的铁锈、无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体杂质去除。
13.本发明结构新颖，构思巧妙，操作简单方便，和现有技术相比具有以下优点：1、通过第一输送泵把废液输送到反应池内，ph检测器可对废液内的ph值进行检测，通过酸计量泵或碱计量泵可对废液调节至中性；即调节至与常态水ph大致相同。
14.2、通过第二输送泵可对调节后的废液输送至絮凝池内，通过加药计量泵可对絮凝池内的废液加入适量的絮凝剂，通过启动电机，会使搅拌杆边转动边圆周转动边往复变径移动，可对絮凝池内的废液进行大面积的均匀混合搅拌，使絮凝剂充分与废液融合；通过药剂、搅拌杆的作用使水中悬浮微粒集聚变大，或形成絮团，从而加快粒子的聚沉，使絮凝药剂注入絮凝池与原水快速混凝在极短时间内形成达到固、液分离的目的现象。
15.3、通过第三输送泵可使废液输送到沉淀池内，在沉淀池的静置作用下会使废液内的杂质向下沉淀，上端则变澄清水；使水内的杂质固液分离。
16.4、通过第四输送泵可使沉淀池内的澄清水输送到清水池内，通过自吸泵可使沉淀池底端的浑浊滤渣排出到沉淀池外。
17.5、清水池内的水在流向超滤设备时会经过过滤器，通过过滤器的过滤，可再次使水内的杂质进行过滤，防止大块杂质进入到超滤设备内。
18.6、通过超滤设备和反渗透设备可对原水中的铁锈、无机离子、细菌、病毒、有机物
及胶体杂质去除，从而得到纯净水，可再次循环利用。
附图说明
19.图1为本发明的一种化工废水处理再利用装置的主视图。
20.图2为本发明的一种化工废水处理再利用装置的反应池安装示意图。
21.图3为本发明的一种化工废水处理再利用装置的絮凝池剖视图。
22.图4为本发明的一种化工废水处理再利用装置的轨道槽结构示意图。
23.图5为本发明的一种化工废水处理再利用装置的摆杆剖视图。
24.图6为本发明的一种化工废水处理再利用装置的清水池安装示意图。
25.图7为本发明的一种化工废水处理再利用装置的连接管安装示意图。
26.图8为本发明的一种化工废水处理再利用装置的扩口剖视图。
27.图9为本发明的一种化工废水处理再利用装置的过滤板安装示意图。
28.图中标号：1-反应池、2-第一输送泵、3-第二输送泵、4-絮凝池、5-第三输送泵、6-沉淀池、7-第四输送泵、8-过滤器、9-清水池、10-中控面板、11-ph检测器、12-酸储罐、13-酸计量泵、14-酸管道阀门、15-碱储罐、16-碱计量泵、17-碱管道阀门、18-密封盖、19-电机、20-摆杆、21-滑销、22-防脱垫、23-轨道槽、24-搅拌轴、25-搅拌杆、26-直齿轮、27-直齿条、28-絮凝剂管道阀门、29-加药计量泵、30-絮凝剂储罐、31-自吸泵、32-扩口、33-连接管、34-手柄、35-螺纹管道、36-过滤板、37-外管、38-内管、39-卡槽。
具体实施方式
29.以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
30.如图1-9所示，本发明提供一种化工废水处理再利用装置，包括反应池1，所述反应池1的一侧相通连接有絮凝池4，絮凝池4的一侧相通连接有沉淀池6，沉淀池6的一侧相通连接有清水池9；反应池1内设有ph调节机构，絮凝池4内设有混合机构，所述清水池9的出口端设有过滤器8，所述过滤器8一侧相通连接有超滤设备，超滤设备的出口端相通连接有反渗透设备。
31.如图1所示，利用全厂冷却水系统排污水的自流压差，引至新建地下缓冲池，在通过提升泵送至反应池1，利用水泵将污水综合送至反应池1内；通过ph调节机构对废水调节至中性，调节后的废水输送到絮凝池4内，再通过絮凝池4内的混合机构使水中悬浮微粒集聚变大，或形成絮团，从而加快粒子的聚沉；再次使废水引入到沉淀池6内，絮凝物缓慢沉降，大量的粗大矾花沉积于池底，上层水为澄清水，剩下的粒径小，密度小的矾花一边缓缓下降，一边继续相互碰撞结大，为耗时最长阶段；使沉淀池6内上层的澄清水输送至清水池9内，清水池9内的澄清水在向超滤设备输送过程中会遇到过滤器8，通过过滤器8的再次过滤，可使澄清水内的杂质再次过滤掉，从而使进入到超滤设备内的水更干净；超滤是采用中空纤维过滤新技术，配合三级预处理过滤清除自来水中杂质；超滤微孔小于0.01微米，能彻底滤除水中的细菌、铁锈、胶体等有害物质，保留水中原有的微量元素和矿物质；超滤是利用超滤膜为过滤介质的一种分离技术，超滤是一种流体切向流动和压力驱动的过程并按分子量大小来分离颗粒；分离原理是超滤是一种与膜孔径大小相关的筛分过程，超滤膜的孔
径大约在0.002至0.1微米范围内；以膜两侧的压力差为驱动力，以超模为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表时，超模膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成透明液，而原液中体积大于膜表面微孔经的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的；超滤膜分离技术具备常温、低压操作、无相变、能低耗水的利用率高等显著特点；超滤设备属于现有技术，不再赘述，通过超滤设备对水的再次过滤，从而对水内细菌、铁锈、胶体等有害物质进行过滤；反渗透被认为是分子级的过滤过程，这种“过滤作用”能够从水中除去99%溶解性矿物质，95-97%大多数不溶解性有机物和98%以上的生物和胶体物质；反渗透是对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜，一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜称之为理想半透膜；当把相同体积的稀溶液(例如淡水)和浓溶液(例如盐水)分别置于半透膜的两侧时，稀溶液中的溶剂将自然穿过半透膜而自发地向浓溶液一侧流动，这一现象称为渗透；当渗透达到平衡时，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，即形成一个压差，此压差即为渗透压；渗透压的大小取决于溶液的固有性质，即与浓溶液的种类、浓度和温度有关而与半透膜的性质无关；若在浓溶液一侧施加一个大于渗透压的压力时，溶剂的流动方向将与原来的渗透方向相反，开始从浓溶液向稀溶液一侧流动，这一过程称为反渗透； 反渗透是渗透的一种反向迁移运动，是一种在压力驱动下，借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法，它已广泛应用于各种液体的提纯与浓缩，其中最普遍的应用实例便是在水处理工艺中，用反渗透技术将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质去除，以获得高质量的纯净水。
32.所述反应池1的进口端管连接有第一输送泵2，所述ph调节机构包括ph检测器11、酸储罐12和碱储罐15，所述ph检测器11设置在反应池1的前端侧壁，所述酸储罐12、碱储罐15分别安装在反应池1的左右两侧上端，酸储罐12下端管连接有酸计量泵13，酸计量泵13下端管连接有酸管道阀门14，所述碱储罐15下端管连接有碱计量泵16，碱计量泵16下端管连接有碱管道阀门17，酸管道阀门14和碱管道阀门17的另一端分别管相通连接在反应池1的内部。
33.如图2所示，通过第一输送泵2的输送，可使化工废水输送到反应池1内，反应池1的前端侧壁还设有中控面板10，通过dcs中控系统使中控面板10与ph检测器11、酸计量泵13、碱计量泵16电性连接，ph检测器11可检测反应池1内的废水溶液的ph值，循环水排污、污水排污、除盐水排污的废水来水ph值不稳定时偏酸、时偏碱需要进入反应池1进行酸碱综合，如综合后ph低于7以下就需要计量泵加液碱进行调节，如综合后ph高于8就需要计量泵加液碱进行调节，使反应池1的水ph调节至7-8之间，中控面板10、ph检测器11、酸计量泵13、碱计量泵16为现有技术，不再赘述；酸管道阀门14和碱管道阀门17的作用是防止在停止工作时反应池1内的废液反向流入到酸储罐12、碱储罐15的管道内，通过转动阀门可使管道机械关闭，防止废液反流到各储罐内。
34.所述反应池1的出口端管连接有第二输送泵3，第二输送泵3的出水口与絮凝池4进口端管连接；所述絮凝池4的一侧设有絮凝剂储罐30，絮凝剂储罐30下端管连接有加药计量泵29，加药计量泵29下端管连接有絮凝剂管道阀门28。
35.如图3所示，通过第二输送泵3可使反应池1内调节后的中性废水输送至絮凝池4内，通过药剂和混合机构的作用使水中悬浮微粒集聚变大，或形成絮团，从而加快粒子的聚
沉，使絮凝药剂注入絮凝池4与原水快速混凝在极短时间内形成达到固、液分离的目的现象；加药计量泵29与中控面板10电性连接，可控制加入絮凝剂量的多少，从而根据废液的具体量大小做适应性的调节，絮凝剂管道阀门28作用与上述阀门原理相同不再赘述。
36.所述混合机构包括电机19，所述絮凝池4上端固接有密封盖18，电机19固接在密封盖18上端表面；电机19下端同轴固接有摆杆20，摆杆20内壁开设有与键形滑槽，键形滑槽内壁滑动连接有防脱垫22，防脱垫22内壁转动连接有滑销21，所述密封盖18下端表面开设有与滑销21相配合的轨道槽23，所述滑销21下端表面转动连接有搅拌轴24，搅拌轴24外表面固接有多个搅拌杆25。
37.如图3-5所示，电机19的作用是为混合机构提供动力；电机19为现有技术，不再赘述；摆杆20、滑销21、防脱垫22、轨道槽23安装和形状如图5所示，电机19与摆杆20内壁同轴固接有转轴，转轴转动连接在密封盖18内壁，防脱垫22可在键形滑槽内壁前后的滑动，当加入絮凝剂后，启动电机19，会使摆杆20做圆周摆动，摆杆20圆周摆动则会带动对应的防脱垫22、滑销21、搅拌轴24、搅拌杆25圆周摆动，当滑销21圆周转动时通过与轨道槽23的啮合，则会使滑销21、搅拌轴24、搅拌杆25边圆周转动边往复左右移动，即不断的改变圆周运动的半径大小，从而使搅拌杆25大面积均匀混合的搅拌内部的溶液，使絮凝剂与溶液均匀的混合。
38.所述摆杆20下端表面固接有直齿条27，所述搅拌轴24外表面上端固接有与直齿条27相啮合的直齿轮26。
39.如图4所示，当搅拌轴24往复左右移动时又会带动直齿轮26往复左右移动，由于直齿条27固接在摆杆20上不能移动，因此当直齿轮26往复左右移动时通过与直齿条27的啮合则会使直齿轮26、搅拌轴24自转，从而使搅拌杆25转动，从而进一步提高搅拌效率，使废液与絮凝剂更均匀的充分融合。
40.所述絮凝池4出口端管连接有第三输送泵5，第三输送泵5出口端与沉淀池6进口端管连接，沉淀池6下端设有自吸泵31。
41.如图6所示，第三输送泵5是使絮凝池4内的溶液输送到沉淀池6内，在沉降池中进行的絮凝物沉降过程，水流缓慢，大量的粗大矾花沉积于池底，上层水为澄清水，剩下的粒径小，密度小的矾花一边缓缓下降，一边继续相互碰撞结大，为耗时最长阶段；在絮凝剂的作用下，使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体，然后予以分离除去的水处理法；由于固态颗粒会沉入到池底，通过自吸泵31可使大量的固态颗粒抽出，从而对沉淀池6内排渣。
42.所述沉淀池6上侧出口端管连接有第四输送泵7，第四输送泵7出口端与清水池9进口端管连接。
43.如图6所示，由于沉淀池6上侧为澄清水，因此通过在沉淀池6上侧开设出口端，在第四输送泵7工作时可使沉淀池6内的澄清水抽送到清水池9内；清水池9的作用是储放已经沉淀好的澄清水。
44.所述清水池9出口端与过滤器8进口端管连接，过滤器8包括扩口32、螺纹管道35，扩口32一侧端面固接有连接管33，连接管33内壁开设有与螺纹管道35相配合的螺纹槽，连接管33外表面还固接有多个手柄34，螺纹管道35一侧开设有卡槽39，卡槽39内壁设有可拆卸的过滤板36，螺纹管道35一端与扩口32相通配合，螺纹管道35另一端固接有伸缩管，伸缩管的出口端与超滤设备相通连接；伸缩管包括外管37、内管38，内管38滑动连接在外管37内壁。
45.如图7-9所示，清水池9的出口端可设有水泵，水泵与过滤器8的扩口32相连接，通过水泵或通过水位差引流均可使清水池9内的水传输到超滤设备内；通过扩口32的扩张，可使水压降低，从而减少过滤板36的水压直冲力，降低过滤板36的磨损提高使用寿命，且又能提供较大的空间储放过滤后的液渣；扩口32、连接管33、螺纹管道35、卡槽39、过滤板36安装和形状如图8-9所示，扩口32的一端与扩口32的一端转动连接；过滤板36与卡槽39属于过盈配合，可拆卸；手柄34的作用是便于驱动连接管33转动；伸缩管可进行左右的伸缩但不能转动，从而限位螺纹管道35转动；当需要更换过滤板36或需要拆卸过滤器8内部清理液渣时，通过转动手柄34，会使对应的连接管33转动，由于螺纹管道35不能转动，连接管33转动通过与螺纹管道35的螺纹连接下会使螺纹管道35向右端移动，螺纹管道35向右移动时则会与连接管33脱离，当螺纹管道35与连接管33脱离后即可清理滤渣及过滤板36。
46.一种化工废水处理再利用装置的使用方法，包括以下步骤：s1通过第一输送泵2把废液输送到反应池1内，ph检测器11可对废液内的ph值进行检测，通过酸计量泵13或碱计量泵16可对废液调节至中性；s2通过第二输送泵3可对调节后的废液输送至絮凝池4内，通过加药计量泵29可对絮凝池4内的废液加入适量的絮凝剂，通过启动电机19，会使搅拌杆25边转动边圆周转动边往复变径移动，可对絮凝池4内的废液进行大面积的均匀混合搅拌，使絮凝剂充分与废液融合；s3通过第三输送泵5可使废液输送到沉淀池6内，在沉淀池6的静置作用下会使废液内的杂质向下沉淀，上端则变澄清水；s4通过第四输送泵7可使沉淀池6内的澄清水输送到清水池9内，通过自吸泵31可使沉淀池6底端的浑浊滤渣排出到沉淀池6外；s5清水池9内的水在流向超滤设备时会经过过滤器8，通过过滤器8的过滤，可再次使水内的杂质进行过滤；s6通过超滤设备和反渗透设备可对原水中的铁锈、无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体杂质去除。
47.本发明在使用时，通过第一输送泵2把废液输送到反应池1内，ph检测器11可对废液内的ph值进行检测，通过酸计量泵13或碱计量泵16可对废液调节至中性；即调节至与常态水ph大致相同；通过第二输送泵3可对调节后的废液输送至絮凝池4内，通过加药计量泵29可对絮凝池4内的废液加入适量的絮凝剂，通过启动电机19，会使搅拌杆25边转动边圆周转动边往复变径移动，可对絮凝池4内的废液进行大面积的均匀混合搅拌，使絮凝剂充分与废液融合；通过药剂、搅拌杆25的作用使水中悬浮微粒集聚变大，或形成絮团，从而加快粒子的聚沉，使絮凝药剂注入絮凝池4与原水快速混凝在极短时间内形成达到固、液分离的目的现象；通过第三输送泵5可使废液输送到沉淀池6内，在沉淀池6的静置作用下会使废液内的杂质向下沉淀，上端则变澄清水；使水内的杂质固液分离；通过第四输送泵7可使沉淀池6内的澄清水输送到清水池9内，通过自吸泵31可使沉淀池6底端的浑浊滤渣排出到沉淀池6外；清水池9内的水在流向超滤设备时会经过过滤器8，通过过滤器8的过滤，可再次使水内的杂质进行过滤，防止大块杂质进入到超滤设备内；通过超滤设备和反渗透设备可对原水中的铁锈、无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体杂质去除，从而得到纯净水，可再次循环利用。
48.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式代替，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。