石墨废水回收利用零排放处理生产线的制作方法

1.本实用新型涉及废水处理技术领域，尤其是涉及一种石墨废水回收利用零排放处理生产线。


背景技术：

2.石墨浮选后纯度一般为99.2%，为提高石墨的纯度，一般采用硫酸、硝酸、盐酸和氢氟酸等多种酸与石墨进行混合，利用酸的强腐蚀性将石墨中的杂质去除，使石墨的纯度可以达到99.99%，提纯后的石墨显酸性，不能被直接应用，因此需要利用清水对其进行洗涤，将石墨洗涤为中性，洗涤过程中产生的大量酸性废水里含有较多杂质，无法进行回用生产，需要对酸性废水进行处理后才能进行回用。
3.现有的废水处理工艺主要存在以下问题：第一是过滤后产生的清液中残留有小颗粒杂质和一些杂质离子，但是现有的处理工艺并不能对清液中含有的小颗粒杂质和杂质离子进行有效处理，影响了废水的处理效果；第二是现有的处理工艺不能将废水中含有的杂质全部去除，处理后的废水在回用时非常容易对石墨的生产造成影响。
4.因此，需要一种能够解决上述问题的石墨废水回收利用零排放处理生产线。


技术实现要素：

5.本实用新型提出一种石墨废水回收利用零排放处理生产线，实现了对废水的充分净化处理，提高了对废水的净化处理效果，解决了废水处理不彻底而导致回用时影响石墨生产的问题，同时使处理过程中产生的副产品得到有效利用，实现了废水的零排放处理。
6.本实用新型的技术方案是这样实现的：
7.石墨废水回收利用零排放处理生产线，包括沿废水处理方向依次设置的中和单元、第一过滤单元、第二过滤单元和除硬单元，所述第二过滤单元和除硬单元共同连接有一清水池；
8.所述中和单元包括依次连通的废水池、反应罐组和脱水机；
9.所述第一过滤单元包括第一澄清机，所述第一澄清机与所述脱水机相连通，所述第一澄清机的清水溢流口连通有第一缓存池，所述第一澄清机的污泥排放口与所述反应罐组相连接；
10.所述第二过滤单元包括膜池，所述膜池与所述第一缓存池相连通，所述膜池的纯水出口与所述清水池相连通，所述膜池的浓盐水出口连通有第二缓存池；
11.所述除硬单元包括依次连通的除硬反应罐、第二澄清机和蒸发器，所述除硬反应罐与所述第二缓存池相连通，所述第二澄清机的污泥排放口与所述反应罐组相连接，所述第二澄清机的清水溢流口与所述蒸发器相连通，所述蒸发器与所述清水池相连通。
12.作为一种优选的技术方案，所述第一澄清机和第二澄清机均包括一澄清机本体，每一所述澄清机本体内部均安装有一反应桶，所述脱水机和除硬反应罐的出液口分别与对应所述反应桶内部相连通，每一所述反应桶的底部均设有若干个出料口，每一所述反应桶
内均安装有一混合搅拌器，每一所述反应桶的下方均安装有一刮泥搅拌器，每一所述混合搅拌器和刮泥搅拌器共同连接有一搅拌器驱动机构，每一所述澄清机本体的顶部均固定有一安装平台，每一所述安装平台上均安装有一用于向所述反应桶内加入药剂的填料机构，每一所述澄清机本体侧壁的上端均设有所述清水溢流口，每一所述澄清机本体的底部均设有所述污泥排放口。
13.作为一种优选的技术方案，所述混合搅拌器包括旋转安装于所述反应桶内部的传动轴管，所述传动轴管与所述反应桶同轴设置，所述传动轴管的侧壁上设有若干个搅拌齿。
14.作为一种优选的技术方案，所述刮泥搅拌器包括一与所述传动轴管同轴设置的传动轴杆，所述传动轴杆穿过所述传动轴管，所述传动轴杆的下端安装有若干个呈环形排列设置的刮泥板，每一所述刮泥板均与所述澄清机本体的底壁相适配，每一所述刮泥板的底部均设有若干个刮泥耙齿。
15.作为一种优选的技术方案，所述搅拌器驱动机构包括一固定于所述安装平台上的驱动电机，所述驱动电机的电机轴上传动连接有第一驱动齿轮和第二驱动齿轮，所述传动轴管和传动轴杆的上端均伸出所述澄清机本体的顶部，所述传动轴管伸出所述澄清机本体顶部的一端固定安装有第一从动齿轮，所述第一从动齿轮与所述第一驱动齿轮相啮合，所述传动轴杆伸出所述传动轴管的上端固定安装有第二从动齿轮，所述第二从动齿轮与所述第二驱动齿轮相啮合。
16.作为一种优选的技术方案，所述填料机构包括一用于对原水和药剂进行预混合的缓冲箱，所述缓冲箱固定于所述安装平台上，所述缓冲箱内部设有若干个相互平行的导流板，所述导流板用于导引原水和药剂在所述缓冲箱内呈s形流动，所述缓冲箱的出液端安装有一进料管，所述进料管与所述反应桶内部相连通。
17.作为一种优选的技术方案，所述反应罐组包括若干个依次连通的中和反应罐，最上游的所述中和反应罐与所述废水池相连通，所述废水池与最上游的所述中和反应罐之间安装有第一提升泵，最下游的所述中和反应罐与所述脱水机相连通，最下游的所述中和反应罐与所述脱水机之间安装有渣浆泵，所述第一澄清机和第二澄清机的污泥排放口均与最下游的所述中和反应罐相连通。
18.作为一种优选的技术方案，所述膜池与所述第一缓存池之间安装有第二提升泵，所述第二缓存池与所述除硬反应罐之间安装有第三提升泵，所述第二澄清机与所述蒸发器之间安装有第四提升泵。
19.采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为：
20.由于石墨废水回收利用零排放处理生产线，包括中和单元、第一过滤单元、第二过滤单元和除硬单元，第二过滤单元和除硬单元共同连接有一清水池，在本实用新型中，中和单元用于对废水的ph值进行调整，产生的废水自生产车间排放至中和单元的废水池内，废水在废水池内进行储存，在第一提升泵的作用下，废水池内的废水被输送至最上游的中和反应罐内，然后废水依次自流过每一个中合反应罐，同时向最上游的中和反应罐内加入中和剂，使废水与中和剂进行混合和反应，实现了对废水ph值的调节；
21.第一过滤单元用于对废水进行第一次过滤，在渣浆泵的作用下，最下游的中和反应罐内的废水被输送至脱水机内，利用脱水机对废水和废水中含有的固体颗粒进行固液分离，分离产生的滤饼外运后用于建材，分离产生的清液进入到第一澄清机内，利用第一澄清
机对清液中残留的小颗粒杂质和杂质离子进行去除，第一澄清机内产生的污泥被排放到最下游的中和反应罐内，使其与废水混合后再次进行固液分离，第一澄清机内产生的清水被通入到第一缓存池内进行暂存；
22.第二过滤单元用于对澄清后的清水进行第二次过滤，在第二提升泵的作用下，第一缓存池内的清水被输送至膜池内，膜池对清水进行纳滤分离和反渗透分离，过滤后产生的纯水被通入到清水池内，过滤后产生的浓盐水被通入到第二缓存池内；
23.除硬单元用于对浓盐水进行除硬、澄清和盐分的分离，在第三提升泵的作用下，第二缓存池内的浓盐水被输送到除硬反应罐内，浓盐水在除硬反应罐内与软化剂进行混合和反应，来去除浓盐水中含有的钙镁离子，完成除硬反应的浓盐水自流至第二澄清机内，利用第二澄清机对浓盐水进行澄清，第二澄清机内产生的污泥被输送到最下游的中和反应罐内，与中和反应罐内的废水进行混合，在第四提升泵的作用下，第二澄清机内产生的清水被输送至蒸发器内进行蒸发，蒸发后产生的盐被外运后用作除雪剂，蒸发产生的水蒸汽冷却后形成冷凝水，冷凝水自流至清水池内，清水池内的清水被返回至生产车间内进行回用。
24.在本实用新型中，通过中和单元、第一过滤单元、第二过滤单元和除硬单元的净化处理，能够将废水中含有的各种固体杂质和杂质离子去除掉，实现了对废水充分彻底的净化处理，解决了废水处理不彻底而导致回用时影响石墨生产的问题，同时使处理过程中产生的滤饼、盐等副产品都得到有效的利用，实现了废水的零排放处理。
25.由于第一澄清机和第二澄清机均包括澄清机本体，澄清机本体内设置有搅拌混合器、刮泥混合器和填料机构，在本实用新型中，清液进入到反应桶后与药剂溶液进行混合和反应，同时利用搅拌混合器进行搅拌，使反应桶内的药剂与清液进行充分的混合，反应后的清液通过反应桶底部的出料口进入到澄清机本体内，在重力的作用下，清液中反应产生的固体颗粒慢慢沉淀到澄清机本体的底壁上，然后利用刮泥搅拌器中的刮泥耙齿，将沉淀到澄清机本体底壁上的固体颗粒慢慢刮到中间位置，并最终从澄清机本体底部的污泥排放口排出，形成的清水向上溢流，由澄清机本体侧壁上端的清水溢流口流出澄清机本体。
26.在本实用新型中，缓冲箱内的药剂可以采用除钙剂、絮凝剂等，药剂与原水在缓冲箱内进行预混合，预混合后的药剂溶液通过进料管进入到反应桶内，在反应桶内与清液进行混合和反应，将清液中残留的小颗粒杂质和杂质离子去除，有效改善了废水净化处理的效果，避免了含有小颗粒杂质和杂质离子的清水在回用时对石墨的生产造成影响。
27.由于中和单元包括依次连通的废水池、反应罐组和脱水机，反应罐组包括若干个依次连通的中和反应罐，在本实用新型中，中和反应罐可以采用搅拌罐，使废水与中和剂进行充分的混合，加快了废水与中和剂的反应速度，同时中和反应罐内加入的中和剂可以采用氢氧化钠、氢氧化钙、氧化钙、碳酸钙等碱性物质，用于对废水的ph值进行调整，使得中和后的废水呈中性或者弱碱性；脱水机可以采用离心机、板框压滤机、带式过滤机等脱水设备，用于对废水和废水中含有的固体颗粒进行固液分离，实现了对废水与固体颗粒的充分分离。
28.由于第二过滤单元包括膜池，在本实用新型中，第一缓存池内清水的含盐量比较高，不能直接外排或者回用于石墨生产中，需要对其进行过滤，因此在膜池采用纳滤分离和反渗透分离两道工序对清水进行过滤，过滤后产生的纯水直接进入到清水池内，以备后续回用于生产车间内，过滤后产生的浓盐水中含有较多的钙镁离子，需要对其进行除硬处理。
29.由于除硬单元包括除硬反应罐、第二澄清机和蒸发器，在本实用新型中，除硬反应罐可以采用搅拌罐，向其中加入碳酸钠作为软化剂，对浓盐水进行除硬软化，去除浓盐水中含有的钙镁离子，软化后的浓盐水被通入到第二澄清机内进行澄清净化，再经过蒸发器的蒸发，将浓盐水中含有的盐分蒸发出来，蒸发出来的盐可以用作除雪剂，蒸发产生的水蒸汽经过冷凝后形成的冷凝水被通入到清水池内。
30.由于搅拌器驱动机构包括驱动电机、第一驱动齿轮和第二驱动齿轮，在本实用新型中，第一驱动齿轮的齿径大于第二驱动齿轮的齿径，第一从动齿轮的齿径小于第二从动齿轮的齿径，通过各个齿轮齿径的大小来实现变速，使得传动轴管的转速大于传动轴杆的转速。
附图说明
31.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为本实用新型的结构示意图；
33.图2为本实用新型中澄清机本体的结构示意图。
34.其中：1、中和单元；2、第一过滤单元；3、第二过滤单元；4、除硬单元；5、清水池；6、废水池；7、脱水机；8、第一澄清机；9、清水溢流口；10、第一缓存池；11、污泥排放口；12、膜池；13、第二缓存池；14、除硬反应罐；15、第二澄清机；16、蒸发器；17、中和反应罐；18、缓冲箱；19、澄清机本体；20、安装平台；21、反应桶；22、传动轴管；23、搅拌齿；24、出料口；25、传动轴杆；26、刮泥板；27、刮泥耙齿；28、驱动电机；29、第一驱动齿轮；30、第二驱动齿轮；31、第一从动齿轮；32、第二从动齿轮；33、导流板；34、进料管；35、第一提升泵；36、渣浆泵；37、第二提升泵；38、第三提升泵；39、第四提升泵；40、生产车间。
具体实施方式
35.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.如图1和图2共同所示，石墨废水回收利用零排放处理生产线，包括沿废水处理方向依次设置的中和单元1、第一过滤单元2、第二过滤单元3和除硬单元4，第二过滤单元3和除硬单元4共同连接有一清水池5。
37.中和单元1包括依次连通的废水池6、反应罐组和脱水机7。
38.第一过滤单元2包括第一澄清机8，第一澄清机8与脱水机7相连通，第一澄清机8的清水溢流口9连通有第一缓存池10，第一澄清机8的污泥排放口11与反应罐组相连接。
39.第二过滤单元3包括膜池12，膜池12与第一缓存池10相连通，膜池12的纯水出口与清水池5相连通，膜池12的浓盐水出口连通有第二缓存池13。
40.除硬单元4包括依次连通的除硬反应罐14、第二澄清机15和蒸发器16，除硬反应罐
14与第二缓存池13相连通，第二澄清机15的污泥排放口11与反应罐组相连接，第二澄清机15的清水溢流口9与蒸发器16相连通，蒸发器16与清水池5相连通。
41.如图2所示，第一澄清机8和第二澄清机15均包括一澄清机本体19，每一澄清机本体19内部均安装有一反应桶21，脱水机7和除硬反应罐14的出液口均与对应反应桶21内部相连通，每一反应桶21的底部均设有若干个出料口24，每一所述反应桶21内均安装有一混合搅拌器，每一反应桶21的下方均安装有一刮泥搅拌器，每一混合搅拌器和刮泥搅拌器共同连接有一搅拌器驱动机构，每一澄清机本体19的顶部均固定有一安装平台20，每一安装平台20上均安装有一用于向反应桶21内加入药剂的填料机构，每一澄清机本体19侧壁的上端均设有一清水溢流口9，每一澄清机本体19的底部均设有一污泥排放口11，在本实用新型中，反应桶21内加入的药剂可以采用除钙剂、絮凝剂等，能够对清液中残留的小颗粒杂质和杂质离子进行去除，本实用新型利用第一澄清机8和第二澄清机15进行了两次澄清处理工作，有效提高了废水净化处理的效果，避免了处理后清水中残留杂质而在回用时对石墨的生产造成影响。
42.其中，混合搅拌器包括旋转安装于反应桶21内部的传动轴管22，传动轴管22与反应桶21同轴设置，传动轴管22的侧壁上设有若干个搅拌齿23。
43.刮泥搅拌器包括一与传动轴管22同轴设置的传动轴杆25，传动轴杆25穿过传动轴管22，传动轴杆25的下端安装有若干个呈环形排列设置的刮泥板26，每一刮泥板26均与澄清机本体19的底壁相适配，每一刮泥板26的底部均设有若干个刮泥耙齿27。
44.搅拌器驱动机构包括固定于安装平台20上的驱动电机28，驱动电机28的电机轴上传动连接有第一驱动齿轮29和第二驱动齿轮30，传动轴管22和传动轴杆25的上端均伸出澄清机本体19的顶部，传动轴管22伸出澄清机本体19顶部的一端固定安装有第一从动齿轮31，第一从动齿轮31与第一驱动齿轮29相啮合，传动轴杆25伸出传动轴管22的上端固定安装有第二从动齿轮32，第二从动齿轮32与第二驱动齿轮30相啮合。
45.填料机构包括一用于对原水和药剂进行预混合的缓冲箱18，缓冲箱18固定于安装平台20上，缓冲箱18内部设有若干个相互平行的导流板33，导流板33用于导引原水和药剂在缓冲箱18内呈s形流动，缓冲箱18的出液端安装有一进料管34，进料管34与反应桶21内部相连通。
46.而且，反应罐组包括若干个依次连通的中和反应罐17，最上游的中和反应罐17与废水池6相连通，废水池6与最上游的中和反应罐17之间安装有第一提升泵35，最下游的中和反应罐17与脱水机7相连通，最下游的中和反应罐17与脱水机7之间安装有渣浆泵36，第一澄清机8和第二澄清机15的污泥排放口11均与最下游的中和反应罐17相连通。
47.此外，膜池12与第一缓存池10之间安装有第二提升泵37，第二缓存池13与除硬反应罐14之间安装有第三提升泵38，第二澄清机15与蒸发器16之间安装有第四提升泵39。
48.如图1所示，以反应罐组包括3个中和反应罐17为例，a为加入到第一个中和反应罐17中的中和剂，中和剂可以采用氢氧化钠、氢氧化钙、氧化钙、碳酸钙等碱性物质；b为利用脱水机7对废水进行固液分离后产生的滤饼，滤饼外运后可以用于建材；c为利用脱水机7对废水进行固液分离后产生的清液；d为第一澄清机8内经清水溢流口9流出的清水；e为第一澄清机8内经污泥排放口11排出的污泥；f为利用膜池12进行过滤而产生的纯水；g为利用膜池12过滤而产生的浓盐水；h为加入到除硬反应罐14内的软化剂，软化剂可以采用碳酸钠；i
为第二澄清机15内经污泥排放口11排出的污泥；j为第二澄清机15内经清水溢流口9流出的清水；k为浓盐水经蒸发器16蒸发后产生的盐；l为浓盐水蒸发后产生水蒸汽冷凝形成的冷凝水；m为加入到缓冲箱18内的药剂，药剂可以采用除钙剂、絮凝剂等；n为加入到缓冲箱18内的原水。
49.使用本实用新型对石墨生产产生废水进行处理的过程如下：
50.第一步，生产车间40内产生的废水被通入到废水池6内进行储存，在第一提升泵35的作用下，废水池6内的废水被输送至最上游的中和反应罐17内，废水依次自流过每一个中和反应罐17，同时向最上游的中和反应罐17内加入中和剂，中和剂与废水进行混合和反应，对废水的ph值进行调整；
51.第二步，在渣浆泵36的作用下，最下游中和反应罐17内的废水被输送至脱水机7内，脱水机7对废水和固体颗粒进行固液分离，分离产生的滤饼外运后用于建材，分离产生的清液进入到第一澄清机8内进行澄清处理工作；
52.第三步，清液被通入到第一澄清机8中的反应桶21内，缓冲箱18内的药剂通过进料管34通入到反应桶21内，利用搅拌混合器对清液和药剂进行搅拌混合，反应后的清液通过反应桶21底部的出料口24进入到澄清机本体19内，清液中反应产生的固体颗粒在重力的作用下，慢慢沉淀到澄清机本体19的底壁上，同时在刮泥搅拌器的作用下，使澄清机本体19底壁上的固体颗粒向澄清机本体19底部的中间位置汇聚，并最终通过污泥排放口11排出第一澄清机8，第一澄清机8内排出的固体颗粒被通到最下游的中和反应罐17内，与此同时澄清机本体19内部的清水向上溢流，通过清水溢流口9流出第一澄清机8，并被通到第一缓存池10内进行暂存；
53.第四步，在第二提升泵37的作用下，第一缓存池10内的清水进入到膜池12内进行过滤，膜池12对清水进行纳滤分离和反渗透分离，过滤后产生纯水和浓盐水，纯水被通入到清水池5内，浓盐水被通入到第二缓存池13内进行暂存；
54.第五步，在第三提升泵38的作用下，第二缓存池13内的浓盐水被输送至除硬反应罐14内，向除硬反应罐14内加入软化剂，软化剂与浓盐水充分混合和反应，去除浓盐水中含有的钙镁离子，完成除硬工作的清水自流到第二澄清机15内进行澄清，第二澄清机15内产生的固体颗粒通过污泥排放口11排出第二澄清机15，并被通到最下游的中和反应罐17内，通过清水溢流口9流出第二澄清机15的清水，在第四提升泵39的作用下，进入到蒸发器16内进行蒸发，蒸发后形成的盐被外运用作除雪剂，蒸发后形成的水蒸汽经过冷凝后形成冷凝水，最终被通入到清水池5内；
55.第六步，清水池5内的清水被重新通入到生产车间40内进行回用。
56.综上，本实用新型提出的石墨废水回收利用零排放处理生产线，实现了对废水的充分净化处理，提高了对废水的净化处理效果，解决了废水处理不彻底而导致回用时影响石墨生产的问题，同时使处理过程中产生的副产品得到有效利用，实现了废水的零排放处理。
57.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。