專利名稱：含鋁廢水用作循環(huán)冷卻水的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及廢水處理和清潔生產(chǎn)的工藝，尤其是涉及含鋁廢水用作循環(huán)冷卻 水系統(tǒng)的補充水的設(shè)備。
背景技術(shù)：
對于整個社會，工業(yè)一直是城市用水的大戶，在中國，每年的工業(yè)用水量約為1100 億m3，其中工業(yè)循環(huán)冷卻水直接以自來水作為補充水，約占工業(yè)用水量的70%，這給本來就 緊張的水資源增加了很大的壓力。因此，尋找循環(huán)冷卻水除自來水之外的第二水源對于節(jié) 水的意義非常重大?，F(xiàn)有技術(shù)中，將廢水回用至循環(huán)冷卻水系統(tǒng)多采用膜技術(shù)對廢水進行前處理，但 實際工程應用經(jīng)驗得知，采用膜技術(shù)成本大，且膜的使用壽命短，運行維護成本高。因此，期望尋找一種既能使用廢水作為循環(huán)冷卻水，又不需要高昂的前處理成本 的技術(shù)。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種含鋁廢水用作循環(huán)冷卻水的設(shè)備。含鋁廢水通常包含鋁離子、以及一些有機物，傳統(tǒng)上將其中的鋁離子和有機物去 除，達到排放標準后排放。由于鋁離子的絮凝作用，且極易沉降，以及有機物的存在對于水 循環(huán)非常不利，使得無法將含鋁廢水作為循環(huán)冷卻水，往往需要復雜的預處理才能作為循 環(huán)冷卻水。但是，本申請的實用新型人發(fā)現(xiàn)將大部分鋁離子從廢水中去除后，剩余有機物盡 管對循環(huán)水系統(tǒng)不利，卻可以不通過預處理去除，而是在廢水在循環(huán)水系統(tǒng)循環(huán)的過程中 間歇性的處理來降低有機物的濃度。因此，本實用新型提出一種經(jīng)過簡單預處理即可將含 鋁廢水用作循環(huán)冷卻水的設(shè)備。本實用新型所提出的含鋁廢水用作循環(huán)冷卻水的設(shè)備，包括pH值調(diào)節(jié)器、過濾 器、冷卻塔以及臭氧水發(fā)生器。pH值調(diào)節(jié)器輸入該含鋁廢水，將廢水的pH值調(diào)節(jié)至7. 5，進 行廢水中鋁離子的混凝。過濾器連接該PH值過濾器，過濾廢水中的混凝后的鋁、以及生物 粘泥，使廢水中的鋁含量降至低于3mg/L。冷卻塔連接該過濾器，輸入過濾后的廢水作為補 充水，其中該冷卻塔是包含在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中。臭氧水發(fā)生器向該冷卻塔注入臭氧進行 水處理，以降解水中的有機物。本實用新型由于采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，既避免了廢水直接排 放，又可避免實現(xiàn)廢水回用所需的復雜預處理，因此對于節(jié)約水資源和能源具有十分顯著 的意義。

為讓本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作詳細說明，其中圖1示出本實用新型一實施例的含鋁廢水用作循環(huán)冷卻水的設(shè)備示意圖。圖2示出含鋁廢水用作循環(huán)冷卻水的流程圖。圖3示出本實用新型一個具體應用例流程圖。
具體實施方式
通常，低含鋁廢水中主要污染物為鋁，含量約為10mg/L-lg/L，其它成分可以含有 少量以COD(化學需氧量，濃度低于75mg/L，采用《水和廢水監(jiān)測分析方法》(第四版)的重 鉻酸鉀法檢測)衡量的有機物等還原性物質(zhì)、氨氮(濃度低于3mg/L)等。其中，因為鋁離 子具有絮凝作用，且極易沉降，鋁離子的存在會造成循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的嚴重結(jié)垢，因此本實 用新型期望降低鋁離子的濃度，以減輕或避免這種危害。另外，同樣期望去除COD物質(zhì)和氨 氮，以便適合于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)使用。與傳統(tǒng)處理工藝不同的是，本實用新型不是在廢水進 入循環(huán)冷卻水系統(tǒng)之前進行去除有機物的預處理，而是在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)循環(huán)過程中處理 有機物。圖1示出本實用新型一實施例的含鋁廢水用作循環(huán)冷卻水的設(shè)備示意圖。圖2示出含鋁廢水用作循環(huán)冷卻水的流程圖。參照圖1所示，該設(shè)備的一個實施例包含pH值調(diào)節(jié)器21、緩沖水箱22、增壓泵23、 精密過濾器24、冷卻塔25以及臭氧水發(fā)生器26。其中pH值調(diào)節(jié)器21、緩沖水箱22、增壓 泵23、精密過濾器24、冷卻塔25依次連接。冷卻塔25、臭氧水發(fā)生器26同時作為循環(huán)冷卻 水系統(tǒng)的組成部分，與冷水機組27、循環(huán)水泵組28組成循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。其中，進入循環(huán)冷 卻水系統(tǒng)的水在冷卻塔25、冷水機組27、循環(huán)水泵組28之間循環(huán)。臭氧水發(fā)生器26可在 一個或一個以上注入點，例如冷卻塔25中注入一定濃度的臭氧。pH值調(diào)節(jié)器21調(diào)節(jié)器典型地由調(diào)節(jié)池21b和攪拌機21a組成。緩沖水箱22的箱 體用于容納污泥，并在箱體底部設(shè)置活動的開口以排出污泥，水箱的出水管位于箱體頂部， 以從頂部排出清液。增壓泵23可使廢水進入精密過濾器24之前有足夠的壓力。參照圖2所示，首先于步驟Si，向pH值調(diào)節(jié)器21輸入含鋁廢水，廢水中鋁離子濃 度為10mg/L-lg/L，其它成分可以含有少量COD物質(zhì)(濃度低于75mg/L)、氨氮(濃度低于 3mg/L)，在pH值調(diào)節(jié)器21中，將廢水的pH值調(diào)節(jié)至目標pH值7. 5，進行廢水中鋁離子的 混凝?？蛇x地，在步驟S2，使廢水經(jīng)過緩沖水箱22，以使廢水中可能含有的固體雜質(zhì)初步沉 淀、排出。然后，在步驟S3，在精密過濾器24過濾廢水中的混凝后的鋁、以及生物粘泥等，使 廢水中的鋁含量降至低于3mg/L。此外，COD物質(zhì)的濃度低于75mg/L、氨氮的濃度低于3mg/ L。這些指標可滿足本實施例中描述的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)對水質(zhì)的要求。因此，在步驟S4，可直 接將廢水輸入冷卻塔25作為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的補充水。此后，廢水會作為循環(huán)冷卻水系統(tǒng) 的循環(huán)水，在冷卻塔25、冷水機組27、循環(huán)水泵組28之間循環(huán)。于步驟S5，在循環(huán)過程中， 臭氧水發(fā)生器26會向冷卻塔25注入臭氧進行水處理，注入的臭氧通過反饋和自動控制，保 持整個循環(huán)水體系有0. 01-0. 2mg/L的溶解臭氧殘留，以降解水中的COD物質(zhì)、氨氮等有機 物。例如，可通過設(shè)于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)各個位置的臭氧濃度傳感器檢測臭氧濃度，輸入給臭 氧水發(fā)生器26作為控制臭氧注入量的依據(jù)。臭氧同時可對整個循環(huán)冷卻水系統(tǒng)進行阻垢、 殺菌、緩蝕的有效處理。
4[0020]可見，當上述實施例將簡單的預處理與臭氧技術(shù)結(jié)合后，可以使得原本需要經(jīng)處 理后排放、或者經(jīng)復雜處理回用的含有少量COD物質(zhì)(低于75mg/L)、氨氮(低于3mg/L)、 鋁(小于3mg/L)的廢水，可以直接用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。下面結(jié)合一個實際的應用例說明本實用新型的設(shè)備的應用。某啤酒廠每日產(chǎn)生了大量的堿性含鋁洗瓶廢水和酸性的釀造廢水。目前該廠將兩 種廢水混合，調(diào)節(jié)PH值后生化處理，處理后的水直接排放到市政廢水系統(tǒng)，現(xiàn)有的水處理 技術(shù)沒有實現(xiàn)水的回用，廠方正面對越來越大的用水成本壓力，同時由于堿性廢水排放量 的不穩(wěn)定，現(xiàn)有工藝還會造成最終處理后的排放水鋁含量超過排放水國家標準。參照圖3所示，其中步驟S11-S13是廢水的原有處理工藝，步驟S14-S18是應用本 實用新型的設(shè)備后的附加工藝。在步驟S13之后，原有工藝直接排放廢水，而采用本實用新 型的設(shè)備后，于步驟S14將廢水的pH值調(diào)節(jié)至目標pH值7. 5，進行廢水中鋁離子的混凝。 然后，在步驟S5，在精密過濾器過濾廢水中的混凝后的鋁、以及生物粘泥等，使廢水中的鋁 含量降至低于3mg/L。隨后在步驟S16，直接將廢水輸入冷卻塔25作為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的 補充水。此后，廢水會作為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的循環(huán)水，在冷卻塔25、冷水機組27、循環(huán)水泵 組28之間循環(huán)。于步驟S17，在循環(huán)過程中，通過臭氧水發(fā)生器26會向冷卻塔25注入臭氧 進行水處理，注入的臭氧通過自動控制，保持整個循環(huán)水體系有0. 01-0. 2mg/L的溶解臭氧 殘留，以降解水中的COD物質(zhì)、氨氮等有機物。廢水在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中進行多次濃縮后， 可以在步驟S18選擇外排。值得指出的是，保留步驟S12和S13可以使原有工藝和新增工藝無縫銜接。但較 佳地，在步驟Sll混合后的廢水若COD物質(zhì)(濃度低于75mg/L)、氨氮(濃度低于3mg/L)濃 度變化不大時，可以省略步驟S12和S13，以避免不必要的消耗時間和資源。因此，本實用新型通過工藝的改進，不但解決了含鋁廢水超標的問題，而且實現(xiàn)了 采用工藝廢棄水簡單預處理后就回用至循環(huán)冷卻水，使工業(yè)循環(huán)冷卻水的補充水從自來水 變?yōu)榱嘶瘡U為寶的工藝廢棄水，實現(xiàn)節(jié)水，大大減小了企業(yè)的用水壓力。雖然本實用新型已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本實用新型，任何 本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的修改和完善，因此本 實用新型的保護范圍當以權(quán)利要求書所界定的為準。
權(quán)利要求一種含鋁廢水用作循環(huán)冷卻水的設(shè)備，所述含鋁廢水包含濃度在10mg/L 1g/L之間的鋁離子以及有機物，所述設(shè)備包括pH值調(diào)節(jié)器，輸入該含鋁廢水，將廢水的pH值調(diào)節(jié)至7.5，進行廢水中鋁離子的混凝；過濾器，連接該pH值過濾器，過濾廢水中的混凝后的鋁、以及生物粘泥，使廢水中的鋁含量降至低于3mg/L；冷卻塔，連接該過濾器，輸入過濾后的廢水作為補充水，其中該冷卻塔是包含在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中；臭氧水發(fā)生器，向該冷卻塔注入臭氧進行水處理，以降解水中的有機物。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，還包括緩沖水箱，連接在該pH值調(diào)節(jié)器與該 過濾器之間，該緩沖水箱從頂部輸出廢水且在底部沉積污泥。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，還包括增壓泵，設(shè)于該緩沖水箱與該過濾器 之間。
專利摘要本實用新型涉及一種含鋁廢水用作循環(huán)冷卻水設(shè)備，用于回用包含濃度在10mg/L-1g/L之間的鋁離子以及少量有機物的含鋁廢水，包括pH值調(diào)節(jié)器、過濾器、冷卻塔以及臭氧水發(fā)生器。pH值調(diào)節(jié)器輸入該含鋁廢水，將廢水的pH值調(diào)節(jié)至7.5，進行廢水中鋁離子的混凝。過濾器連接該pH值過濾器，過濾廢水中的混凝后的鋁、以及生物粘泥，使廢水中的鋁含量降至低于3mg/L。冷卻塔連接該過濾器，輸入過濾后的廢水作為補充水，其中該冷卻塔是包含在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中。臭氧水發(fā)生器向該冷卻塔注入臭氧進行水處理，以降解水中的有機物。
文檔編號C02F1/78GK201729723SQ20102019931
公開日2011年2月2日 申請日期2010年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者邱真真 申請人:上海輕工業(yè)研究所有限公司