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固液分离系统及碱液 净化系统

阅读：227发布：2020-05-08

专利汇可以提供固液分离系统及碱液净化系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开一种应用于钢材清洗段的废液处理的固液分离系统以及一种碱液净化系统。其中，固液分离系统包括暂存罐和反冲洗过滤器；暂存罐具有第一进液口、第一出液口和第一助滤剂添加口，第一进液口用于输入钢材清洗段的废液，第一助滤剂添加口用于向暂存罐中添加助滤剂；暂存罐内还设置有第一搅拌器；反冲洗过滤器具有第三进液口和进气口，第三进液口与第一出液口连通，进气口用于与进气管路连通；反冲洗过滤器的底部还设置有排渣口。通过采用这样的系统，可以尽量减少污染，对废液中的污染物实行减量收集，并且，废液中的水经过固液分离之后也可以循环利用，处理工艺简单，成本相对较低，更加环保，适用性广。，下面是固液分离系统及碱液净化系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种应用于钢材清洗段的废液处理的固液分离系统，其特征在于，所述固液分离系统包括暂存罐和反冲洗过滤器；
所述暂存罐具有第一进液口、第一出液口和第一助滤剂添加口，所述第一进液口用于输入钢材清洗段的废液，所述第一助滤剂添加口用于向所述暂存罐中添加助滤剂；所述暂存罐内还设置有第一搅拌器；
所述反冲洗过滤器具有第三进液口和进气口，所述第三进液口与所述第一出液口连通，所述进气口用于与进气管路连通；所述反冲洗过滤器的底部还设置有排渣口。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括预涂罐，所述预涂罐具有第五出液口和第二助滤剂添加口，所述反冲洗过滤器还具有第四进液口，所述第四进液口与所述第五出液口连通，所述第二助滤剂添加口用于向所述预涂罐中添加助滤剂；所述预涂罐内还设置有第二搅拌器。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括定量投料装置，所述定量投料装置与所述第一助滤剂添加口和/或所述第二助滤剂添加口连通。
4.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，所述暂存罐具有第二进液口，所述反冲洗过滤器还具有第三出液口，所述第二进液口与所述第三出液口连通。
5.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，所述反冲洗过滤器还具有第四出液口，所述第四出液口与电磁过滤器连通，所述电磁过滤器用于钢材清洗段中的碱液过滤。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括清液罐，所述第四出液口与所述电磁过滤器通过所述清液罐连通。
7.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，所述反冲洗过滤器还具有第三出液口和/或第四出液口；所述反冲洗过滤器中包括至少一个过滤单元，每一个所述过滤单元包括一个中心管，以及环绕设置在所述中心管外周的过滤管；所述中心管的一端与所述进气口连通，并且，所述中心管的一端与所述第三出液口和/或第四出液口连通；所述过滤管的管壁上开设有过滤孔，所述过滤管的管壁外设置有过滤介质。
8.一种碱液净化系统，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的固液分离系统，以及至少一个电磁过滤器，至少一个所述电磁过滤器的出液口与所述固液分离系统连通。

说明书全文

固液分离系统及碱液 净化系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及含有固体的废液处理技术领域，尤其涉及一种应用于钢材清洗段的废液处理的固液分离系统，以及一种碱液净化系统。

背景技术

[0002] 钢材在轧制工艺之后表面一般会留下油污、铁粉等各种物质。这些油污和铁粉混合在一起，牢固地粘附在钢材表面，很难被清理掉。因此，在进行后期工艺之前，需要采用清洗装置对钢材进行清洗。如果清洗得不彻底，这些残留在钢材表面的物质会影响钢材后期的退火、涂镀层等深加工，影响钢材的质量。

[0003] 一般地，钢材的清洗主要包括碱洗、电解清洗和漂洗。相应地，钢材的清洗段主要包括碱洗段(包含碱喷淋和/或碱浸洗，以及碱刷洗)、电解清洗段和漂洗段，每段均分别包括在线槽和循环槽。各段的循环槽有蒸气进行加热，以便控制清洗溶液和漂洗水的温度。为了更好地去除钢材表面的油污和铁粉，碱洗、电解清洗通常采用含表面活性剂、添加剂等成分的 NaOH碱液。在清洗过程中，碱液内的油污和铁粉含量越来越高。当含量达到规定值后，就必须更换碱液，以保证钢材的清洗效果。

[0004] 为了延长碱液的循环使用周期，可以在每个清洗工段设置一台电磁过滤器。电磁过滤器分别与碱洗循环槽出口和电解清洗循环槽出口连接，从而可以在碱洗循环槽和电解清洗循环槽之间定期切换，进行过滤，去除碱洗循环槽和电解清洗循环槽中的碱液中的铁粉。为了保证电磁过滤器的过滤效果，当电磁过滤器中的铁粉累积到一定程度，就需要对电磁过滤器进行清洗，否则会影响碱液的过滤效果，导致碱液中残留大量铁粉，无法循环利用。清洗电磁过滤器需要使用大量水，从而产生大量的废液。这些废液含有大量铁粉和油分，会对环境造成污染，不能直接排放，需要复杂的处理工艺才能使其达到环保排放的标准。

[0005] 因此，钢材清洗段的废液处理工艺复杂，成本高昂，这是本领域技术人员亟待解决的问题。实用新型内容

[0006] 本申请提供一种固液分离系统，将该固液分离系统应用于钢材清洗段的废液处理，可以将废液中的铁粉和油污等很好地分离出来，压榨成固体，当做固体垃圾进行收集排放。通过采用这样的系统，可以尽量减少污染，对废液中的污染物实行减量收集，并且，废液中的水经过固液分离之后也可以循环利用。

[0007] 第一方面，本申请提供一种应用于钢材清洗段的废液处理的固液分离系统，所述固液分离系统包括暂存罐和反冲洗过滤器；

[0008] 所述暂存罐具有第一进液口、第一出液口和第一助滤剂添加口，所述第一进液口用于输入钢材清洗段的废液，所述第一助滤剂添加口用于向所述暂存罐中添加助滤剂；所述暂存罐内还设置有第一搅拌器；

[0009] 所述反冲洗过滤器具有第三进液口和进气口，所述第三进液口与所述第一出液口连通，所述进气口用于与进气管路连通；所述反冲洗过滤器的底部还设置有排渣口。

[0010] 结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，该固液分离系统还包括预涂罐，所述预涂罐具有第五出液口和第二助滤剂添加口，所述反冲洗过滤器还具有第四进液口，所述第四进液口与所述第五出液口连通，所述第二助滤剂添加口用于向所述预涂罐中添加助滤剂；所述预涂罐内还设置有第二搅拌器。

[0011] 结合第一方面及上述可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，该固液分离系统还包括定量投料装置，所述定量投料装置与所述第一助滤剂添加口和/或所述第二助滤剂添加口连通。

[0012] 结合第一方面及上述可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述暂存罐具有第二进液口，所述反冲洗过滤器还具有第三出液口，所述第二进液口与所述第三出液口连通。

[0013] 结合第一方面及上述可能的实现方式，在第一方面第四种可能的实现方式中，所述反冲洗过滤器还具有第四出液口，所述第四出液口与电磁过滤器连通，所述电磁过滤器用于钢材清洗段中的碱液过滤。

[0014] 结合第一方面及上述可能的实现方式，在第一方面第五种可能的实现方式中，该固液分离系统还包括清液罐，所述第四出液口与所述电磁过滤器通过所述清液罐连通。

[0015] 结合第一方面及上述可能的实现方式，在第一方面第六种可能的实现方式中，所述反冲洗过滤器还具有第三出液口和/或第四出液口；所述反冲洗过滤器中包括至少一个过滤单元，每一个所述过滤单元包括一个中心管，以及环绕设置在所述中心管外周的过滤管；所述中心管的一端与所述进气口连通，并且，所述中心管的一端与所述第三出液口和/或第四出液口连通；所述过滤管的管壁上开设有过滤孔，所述过滤管的管壁外设置有过滤介质。

[0016] 第二方面，本申请提供一种碱液净化系统，包括第一方面的任一种固液分离系统，以及至少一个电磁过滤器，至少一个所述电磁过滤器的出液口与所述固液分离系统连通。

[0017] 在将该固液分离系统用于钢材清洗段的废液处理时，首先，废液从暂存罐的第一进液口进入到暂存罐中。助滤剂可以从第一助滤剂添加口被添加到暂存罐中。这里，助滤剂的添加量可以根据应用场景的不同而不同。例如，在一些应用场景中，可以根据暂存罐中废液中的固体含量，来计算助滤剂的添加量。然后，启动暂存罐中的第一搅拌器，将暂存罐中的助滤剂充分搅匀。再将暂存罐中的废液从第一出液口输出，经反冲洗过滤器的第三进液口，进入到反冲洗过滤器中进行过滤。在过滤时，铁粉、铁粉形成的磁絮凝体中吸附的油污，以及泥污等，都会被反冲洗过滤器中的过滤介质拦截，形成滤饼。由于在废液中添加了助滤剂并且已搅拌均匀，故而有利于实现废液中的尺寸较细的铁粉的固液分离，可以适用于多种不同钢材生产线的废液处理。同时，在废液中添加助滤剂以及搅拌均匀，还可以减轻对反冲洗过滤器中过滤介质的污染，延长过滤介质的使用寿命。在进气口通入气体，将残留在反冲洗过滤器中的液体排出，并压榨去除滤饼中的水分。当滤饼中的水分达到要求之后，将滤饼从排渣口排出，从而得到固体形式的垃圾。而废液中的水分经过反冲洗过滤器的过滤之后，可以被循环利用。因此，使用上述固液分离系统处理钢材清洗段的废液，处理工艺简单，成本相对较低，更加环保，适用性广。附图说明

[0018] 为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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。

[0019] 图1为本申请的应用于钢材清洗段的废液处理的固液分离系统的一种实现方式的结构示意图；

[0020] 图2为本申请的固液分离系统中，反冲洗过滤器中的过滤单元的一种实现方式的结构示意图；

[0021] 图3为本申请的碱液净化系统结构示意图。

[0022] 附图标记说明：暂存罐1；第一进液口11；第二进液口12；第一出液口13；第一助滤剂添加口14；第一搅拌器15；反冲洗过滤器2；第三进液口21；第四进液口22；第三出液口23；第四出液口24；进气口25；排渣口26；过滤单元27；中心管271；中心管的一端2711；中心管的另一端2712；过滤管272；过滤孔2721；过滤介质273；滤饼274；预涂罐3；第五出液口31；第二助滤剂添加口32；第二搅拌器33；定量投料装置4；清液罐5；电磁过滤器6。

具体实施方式

[0023] 下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

[0024] 采用一般的废液处理工艺，不但工艺复杂，而且由于钢材清洗段的废液中的铁粉很细，一般在微米级别，故而很难达到较好的后处理效果。在一些后处理工艺中，采用膜过滤来去除废液中的铁粉和油份，不但成本高昂，而且无法适用于不同钢材生产线的废液处理。这主要是因为，不同钢材生产线所产生的废液中的铁粉的颗粒大小不同，采用特定孔径的膜过滤工艺，只能适用于特定的生产线的废液处理。

[0025] 请参见图1，图1为本申请中的固液分离系统的一种实现方式的结构示意图。在本申请的第一个实施例中，固液分离系统包括暂存罐1和反冲洗过滤器2。暂存罐1具有第一进液口11、第一出液口13和第一助滤剂添加口14，第一进液口11用于输入钢材清洗段的废液，第一助滤剂添加口14用于向暂存罐1中添加助滤剂；暂存罐1内还设置有第一搅拌器15。反冲洗过滤器2具有第三进液口21和进气口25，第三进液口21与第一出液口13连通，进气口25用于与进气管路连通；反冲洗过滤器2的底部还设置有排渣口26。

[0026] 在将该固液分离系统用于钢材清洗段的废液处理时，首先，废液从暂存罐1的第一进液口11进入到暂存罐1中。助滤剂可以从第一助滤剂添加口14被添加到暂存罐1中。这里，助滤剂的添加量可以根据应用场景的不同而不同。例如，在一些应用场景中，可以根据暂存罐1中废液中的固体含量，来计算助滤剂的添加量。然后，启动暂存罐1中的第一搅拌器15，将暂存罐1中的助滤剂充分搅匀。再将暂存罐1中的废液从第一出液口13输出，经反冲洗过滤器2的第三进液口21，进入到反冲洗过滤器2中进行过滤。在过滤时，铁粉、铁粉形成的磁絮凝体中吸附的油污，以及泥污等，都会被反冲洗过滤器2中的过滤介质拦截，形成滤饼。由于在废液中添加了助滤剂并且已搅拌均匀，故而有利于实现废液中的尺寸较细的铁粉的固液分离，可以适用于多种不同钢材生产线的废液处理。同时，在废液中添加助滤剂以及搅拌均匀，还可以减轻对反冲洗过滤器2中过滤介质的污染，延长过滤介质的使用寿命。在进气口25通入气体，将残留在反冲洗过滤器2中的液体排出，并压榨去除滤饼中的水分。当滤饼中的水分达到要求之后，将滤饼从排渣口26排出，从而得到固体形式的垃圾。而废液中的水分经过反冲洗过滤器2的过滤之后，可以被循环利用。因此，使用上述固液分离系统处理钢材清洗段的废液，处理工艺简单，成本相对较低，更加环保，适用性广。

[0027] 需要说明的是，上述的固液分离系统中可以包括其他必要的组件，例如泵、电机、阀门等，本申请对此不作限定。上述反冲洗过滤器2中的过滤介质，可以是滤袋、滤布或者其他现有的过滤介质，还可以是多种不同过滤介质的组合，本申请对此也不作限定。对于上述反冲洗过滤器2而言，除了前述限定的结构以外，反冲洗过滤器2中的其他组件可以采用常规的反冲洗过滤器中的组件，本申请对此不作赘述。

[0028] 可选地，请参见图1和图2，在反冲洗过滤器的一种实现方式中，反冲洗过滤器2还具有第三出液口23和/或第四出液口24；反冲洗过滤器2中包括至少一个过滤单元27，每一个过滤单元27包括一个中心管271，以及环绕设置在中心管271外周的过滤管272；中心管的一端2711与进气口25连通，并且，中心管的一端2711与第三出液口23和/或第四出液口 24连通；过滤管272的管壁上开设有过滤孔2721，过滤管272的管壁外设置有过滤介质273。

[0029] 在过滤时，废液从第三进液口21进入到过滤管272外侧，经过过滤介质273以及过滤管272上的过滤孔2721之后，到达过滤管272内侧。滤液从中心管的另一端2712进入中心管271，从中心管的一端2711流出，并从第三出液口23或者第四出液口24流出。满足循环利用标准的滤液从第四出液口24进入清液罐5，尚不满足循环利用标准的滤液从第三出液口 23进入暂存罐1。当过滤完成需要反冲洗滤饼274的时候，从进气口25通入气体，气体从中心管的一端2711进入，从中心管的另一端2712流出，并分散到中心管271外周的过滤管 272内。气体再经过过滤管272管壁上的过滤孔2721和过滤介质273，从而压缩和去除过滤介质
273上附着的滤饼274。

[0030] 需要说明的是，本申请中通过进气口25进入反冲洗过滤器2的气体，可以是空气、氮气、氩气等气体，也可以是加热后的空气、氮气等气体，可以根据应用场景的不同进行调整。

[0031] 可选地，暂存罐1具有第二进液口12，反冲洗过滤器2还具有第三出液口23，第二进液口12与第三出液口23连通。

[0032] 当废液在反冲洗过滤器2中经过一次过滤，有时候滤液并不能直接达到循环利用的标准，此时，可以将滤液通过反冲洗过滤器2的第三出液口23，以及暂存罐1的第二进液口12，再输送回暂存罐1，然后通过暂存罐1中的第一出液口13和反冲洗过滤器2的第三进液口
21，重新进入到反冲洗过滤器2中进行反复过滤。经过多次过滤之后，滤液就可以达到循环利用的标准。

[0033] 可选地，反冲洗过滤器2还具有第四出液口24。可选地，该固液分离系统还可以包括清液罐5，第四出液口24与清液罐5连通。当滤液达到循环利用的标准之后，可以将滤液从第四出液口24排出，存放在清液罐5中，以供后续循环使用。

[0034] 可选地，清液罐5与电磁过滤器6连通。这里的电磁过滤器6用于钢材清洗段中的碱液过滤。当采用电磁过滤器6将碱液过滤完成之后，碱液中的铁粉和油污等物质被去除，碱液可以被循环使用。被过滤出来的铁粉和油污等物质留在电磁过滤器6中。此时，可以将电磁过滤器6消磁，在电磁过滤器6中通入水，将铁粉和油污等物质冲洗带出电磁过滤器6。带有铁粉和油污等物质的冲洗水，就是前述的废水，这些废水经过固液分离系统的处理之后，又可以得到达到循环利用的标准的滤液。通过这样的方式，可以大量节约碱液净化过程中的清洗水，降低碱液净化和废液处理的成本，更加环保。

[0035] 可选地，上述固液分离系统还包括预涂罐3，预涂罐3具有第五出液口31和第二助滤剂添加口32，反冲洗过滤器2还具有第四进液口22，第四进液口22与第五出液口31连通，第二助滤剂添加口32用于向预涂罐3中添加助滤剂；预涂罐3内还设置有第二搅拌器33。

[0036] 通过上述装置，在反冲洗过滤器2过滤废液之前可以先进行预涂。首先，通过第二助滤剂添加口32将助滤剂添加到预涂罐3中，然后开启第二搅拌器33，将预涂罐3中的水和助滤剂充分搅匀，得到预涂液。与往暂存罐1中添加助滤剂类似的，往预涂罐3中添加的助滤剂的添加量，也可以根据应用场景的不同而不同。再将预涂罐3中的预涂液从第五出液口31 输出，经反冲洗过滤器2的第四进液口22，进入到反冲洗过滤器2中，对反冲洗过滤器2 进行预涂，在过滤介质表面形成一层预涂膜。预涂完成之后，再将暂存罐1中的废液输送到反冲洗过滤器2中进行过滤。通过预涂可以提高废液过滤时的过滤效果，以及更有利于废液过滤完成之后的反冲洗步骤。

[0037] 可选地，向暂存罐1或者预涂罐3中添加助滤剂，可以采用定量投料装置4。定量投料装置4与第一助滤剂添加口14和/或第二助滤剂添加口32连通，从而自动定量添加助滤剂。

[0038] 可选地，定量投料装置4可以包括存储料仓、螺旋给料装置、称重斗等组件(图中未示出)。其中，存储料仓用于存储助滤剂。称量斗用于称量待添加的助滤剂的添加量。螺旋给料装置与存储料仓的出料口连通，用于将助滤剂从存储料仓输送值暂存罐1的第一助滤剂添加口14或者预涂罐3的第二助滤剂添加口32。

[0039] 请参考图3，在另一个实施例中，提供一种碱液净化系统，包括前述第一个实施例中的任一种固液分离系统，以及至少一个电磁过滤器6。其中，电磁过滤器6中的至少一个的出液口与固液分离系统连通。

[0040] 该碱液净化系统包括第一个实施例中的任一种固液分离系统，相应地具有前述固液分离系统的有益效果，此处不再赘述。

[0041] 应理解，在本实用新型及实施例的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

[0042] 术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

[0043] 还应理解，上述实施例中的不同实现方式，只要不相互矛盾，均可以相互结合。以上所述仅为本实用新型的部分实施例，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。

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