一种陶瓷行业脱硫塔废液的石膏回收装置

朱育群，张永伟，伍志良，曾健，曾惠孙，陈建东，胡娇，袁小娣

(佛山市三水新明珠建陶工业有限公司，佛山 528100)

1 前言

目前，陶瓷行业的窑炉排放的烟气中含有大量的硫氧化合物，在其排放前必须先通过脱硫塔进行脱硫处理使其达到排放标准，而陶瓷窑炉烟气一般采用石灰石膏法进行脱硫，脱硫处理后会产生大量的石膏水废液，石膏水流到环保池和原料仓库时，会污染环保水和原料，引起砖坯起泡，传统方法采用自然沉淀法沉淀成石膏浆，然后将石膏浆倒入堆放池内，但是自然沉淀法沉淀的石膏浆所含水分仍然很高，难以处理，堆放时不宜堆高，造成满地都是石膏浆。

现有的陶瓷行业脱硫生产的石膏脱水用过滤装置，包括过滤腔体和外置固定基板，过滤腔体内腔的两侧均设有波浪片，外置固定基板的上方安装有控制箱，外置固定基板的底部固定安装有位于过滤腔体正上方的测距仪，通过在过滤腔体的内部设置振动装置，利用密封箱作为动力，抖动绒毛片板，使得过滤腔体内部的石膏进行沉淀，水漂在过滤腔体内腔上方，随后利用测距仪进行检测，采用控制箱内部的控制器，控制升降装置的升降高度并对其进行调整，使得升降装置下方的吸水装置对上层过滤腔体内腔中的水进行持续不断的吸附，该石膏脱水用过滤装置仅通过一级振动沉淀成石膏浆，沉淀仍不完全，石膏浆仍含有较多的水分，即石膏浆的浓度较低。

2 一种陶瓷行业脱硫塔废液的石膏回收装置的技术方案

为了解决常用石膏回收装置中石膏浆浓度较低的技术问题，我们设计了一种脱硫塔废液的石膏回收装置，其包括多个沉淀箱、振动器、输送装置以及石膏回收池，该脱硫塔废液的石膏回收装置具有石膏水处理量大、石膏浆沉淀效率高且完全、石膏浆浓度高、回收处理方便的优点。

为实现上述脱硫塔废液石膏回收装置目的，我们采取的技术方案如下：

一种脱硫塔废液的石膏回收装置，包括一级沉淀箱、二级沉淀箱、……、N级沉淀箱，N为大于或等于2的正整数，多个沉淀箱上均设有振动器，多个沉淀箱的顶端分别与脱硫塔的分级过滤器的相应输出端连接，每级沉淀箱的底端与下一级沉淀箱的上部连接，所述N级沉淀箱的下方设有倾斜设置的输送装置，所述输送装置的输送端高于接收端，且所述输送装置的输送端下方设有石膏回收池。

多个沉淀箱的底端均设有出口，且所述出口与沉淀箱的内腔连通，沉淀箱位于所述出口内设有开关控制组件，每级沉淀箱的所述出口与下一级沉淀箱的上部通过管道连接，所述管道的一端与该级沉淀箱的所述出口连接，所述管道的另一端与下一级沉淀箱的上部连接，通过这样设置，所述脱硫塔的废液经过所述分级过滤器的分级过滤作用后流向沉淀箱内，此时所述开关控制组件关闭所述出口，所述振动器使得沉淀箱振动，石膏水内的石膏快速沉淀，形成一定浓度的石膏浆，振动到一定时间，所述开关控制组件打开所述出口，石膏浆流向下一级沉淀箱或流向所述输送装置上。开关控制组件包括电动闸阀，通过这样设置，所述电动闸阀只有全开和全关的状态，能满足控制所述出口打开及关闭的需求，而且所述电动闸阀的结构简单，安装方便，物料成本低。多个沉淀箱沿高度方向间隔设置，且每级沉淀箱比下一级沉淀箱的高度高，所述管道与所述出口连接一端的高度高于所述管道与下一级沉淀箱连接一端的高度，通过这样设置，沉淀箱沿高度方向间隔设置，使得所述管道可以倾斜设置，在重力的作用下加快石膏浆从该级沉淀箱的所述出口流向下一级沉淀箱的速度，进一步提高处理效率。管道内设有水泵，通过这样设置，所述水泵能进一步加快石膏浆从该级沉淀箱的所述出口流向下一级沉淀箱的速度，进一步提高处理效率。多个沉淀箱外均设有支架，所述支架与沉淀箱之间设有弹簧，所述弹簧的一端与所述支架连接，所述弹簧的另一端与沉淀箱连接，所述振动器设置在所述支架上，且所述振动器的输出端与沉淀箱连接，通过这样设置，由于在沉淀处理过程中，所述振动器持续振动沉淀箱，所述支架与沉淀箱之间设有弹簧能在振动时起到缓冲作用，在不影响振动沉淀效果的前提下，保证沉淀箱安装结构的稳定性。振动器包括振动电机，通过这样设置，所述振动电机的使用技术成熟，且物料成本低。输送装置包括主动轮、从动轮、输送皮带及输送电机，所述主动轮与所述从动轮平行间隔设置，所述输送电机的输出轴与所述主动轮连接，所述输送皮带套设于所述主动轮及所述从动轮外，所述输送皮带的两端分别为所述接收端及所述输送端，所述接收端位于所述N级沉淀箱的出口下方，通过这样设置，所述输送电机的输出轴驱动所述主动轮转动，通过所述主动轮、所述从动轮及所述输送皮带的配合，带动所述输送皮带转动，当经过多级振动的高浓度石膏浆从所述N级沉淀箱的所述出口流向所述输送皮带的所述接收端上，由于高浓度石膏浆的张力以及高浓度石膏浆与输送皮带的摩擦力大，高浓度石膏浆不会向下流走，在所述输送皮带的作用下，从所述输送端脱离而落入所述石膏回收池内进行堆放回收，且当所述N级沉淀箱内的高浓度石膏浆都从所述出口流出时，所述N级沉淀箱内被分离的废水落入所述输送皮带上，废水的张力以及与废水与输送皮带的摩擦力小，废水会向下流走。输送皮带上设有多个漏孔，所述输送皮带的内表面设有吸水层，通过这样设置，当高浓度石膏浆落入所述输送皮带上时，所述吸水层会吸收石膏浆的水分，进一步提高石膏浆的浓度。输送皮带的内表面设有海绵形成所述吸水层，通过这样设置，所述海绵的吸水性好，且物料成本低。

关于一种脱硫塔废液的石膏回收装置附图说明如下：

其中，各附图标记所指代的技术特征如下：

2、脱硫塔；3、振动器；4、分级过滤器；5、输送装置；6、石膏回收池；8、支架；9、弹簧；11、一级沉淀箱；12、二级沉淀箱；13、三级沉淀箱；41、过滤管；42、自动开关阀门；43、输送管；44、干燥组件；51、主动轮；52、从动轮；53、输送皮带；54、吸水层；71、电动闸阀；72、管道；73、水泵。

图2 实用新型实施例在图1中A-A的剖面放大示意图

图3 实用新型实施例在图2中B部的局部放大示意图。

3 一种陶瓷行业脱硫塔废液的石膏回收装置的具体实施方法及实施例

为了使本脱硫塔废液石膏回收装置的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本脱硫塔废液石膏回收装置进行进一步详细说明：

参考图1-3，本实施例公开了一种脱硫塔废液的石膏回收装置，包括一级沉淀箱11、二级沉淀箱12、……、N级沉淀箱，N为大于或等于2的正整数，一级沉淀箱11的下一级沉淀箱为二级沉淀箱12，以此类推，N-1级沉淀箱的下一级沉淀箱为N级沉淀箱，多个沉淀箱上均设有振动器3，且每级沉淀箱振动器3的振动频率高于上一级沉淀箱振动器3的振动频率，脱硫塔2的排污口设有分级过滤器4，分级过滤器4具有分级过滤的作用，使得分级过滤器4每个输出端的石膏水浓度不同，多个沉淀箱的顶端设有入口，多个沉淀箱的顶端分别与脱硫塔2的分级过滤器4的相应输出端连接，每级沉淀箱的底端与下一级沉淀箱的上部连接，N级沉淀箱的下方设有倾斜设置的输送装置5，输送装置5沿输送方向的两端分别为接收端及输送端，输送装置5的输送端高于接收端，且输送装置5的输送端下方设有石膏回收池6。

图1 实用新型实施例的石膏回收装置的示意图

脱硫塔2的石膏水经过分级过滤器4的分级过滤后分别流向相应的沉淀箱，不同级别的沉淀箱处理初始浓度不同的石膏水，增大对脱硫塔2石膏水的处理量，振动器3振动沉淀箱，在振动的作用下加快石膏的沉淀效率，振动一段时间后，该级沉淀箱内的石膏浆流向下一级沉淀箱内，在下一级沉淀箱内振动沉淀，以此类推，经过多级振动沉淀，提高石膏的回收率，最终N级沉淀箱沉淀的高浓度石膏浆流向输送装置5上，在输送装置5的作用下输送堆放至石膏回收池6内，回收处理方便。具体而言，分级过滤器4包括过滤管41，过滤管41的一端开口设置，过滤管41的另一端闭口设置，过滤管41设有开口的一端与脱硫塔2的排污口连接，过滤管41的管壁上设有多个通孔，多个通孔沿过滤管41的轴线方向间隔设置，且过滤管41位于每个通孔处设有自动开关阀门42，自动开关阀门42的输入端与分级过滤器4的通孔连接，自动开关阀门42的输出端为分级过滤器4的输出端，自动开关阀门42与对应的沉淀箱的顶端入口通过输送管43连接，即从过滤管41的一端至另一端，多个自动开关阀门42的输出端依次与一级沉淀箱11、二级沉淀箱12、……、N级沉淀箱的顶端入口连接，过滤管41内设有干燥组件44，干燥组件44可以吸收石膏水中的水，干燥组件44沿过滤管41的轴线方向延伸，且干燥组件44与过滤管41可拆卸连接，便于更换干燥组件44，脱硫塔2从排污口排出的石膏水沿过滤管41流动的路径越长，石膏水的水分越少，即从过滤管41的一端至另一端，石膏水从自动开关阀门42流出的初始浓度越高。

本实施例中，石膏回收装置以三个沉淀箱为例，三个沉淀箱从左到右分别为一级沉淀箱11、二级沉淀箱12、三级沉淀箱13，此时N等于3，过滤管41的管壁上设有三个通孔，离过滤管41设有开口一端最近的自动开关阀门42与一级沉淀箱11的顶端入口连接，位于中间的自动开关阀门42与二级沉淀箱12的顶端入口连接，离过滤管41设有开口一端最远的自动开关阀门42与三级沉淀箱13的顶端入口连接。

为了避免向沉淀箱输入石膏水的过程中，沉淀箱内的气压过大，沉淀箱的顶端设有排气孔，向沉淀箱输入石膏水的过程中，排气孔不断地排气，保证沉淀箱1内外的气压平衡。

多个沉淀箱的底端均设有出口，且出口与沉淀箱的内腔连通，沉淀箱位于出口内设有开关控制组件，每级沉淀箱的出口与下一级沉淀箱的上部通过管道72连接，管道72的一端与该级沉淀箱的出口连接，管道72的另一端与下一级沉淀箱的上部连接，脱硫塔2的废液经过分级过滤器4的分级过滤作用后流向沉淀箱内，此时开关控制组件关闭出口，振动器3使得沉淀箱振动，石膏快速沉淀，形成一定浓度的石膏浆，振动到一定时间，开关控制组件打开出口，石膏浆流向下一级沉淀箱或流向输送装置5上。

开关控制组件包括电动闸阀71，电动闸阀71为现有技术，此处不再进行赘述，电动闸阀71只有全开和全关的状态，能满足控制出口打开及关闭的需求，而且电动闸阀71的结构简单，安装方便，物料成本低。

沉淀箱内设有液位传感器，液位传感器设置在沉淀箱的上部，除了一级沉淀箱11的液位传感器仅与该级沉淀箱连接的自动开关阀门42电连接外，且该级沉淀箱设置的液位传感器电连接上一级沉淀箱的电动闸阀71以及与该级沉淀箱的顶端入口连接的自动开关阀门42，液位传感器可以检测沉淀箱内的液位情况，当该级沉淀箱的液位上升至液位传感器时，液位传感器发出电信号，控制上一级沉淀箱的电动闸阀71以及与该级沉淀箱连接的自动开关阀门42关闭，停止向该级沉淀箱内输送石膏浆或石膏水。

多个沉淀箱沿高度方向及水平方向间隔设置，且每级沉淀箱比下一级沉淀箱的高度高，即本实施例中一级沉淀箱11的高度高于二级沉淀箱12，二级沉淀箱12的高度高于三级沉淀箱13，管道72与出口连接一端的高度高于管道72与下一级沉淀箱连接一端的高度，沉淀箱沿高度方向间隔设置，使得管道72可以倾斜设置，在重力的作用下加快石膏浆从该级沉淀箱的出口流向下一级沉淀箱的速度，进一步提高处理效率。

管道72内设有水泵73，水泵73能进一步加快石膏浆从该级沉淀箱的出口流向下一级沉淀箱的速度，进一步提高处理效率。

水泵73内设有流量计，水泵73内的流量计能检测该级沉淀箱内的液体是否已经完全流向下一级沉淀箱。

多个沉淀箱外均设有支架8，支架8的底端固定在地面上，支架8与沉淀箱之间设有弹簧9，弹簧9的一端与支架8连接，弹簧9的另一端与沉淀箱连接，具体而言，沉淀箱以及支架8上设有多个挂钩，弹簧9的两端分别挂在挂钩外，振动器3设置在支架8上，且振动器3的输出端与沉淀箱连接，由于在沉淀处理过程中，振动器3持续振动沉淀箱，支架8与沉淀箱之间设有弹簧9能在振动时起到缓冲作用，在不影响振动沉淀效果的前提下，保证沉淀箱安装结构的稳定性。

振动器3包括振动电机，振动电机设置在支架8上，振动电机的输出轴与沉淀箱连接，振动电机的使用技术成熟，且物料成本较低。

输送装置5包括主动轮51、从动轮52、输送皮带53及输送电机，主动轮51与从动轮52平行间隔设置，输送电机的输出轴与主动轮51连接，输送皮带53套设于主动轮51及从动轮52外，输送皮带53的两端分别为接收端及输送端，接收端位于N级沉淀箱的出口下方，输送电机的输出轴驱动主动轮51转动，通过主动轮51、从动轮52及输送皮带53的配合，带动输送皮带53转动，当经过多级振动的高浓度石膏浆从N级沉淀箱的出口流向输送皮带53的接收端上，由于高浓度石膏浆的张力以及高浓度石膏浆与输送皮带53的摩擦力大，高浓度石膏浆不会向下流走，在输送皮带53的作用下，从输送端脱离而落入石膏回收池6内进行堆放回收，且当N级沉淀箱内的高浓度石膏浆都从出口流出时，N级沉淀箱内被分离的废水落入输送皮带53上，废水的张力以及与废水与输送皮带53的摩擦力小，废水会向下流走。

主动轮51的轴线与从动轮52的轴线所在的平面与水平面之间的夹角在30°～60°之间，一方面，可以保证输送皮带53顺利输送高浓度石膏浆，另一方面，保证废水完全向下流走，若主动轮51的轴线与从动轮52的轴线所在的平面与水平面之间的夹角小于30°，即输送皮带53的倾斜角度过小，不能完全保证废水向下流走；若主动轮51的轴线与从动轮52的轴线所在的平面与水平面之间的夹角大于60°，即输送皮带53的倾斜角度过大，石膏浆可能在输送皮带53上向下滑落，本实施例中，主动轮51的轴线与从动轮52的轴线所在的平面与水平面之间的夹角为45°。

输送皮带53上设有多个漏孔，输送皮带53的内表面设有吸水层54，输送皮带53朝向主动轮51或从动轮52的表面为内表面，当高浓度石膏浆落入输送皮带53上时，吸水层54会吸收石膏浆的水分，进一步提高石膏浆的浓度，且当吸水层54经过主动轮51或从动轮52时，可以通过输送皮带53与主动轮51或从动轮52挤压吸水层54，从而排出吸水层54内的水分，进入下一循环吸收石膏浆的水分。

输送皮带53的内表面设有海绵形成吸水层54，海绵盖设于输送皮带53的内表面，海绵的吸水性好，且物料成本低，当海绵经过主动轮51及从动轮52时，可以对海绵进行挤压，从而挤干海绵所吸收的水分，进入下一循环吸收石膏浆的水分。

本脱硫塔废液石膏回收装置的使用过程：

工作模式一：在脱硫塔2所需处理的石膏水量少时，脱硫塔2的排污口及与离过滤管41开口设置一端最近的自动开关阀门42打开，脱硫塔2内的石膏水经过该自动开关阀门42流向一级沉淀箱11内，当一级沉淀箱11内的液位传感器检测到液位达到指定高度时，液位传感器控制该自动开关阀门42关闭，振动电机振动一级沉淀箱11至设定时间，一级沉淀箱11的底部沉淀出一定浓度的石膏浆，随后一级沉淀箱11的电动闸阀71打开，在水泵73的作用下，下层石膏浆及上层的废水流向二级沉淀箱12内，当足够时间或水泵73内的流量计检测无流量时，一级沉淀箱11的电动闸阀71关闭，振动电机振动二级沉淀箱12至设定时间，由于二级沉淀箱12的振动频率比一级沉淀箱11的高，上层废水中的少部分石膏沉淀，二级沉淀箱12的底部沉淀处更高浓度的石膏浆，随后二级沉淀箱12的电动阀门打开，在水泵73的作用下，下层石膏浆及上层的废水流向三级沉淀箱13，同理，振动电机振动三级沉淀箱13至设定时间，上层废水中绝大部分石膏沉淀，三级沉淀箱13的底部沉淀高浓度的石膏浆，随后三级沉淀箱13的电动闸阀71打开，在重力的作用下，高浓度的石膏浆流向输送皮带53上，在输送皮带53的作用下输送至石膏回收池6内，且在此过程中，输送皮带53内表面的海绵不断吸收石膏浆的水份，进一步提高石膏浆的浓度，上层的废液落入输送皮带53后向下流走，以此循环处理脱硫塔2的石膏水，此过程无需打开另外两个自动开关阀门42，降低干燥组件44的更换频率，降低成本。

工作模式二：当脱硫塔2所需处理的石膏水量大时，脱硫塔2的排污口及全部自动开关阀门42打开，脱硫塔2的石膏水经过分级过滤器4后初始浓度不同的石膏水分别流向一级沉淀箱11、二级沉淀箱12、三级沉淀箱13，当沉淀箱内的液位传感器检测到液位到达指定高度时控制对应的自动开关阀门42关闭，当所有液位传感器均检测到液位到达指定高度时，振动电机振动沉淀箱至设定时间，随后三级沉淀箱13的电动闸阀71打开，高浓度的石膏浆流向输送皮带53并在输送皮带53的作用下输送至石膏回收池6内，有足够的时间让三级沉淀箱13内的液体排出，接着三级沉淀箱13的电动闸阀71关闭，二级沉淀箱12的电动闸阀71打开，在足够时间或水泵73的流量计的检测下，保证二级沉淀箱12内的液体完全流向三级沉淀箱13内，二级沉淀箱12的电动闸阀71关闭，若此时三级沉淀箱13内的液位传感器没有检测到液位到达指定高度时，打开对应的自动开关阀门42，石膏水流向三级沉淀箱13内直至液位到达指定高度，振动电机振动三级沉淀箱13，一级沉淀箱11的电动闸阀71打开，同理，一级沉淀箱11内的液体完全流向二级沉淀箱12后，一级沉淀箱11的电动闸阀71关闭，当二级沉淀箱12内的液位到达指定高度时，振动电机振动二级沉淀箱12，与一级沉淀箱11连接的自动开关阀门42打开，石膏水流向一级沉淀箱11至液位到达指定高度，振动电机振动一级沉淀箱11，以此循环，从而提高石膏回收装置的处理量。

4 结语

相对于目前陶瓷行业常用的技术，本脱硫塔废液石膏回收装置取得了更为有益的技术效果，脱硫塔的石膏水经过分级过滤器的分级过滤后分别流向相应的沉淀箱，不同级别的沉淀箱处理初始浓度不同的石膏水，增大对脱硫塔石膏水的处理量，经过多级振动沉淀，最终N级沉淀箱沉淀的高浓度石膏浆流向所述输送装置上，在所述输送装置的作用下输送堆放至所述石膏回收池内，回收处理更方便，完全解决了自然沉淀法沉淀的石膏浆所含水分仍然很高，难以处理，堆放时不宜堆高，造成满地都是石膏浆以及废水污染环境的问题。该石膏回收装置应用效果显著并在陶瓷行业成功推广和应用。