本发明涉及脱硫废水处理，具体涉及一种基于赤泥与钢渣处理脱硫废水的设备及方法。
背景技术：
1、燃煤电厂烟气湿法脱硫产生的脱硫废水呈酸性，一般其ph＜7，脱硫废水中含有大量的飞灰、絮凝体等，导致悬浮物含量高，质量浓度可达10g/l，同时脱硫废水中cl-的质量浓度为10~20g/l，具有很强的腐蚀性。因燃煤中含有众多的元素，所以脱硫废水中含有大量的重金属以及非金属如氟、砷等污染物。传统脱硫废水处理工艺通过在中和箱中加入石灰石，将ph调高至9.0以上，使得大部分的重金属离子能够生成难溶的沉淀物；在沉降箱中加入有机硫，与ca2+、hg2+反应，生成难溶的硫化物沉淀；在絮凝箱中加入复合铁絮凝剂，使石膏颗粒、sio2、以及金属氢氧化物絮凝成大颗粒并进一步沉淀；经絮凝后的水进入到澄清浓缩池进一步浓缩，底部形成污泥，上部的清水进入到出水箱，处理成本高；赤泥是氧化铝生产过程中产生的强碱性固体废渣，含大量氧化铁，显红色，称为赤泥；赤泥是大宗固废，不妥善处置对环境污染严重，然而从资源角度上看，赤泥中含有大量的铁、铝等有价资源，由于其碱性很强、含盐量高，再生利用存在一定困难。
2、本发明利用赤泥与钢渣煅烧为吸附介质，利用赤泥与钢渣的碱性实现脱硫废水酸性的中和，同时利用赤泥中的al3+和钢渣中的fe3+与脱硫废水中的cl-生成具备絮凝作用的氯化铝与氯化铁，替代了絮凝剂的投加。赤泥与钢渣形成的过滤吸附介质呈多孔结构、具有较大比表面积、自由能高等特性，能够较好的吸附脱硫废水中的污染物。
技术实现思路
1、本发明针对于脱硫废水的处理难度大、成本高以及赤泥的资源化利用途径有限的技术问题，提供了一种基于赤泥与钢渣处理脱硫废水的设备及方法，以赤泥与钢渣混合煅烧形成吸附过滤介质，以废治废，降低脱硫废水处置成本与赤泥的高质化利用，实现脱硫废水预处置与赤泥资源化的协同。
2、本发明的技术方案为：一种基于赤泥与钢渣处理脱硫废水的设备，包括底座和设置在底座上的煅烧组件、破碎组件、废水净化组件；
3、煅烧组件包括设置在底座上的回转炉、设置在回转炉前端的喂料斗、套设在回转炉内部的能量吸收套、转动卡接在回转炉内部且位于能量吸收套内侧的混合构件、设置在回转炉上且为混合构件提供动力的混合电机和设置在底座上且与能量吸收套连接的微波发生器；回转炉的两端均设置有物料通道，物料通道上设置有密封构件；
4、破碎组件包括设置在回转炉后端的破碎箱、转动卡接在破碎箱内部的筛分网筒、转动卡接在破碎箱内部且位于筛分网筒内侧的破碎辊构件和设置在破碎箱外端部且同时为筛分网筒和破碎辊构件提供动力的破碎电机；
5、废水净化组件包括设置在底座上的净化箱、滑动卡接在净化箱内部的收集网箱和设置在净化箱顶端且为收集网箱的升降提供动力的升降电机；净化箱顶端设置有进料管、外侧壁下端设置有出水管。
6、进一步地，破碎箱外侧壁下端设置有出料口；破碎辊构件一端设置有贯穿破碎箱的连接轴；筛分网筒通过连接杆与连接轴连接；破碎电机的输出端与连接轴连接；
7、说明：筛分网筒与破碎箱转动卡接，且筛分网筒通过连接杆与连接轴固定连接，当破碎电机运行时，通过连接轴带动筛分网筒和破碎辊构件同时转动。
8、进一步地，净化箱内部两侧分别转动卡接有与收集网箱螺纹连接的升降丝杠，两个升降丝杠的顶端均贯穿净化箱且均设置有连接链轮；升降电机通过机架设置在净化箱顶端，升降电机的输出轴上设置有主动链轮；主动链轮与连接链轮通过链条传动连接；
9、说明：升降电机运行时带动升降丝杠旋转，收集网箱在升降丝杠的作用下能够沿净化箱的内壁上下移动，便于对净化箱内部沉积的污泥残渣进行收集。
10、进一步地，混合构件包括分别转动卡接在回转炉内部两端的旋转板、数个等距分布在两个旋转板之间的支撑杆和分别一一对应设置在各个支撑杆内侧的混合板；其中一个旋转板的外侧壁上设置有齿圈；混合电机的输出轴贯穿回转炉，且输出轴上设置有与齿圈啮合连接的混合齿轮；
11、说明：利用混合电机带动混合齿轮旋转，齿圈在混合齿轮的作用下带动旋转板和支撑杆旋转，利用混合板不断拨动混合物料，有利于提高物料的混合效果。
12、进一步地，密封构件包括数个转动卡接在物料通道内部的扇形挡板、转动卡接在回转炉内部的联动圈和设置在回转炉外侧壁上且为联动圈提供动力的电动推杆；各个扇形挡板相互远离的一端均设置有旋转轴，各个旋转轴相互远离的一端均设置有第一锥齿轮；联动圈的内侧壁上设置有与各个第一锥齿轮啮合连接的锥齿圈，联动圈的外侧壁上设置有外齿圈；回转炉外侧壁上转动卡接有与外齿圈啮合连接的齿棒，齿棒远离联动圈的一端套设有摆动臂；电动推杆一端与回转炉的外侧壁转动卡接，另一端与摆动臂转动卡接；
13、说明：通过电动推杆推动摆动臂摆动，使联动圈发生偏转，此时各个第一锥齿轮带动对应的旋转轴和扇形挡板产生偏转，从而便于物料进出回转炉，同时也提高了回转炉的密封性。
14、进一步地，喂料斗与回转炉连接处设置有进料螺旋；
15、说明：通过设置进料螺旋，有利于提高喂料斗中物料进入回转炉时的连续性，提高了设备的工作可靠性。
16、进一步地，破碎辊构件包括固定设置在回转炉后端的固定辊、分别套设在固定辊两端的安装架和数个均匀分布在两个安装架之间且位于固定辊四周的旋转辊；连接轴设置在远离回转炉一侧的安装架上；各个旋转辊的两端均转动卡接有分别与两个安装架一一对应滑动卡接的调节座，两个安装架内部均设置有与对应位置处的调节座固定连接的弹簧推杆；固定辊和旋转辊的外侧壁上均设置有破碎齿；
17、说明：破碎电机运行时，带动连接轴和安装架旋转，此时各个旋转辊围绕固定辊旋转，利用旋转辊和固定辊的挤压作用对煅烧后的物料进行挤压破碎处理；由于筛分网筒通过连接杆与连接轴旋转，因此筛分网筒能够和连接轴同时转动，利用旋转的筛分网筒对破碎后的煅烧物料进行筛分处理；同时，弹簧推杆的设置，使得旋转辊始终靠近固定辊，提高旋转辊与固定辊之间的挤压力，进而提高了煅烧物料的破碎效果；通过在固定辊和旋转辊的外侧壁上设置破碎齿，有利于提高煅烧物料的破碎效率。
18、进一步地，底座上设置有举升座，底座上滑动卡接有滑台，滑台上活动交接有举升架；举升座下底面一端与举升架活动铰接，另一端与底座活动铰接；底座端部设置有推动电机，推动电机的输出端设置有与滑台螺纹连接的举升丝杠；回转炉与举升座固定连接；
19、说明：利用推动电机带动举升丝杠旋转，滑台在举升丝杠的作用下沿着底座移动，此时举升架将举升座推起，使得举升架和回转炉沿举升座下与底座的铰接点旋转，有利于物料在回转炉内部的流动，便于对回转炉内部的物料进行倾倒转移。
20、进一步地，净化箱外部两侧靠上位置处均设置有转移箱；净化箱侧壁上且与转移箱位置对应处设置有转移通道；收集网箱两侧活动铰接有放料板，放料板与收集网箱连接处设置有复位扭簧；净化箱内顶部转动卡接有两个拨动板，净化箱内顶部设置扇形导向板，扇形导向板上设置有弧形导槽，拨动板的外侧壁上转动卡接有与弧形导槽滑动卡接的限位块；弧形导槽内部设置有与限位块抵接的复位弹簧；
21、说明：当收集网箱移动至净化箱内部上端时与拨动板接触，拨动板在收集网箱的挤压作用下沿扇形导向板旋转，将收集网箱内部收集的污泥残渣推向转移通道，并进入转移箱内部，便于对污泥残渣进行转移，提高了污泥残渣的二次利用率。
22、本发明还提供了一种基于赤泥与钢渣处理脱硫废水的方法，基于上述的一种基于赤泥与钢渣处理脱硫废水的设备，包括以下步骤：
23、s1、将赤泥和钢渣加入喂料斗中，打开回转炉前端的密封构件，赤泥和钢渣通过物料通道投入回转炉内部，然后关闭回转炉前端的密封构件；其中，赤泥和钢渣的质量比为6:4；
24、s2、利用混合电机带动混合构件在能量吸收套内部旋转，将赤泥和钢渣搅拌混合均匀，得到混合渣；开启微波发生器，微波发生器产生的微波能量经能量吸收套吸收后将能量吸收套内部的混合渣加热至400~800℃；混合渣在回转炉内部持续煅烧4~6h，得到煅烧料；
25、s3、打开回转炉尾端的密封构件，将s2所得的煅烧料通过物料通道导入破碎箱内部，利用破碎电机带动破碎辊构件旋转，对煅烧料进行破碎处理，破碎后的煅烧料通过筛分网筒筛分后，得到吸附剂，其中，筛分网筒为100~200目网筛；
26、s4、将脱硫废水通过进料管加入净化箱内部，然后将s3所得的吸附剂按照3~5g/l的投加比例通过进料管加入净化箱内部；利用升降电机带动收集网箱沿净化箱内壁上下移动，使得脱硫废水与吸附剂在收集网箱的挤压作用下持续混合30~45min；
27、s5、脱硫废水与吸附剂混合均匀后，利用升降电机带动收集网箱移动至净化箱内底部，控制脱硫废水与吸附剂反应1~3h，反应产生的污泥残渣堆积在收集网箱内部，最后利用升降电机带动收集网箱移动至净化箱内顶部，对污泥残渣进行清理即可。
28、与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几点：
29、第一、本发明的设备结构设计合理，将赤泥和钢渣进行混合、煅烧、破碎处理，以得到治理脱硫废水的吸附剂，不仅实现了赤泥与钢渣的资源化利用；同时，钢渣中的al3+、fe3+与脱硫废水中的cl—结合形成具有絮凝作用的氯化铝、氯化铁，有利于脱硫废水中污染物的去除；
30、第二、经过本发明的设备对脱硫废水进行处理，产生的污泥残渣经洗涤后，仍可用于建材市场，不影响钢渣原有的利用价值；
31、第三、经过本发明的设备处理后的脱硫废水ph低，含重金属与盐分，降低了脱硫废水后续处理的难度与费用；
32、第四、本发明的设备利用能量吸收套将微波发生器产生的微波能量传递至煅烧物料，微波能量穿过煅烧物料时以热能的形式释放出来，有利于提高煅烧物料的加热均匀性，提高煅烧效率。
1.一种基于赤泥与钢渣处理脱硫废水的设备，其特征在于，包括底座（1）和设置在所述底座（1）上的煅烧组件（2）、破碎组件（3）、废水净化组件（4）；
2.根据权利要求1所述的一种基于赤泥与钢渣处理脱硫废水的设备，其特征在于，所述破碎箱（30）外侧壁下端设置有出料口（300）；所述破碎辊构件（32）一端设置有贯穿破碎箱（30）的连接轴（323）；所述筛分网筒（31）通过连接杆（310）与所述连接轴（323）连接；所述破碎电机（33）的输出端与连接轴（323）连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于赤泥与钢渣处理脱硫废水的设备，其特征在于，所述净化箱（40）内部两侧分别转动卡接有与所述收集网箱（41）螺纹连接的升降丝杠（43），两个所述升降丝杠（43）的顶端均贯穿净化箱（40）且均设置有连接链轮（430）；所述升降电机（42）通过机架设置在净化箱（40）顶端，升降电机（42）的输出轴上设置有主动链轮（420）；所述主动链轮（420）与连接链轮（430）通过链条传动连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于赤泥与钢渣处理脱硫废水的设备，其特征在于，所述混合构件（23）包括分别转动卡接在回转炉（20）内部两端的旋转板（230）、数个等距分布在两个所述旋转板（230）之间的支撑杆（231）和分别一一对应设置在各个所述支撑杆（231）内侧的混合板（232）；其中一个所述旋转板（230）的外侧壁上设置有齿圈（2300）；所述混合电机（24）的输出轴贯穿回转炉（20），且所述输出轴上设置有与所述齿圈（2300）啮合连接的混合齿轮（240）。
5.根据权利要求1所述的一种基于赤泥与钢渣处理脱硫废水的设备，其特征在于，所述密封构件（26）包括数个转动卡接在所述物料通道内部的扇形挡板（260）、转动卡接在所述回转炉（20）内部的联动圈（261）和设置在回转炉（20）外侧壁上且为所述联动圈（261）提供动力的电动推杆（262）；各个所述扇形挡板（260）相互远离的一端均设置有旋转轴（2600），各个所述旋转轴（2600）相互远离的一端均设置有第一锥齿轮（2601）；所述联动圈（261）的内侧壁上设置有与各个所述第一锥齿轮（2601）啮合连接的锥齿圈（2610），联动圈（261）的外侧壁上设置有外齿圈（2611）；回转炉（20）外侧壁上转动卡接有与所述外齿圈（2611）啮合连接的齿棒（263），所述齿棒（263）远离联动圈（261）的一端套设有摆动臂（2630）；所述电动推杆（262）一端与回转炉（20）的外侧壁转动卡接，另一端与所述摆动臂（2630）转动卡接。
6.根据权利要求1所述的一种基于赤泥与钢渣处理脱硫废水的设备，其特征在于，所述喂料斗（21）与回转炉（20）连接处设置有进料螺旋（27）。
7.根据权利要求1所述的一种基于赤泥与钢渣处理脱硫废水的设备，其特征在于，所述破碎辊构件（32）包括固定设置在回转炉（20）后端的固定辊（320）、分别套设在所述固定辊（320）两端的安装架（321）和数个均匀分布在两个所述安装架（321）之间且位于固定辊（320）四周的旋转辊（322）；所述连接轴（323）设置在远离回转炉（20）一侧的安装架（321）上；各个所述旋转辊（322）的两端均转动卡接有分别与两个安装架（321）一一对应滑动卡接的调节座（3220），两个安装架（321）内部均设置有与对应位置处的调节座（3220）固定连接的弹簧推杆（324）；所述固定辊（320）和旋转辊（322）的外侧壁上均设置有破碎齿（3200）。
8.根据权利要求1所述的一种基于赤泥与钢渣处理脱硫废水的设备，其特征在于，所述底座（1）上设置有举升座（10），底座（1）上滑动卡接有滑台（11），所述滑台（11）上活动交接有举升架（12）；所述举升座（10）下底面一端与所述举升架（12）活动铰接，另一端与底座（1）活动铰接；底座（1）端部设置有推动电机（13），所述推动电机（13）的输出端设置有与所述滑台（11）螺纹连接的举升丝杠（130）；所述回转炉（20）与举升座（10）固定连接。
9.根据权利要求1所述的一种基于赤泥与钢渣处理脱硫废水的设备，其特征在于，所述净化箱（40）外部两侧靠上位置处均设置有转移箱（44）；净化箱（40）侧壁上且与所述转移箱（44）位置对应处设置有转移通道；所述收集网箱（41）两侧活动铰接有放料板（410），所述放料板（410）与收集网箱（41）连接处设置有复位扭簧；净化箱（40）内顶部转动卡接有两个拨动板（45），净化箱（40）内顶部设置扇形导向板（46），所述扇形导向板（46）上设置有弧形导槽（460），所述拨动板（45）的外侧壁上转动卡接有与所述弧形导槽（460）滑动卡接的限位块（450）；弧形导槽（460）内部设置有与所述限位块（450）抵接的复位弹簧（461）。
10.一种基于赤泥与钢渣处理脱硫废水的方法，基于权利要求1-9任一所述的一种基于赤泥与钢渣处理脱硫废水的设备，其特征在于，包括以下步骤：
