申請日2016.05.04
公開(公告)日2016.08.10
IPC分類號C02F9/02; B01J20/02; B01J20/30
摘要
本發明涉及一種含砷和鉛的廢水處理裝置，包括調節池、吸附沉淀池、流砂濾池和清水池。吸附沉淀池包括吸附區和沉淀區，吸附區的中上部設置有吸附沉淀池進水管，上部設置有吸附劑添加計量系統，吸附區的下部設置有吸附區攪拌器，吸附區和沉淀區之間設有隔板，該隔板與吸附沉淀池的內壁形成作為廢水進入沉淀區的廢水流道，沉淀區的出口處設有吸附沉淀池三相分離器，沉淀區的出口上部設有吸附沉淀池溢水堰，沉淀區底部設計成錐形結構，在錐形結構底部設置有沉淀物排放閥。流砂濾池包括布水區、洗砂區和砂濾區;布水區位于流砂濾池的下部，布水區設有流砂濾池布水管，流砂濾池布水管連接流砂濾池進水管。
權利要求書
1.一種含砷和鉛的廢水處理裝置，其特征在于：包括調節池、吸附沉淀池(1)、流砂濾池(2)和清水池;調節池、吸附沉淀池(1)、流砂濾池(2)和清水池依次連通;
所述的調節池包括調節池進水管和調節池出水管，用于調節廢水的水質和水量;
所述的吸附沉淀池(1)包括吸附區(1-1)和沉淀區(1-2);
所述的吸附區(1-1)的中上部設置有吸附沉淀池進水管(1-3)，吸附區的上部設置有吸附劑添加計量系統(1-4)，吸附區的下部設置有吸附區攪拌器(1-5);
吸附劑的制備過程為：
①把KMnO4和Ti2(SO4)3按照質量比為1:2的比例分別制成溶液;
②把氫氧化鈉加入到高錳酸鉀溶液中，保證高錳酸鉀溶液為堿性;
③在快速攪拌的同時，將堿性的KMnO4溶液快速逐滴加入Ti2(SO4)3溶液中，然后用堿液調節混合液的pH值，繼續攪拌30～60分鐘;
④把混合液靜置陳化4～6h，固液自然分離;
⑤固液過濾分離，洗滌固體物，把洗滌后的固體物在50～60℃烘干6～12h;
⑥把烘干物粉碎篩分，即得到吸附劑;
所述的吸附區(1-1)和沉淀區(1-2)之間設有隔板(1-6)，該隔板與吸附沉淀池的內壁形成作為廢水進入沉淀區(1-2)的廢水流道，沉淀區(1-2)的出口處設有吸附沉淀池三相分離器(1-7)，沉淀區的出口上部設有吸附沉淀池溢水堰(1-8)，沉淀區底部設計成錐形結構，在錐形結構底部設置有沉淀物排放閥(1-9);吸附沉淀池溢水堰(1-8)連接吸附沉淀池出水管，吸附沉淀池出水管連接流砂濾池進水管;
所述流砂濾池(2)包括流砂濾池進水管(2-1)和用于排出處理后的水的流砂濾池出水管，所述的流砂濾池包括布水區、洗砂區和砂濾區;所述的布水區位于流砂濾池的下部，布水區設有流砂濾池布水管(2-2)，流砂濾池布水管(2-2)連接流砂濾池進水管(2-1)，為了廢水處理的效果更好，所述的流砂濾池布水管(2-2)設置成同心圓形狀，流砂濾池布水管上具有向下輻射出水口;所述的洗砂區位于流砂濾池的中心，為圓柱形筒狀結構，圓柱形筒狀結構下端開口位于流砂濾池的最底部，圓柱形筒狀結構上端開口位于流砂濾池的上部，洗砂區的中部設有氣提管(2-3)，氣提管(2-3)連接流砂濾池外的流砂濾池鼓風機(2-4)，洗砂區的上部設有砂水沉淀分離區，砂水沉淀分離區的上部設有洗砂區溢水堰(2-5)，洗砂區溢水堰(2-5)連接洗砂水排放管和吸附沉淀池進水管(1-3)，砂水沉淀分離區的下部設有回砂通道(2-6);所述的砂濾區位于洗砂區的外圍，砂濾區內充填有細砂，砂濾區上部設有砂濾區溢水堰(2-7)，砂濾區溢水堰(2-7)連接流砂濾池出水管，流砂濾池過濾處理后的水進入清水池。
2.采用權利1所述的含砷和鉛的廢水處理裝置進行廢水處理的方法，其特征在于：具有如下步驟;
①含砷和鉛的廢水通過調節池進水管進入調節池，調節水質和水量;
②調節后的廢水通過吸附沉淀池進水管(1-3)進入吸附區(1-1)，吸附劑添加計量系統(1-4)添加吸附劑，吸附區攪拌器(1-5)對廢水進行攪拌混合，廢水中的砷和鉛離子被吸附劑吸附和吸收;
③廢水進入沉淀區(1-2)，吸附沉淀池三相分離器(1-7)實現廢水和固體物的分離，沉淀物在重力的作用下下沉到沉淀區的下部，通過底部的沉淀物排放閥(1-9)排出，沉淀后的廢水通過吸附沉淀池溢水堰(1-8)和吸附沉淀池出水管進入流砂濾池進水管(2-1);
④廢水通過流砂濾池進水管(2-1)和流砂濾池布水管(2-2)進入流砂濾池的下部，流砂濾池布水管(2-2)實現均勻布水，廢水進入砂濾區，廢水中的污染物被進一步過濾，然后廢水穿過砂濾區，由砂濾區溢水堰(2-7)和流砂濾池出水管流出，進入清水池;流砂濾池鼓風機(2-4)產生的氣流帶動洗砂區中的砂和水向上流動，同時對砂進行沖洗，然后砂和水進入砂水沉淀分離區，由于砂和水的比重不同，細砂沉淀下去并通過回砂通道(2-6)流入砂濾區，實現砂濾區中的細砂不斷從上往下的移動，砂水沉淀分離區中的水通過洗砂區溢水堰(2-5)和洗砂水排放管進入吸附沉淀池進行再處理;
⑤吸附沉淀池(1)產生的沉淀物經濃縮、脫水、再生后重復利用。
說明書
一種含砷和鉛的廢水處理裝置
技術領域
本發明涉及環保技術領域，具體涉及一種含砷和鉛的廢水處理裝置。
背景技術
砷是一種自然環境中廣泛存在的元素，毒性很大且具致癌性。砷在水溶液中通常以As(V)和As(III)兩種形態存在，As(III)比As(V)有更高的毒性，且前者比后者更難以去除。鉛是一種在工業生產中廣泛應用的重金屬，對人體健康有嚴重危害，可導致多種疾病發生，特別是影響兒童智力發育。鉛在水溶液中主要以二價陽離子形態存在。
與其他傳統除砷、鉛方法相比，吸附法是最有應用前景的一種方法，因為它操作簡單、經濟高效、無污泥產生且吸附材料可多次循環再生。但現有的吸附材料通常很難同時去除含砷和鉛的污水，即很難同時去除含有陰離子型和陽離子型重金屬污染物的污水。因此，開發新型、廉價、高效的除重金屬吸附材料和裝置以降低水處理成本具有非常重要的意義。
發明內容
本發明要解決的技術問題是：為了解決上述含砷和鉛的廢水的處理問題，本發明提供一種含砷和鉛的廢水處理裝置。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種含砷和鉛的廢水處理裝置，包括調節池、吸附沉淀池、流砂濾池和清水池，調節池、吸附沉淀池、流砂濾池和清水池依次連通。
所述的調節池包括調節池進水管和調節池出水管，用于調節廢水的水質和水量。
所述的吸附沉淀池包括吸附區和沉淀區。
所述的吸附區的中上部設置有吸附沉淀池進水管，吸附區的上部設置有吸附劑添加計量系統;吸附區的下部設置有吸附區攪拌器。
吸附劑的制備過程為：
①把KMnO4和Ti2(SO4)3按照質量比為1:2的比例分別制成溶液;
②把氫氧化鈉加入到高錳酸鉀溶液中，保證高錳酸鉀溶液為堿性;
③在快速攪拌的同時，將堿性的KMnO4溶液快速逐滴加入Ti2(SO4)3溶液中，然后用堿液調節混合液的pH值，繼續攪拌30～60分鐘;
④把混合液靜置陳化4～6h，固液自然分離;
⑤固液過濾分離，洗滌固體物，把洗滌后的固體物在50～60℃烘干6～12h;
⑥把烘干物粉碎篩分，即得到吸附劑。
吸附區和沉淀區之間設有隔板，該隔板與吸附沉淀池的內壁形成作為廢水進入沉淀區的廢水流道，沉淀區的出口處設有吸附沉淀池三相分離器，沉淀區的出口上部設有吸附沉淀池溢水堰，沉淀區底部設計成錐形結構，在錐形結構底部設置有沉淀物排放閥。吸附沉淀池溢水堰連接吸附沉淀池出水管，吸附沉淀池出水管連接流砂濾池進水管。
所述流砂濾池包括流砂濾池進水管和用于排出處理后水的流砂濾池出水管，所述的流砂濾池包括布水區、洗砂區和砂濾區;所述的布水區位于流砂濾池的下部，布水區設有流砂濾池布水管，流砂濾池布水管連接流砂濾池進水管，為了廢水處理的效果更好，所述的流砂濾池布水管設置成同心圓形狀，流砂濾池布水管上具有向下輻射出水口;所述的洗砂區位于流砂濾池的中心，為圓柱形筒狀結構，圓柱形筒狀結構下端開口位于流砂濾池的最底部，圓柱形筒狀結構上端開口位于流砂濾池的上部，洗砂區的中部設有氣提管，氣提管連接流砂濾池外的流砂濾池鼓風機，洗砂區的上部設有砂水沉淀分離區，砂水沉淀分離區的上部設有洗砂區溢水堰，洗砂區溢水堰連接洗砂水排放管和吸附沉淀池進水管，砂水沉淀分離區的下部設有回砂通道;所述的砂濾區位于洗砂區的外圍，砂濾區內充填有細砂，砂濾區上部設有砂濾區溢水堰，砂濾區溢水堰連接流砂濾池出水管，流砂濾池過濾處理后的水進入清水池。
一種采用上述含砷和鉛的廢水處理裝置進行廢水處理的方法，具有如下步驟：
①含砷和鉛的廢水通過調節池進水管進入調節池，調節水質和水量。
②調節后的廢水通過吸附沉淀池進水管進入吸附區，吸附劑添加計量系統添加吸附劑，吸附區攪拌器對廢水進行攪拌混合，廢水中的砷和鉛離子被吸附劑吸附和吸收。
③然后廢水進入沉淀區的廢水流道，吸附沉淀池三相分離器實現廢水和固體的分離，沉淀物在重力的作用下下沉到沉淀區的下部，通過底部的沉淀物排放閥排出，沉淀后的廢水通過吸附沉淀池溢水堰和吸附沉淀池出水管進入流砂濾池進水管。
④廢水通過流砂濾池進水管、流砂濾池布水管進入流砂濾池的下部，流砂濾池布水管實現均勻布水，廢水進入砂濾區，廢水中的污染物被進一步過濾，然后廢水穿過砂濾區由砂濾區溢水堰和流砂濾池出水管流出，進入清水池;流砂濾池鼓風機產生的氣流帶動洗砂區中的砂和水向上流動，同時對砂進行沖洗，氣流帶動洗砂區中的砂和水進入砂水沉淀分離區，由于砂和水的比重不同，細砂沉淀下去并通過回砂通道流入砂濾區，實現砂濾區中的細砂不斷從上往下的移動，砂水沉淀分離區中的水通過洗砂區溢水堰和洗砂水排放管進入吸附沉淀池進行再處理。
⑤吸附沉淀池產生的沉淀物經濃縮、脫水、再生后重復利用。
本發明的有益效果是：因地制宜，基建投資少，維護方便，能耗較低，對廢水具有比較好的處理效果。
