申请日2017.02.13
公开(公告)日2017.05.17
IPC分类号C02F9/02; C02F1/28; B01J20/20; B01J20/30; C02F101/30; C02F101/20
摘要
本发明涉及一种含铅染料废水 预处理装置，包括调节池、吸附沉淀池、砂滤池和清水池。吸附沉淀池包括吸附区和沉淀区，吸附区的中上部设置有吸附沉淀池进水管，上部设置有吸附剂添加计量系统，吸附区的下部设置有吸附区搅拌器，吸附区和沉淀区之间设有隔板，沉淀区的出口处设有吸附沉淀池三相分离器，沉淀区的出口上部设有吸附沉淀池溢水堰，沉淀区底部设计成锥形结构，在锥形结构底部设置有沉淀物排放阀。砂滤池包括布水区、洗砂区和砂滤区;布水区位于砂滤池的下部，布水区设有砂滤池布水管，砂滤池布水管连接砂滤池进水管;洗砂区位于砂滤池的中心，为圆柱形筒状结构;砂滤区位于洗砂区的外围。
摘要附图
权利要求书
1.一种含铅染料废水预处理装置，其特征在于：包括调节池、吸附沉淀池(1)、砂滤池(2)和清水池;调节池、吸附沉淀池(1)、砂滤池(2)和清水池依次连通;
所述的调节池包括调节池进水管和调节池出水管，用于调节废水的水质和水量;
所述的吸附沉淀池(1)包括吸附区(1-1)和沉淀区(1-2);
所述的吸附区(1-1)的中上部设置有吸附沉淀池进水管(1-3)，吸附区的上部设置有吸附剂添加计量系统(1-4)，吸附区的下部设置有吸附区搅拌器(1-5);
吸附剂的制备过程为：
①把石墨粉和硝酸钠按照质量比为2:1的比例混合加入到95～98%的硫酸溶液中并缓慢搅拌;
②再把质量与石墨粉相同的高锰酸钾缓慢加入，快速搅拌30分钟;
③在快速搅拌30分钟后，加入20～30%的双氧水;
④把氧化后的混合液过滤，固液分离;
⑤固液分离后的固体物用超纯水洗涤3～5次;
⑥把洗涤后的固体物在冷冻干燥箱里干燥2～3小时，即得到吸附剂。
所述的吸附区(1-1)和沉淀区(1-2)之间设有隔板(1-6)，该隔板与吸附沉淀池的内壁形成作为废水进入沉淀区(1-2)的废水流道，沉淀区(1-2)的出口处设有吸附沉淀池三相分离器(1-7)，沉淀区的出口上部设有吸附沉淀池溢水堰(1-8)，沉淀区底部设计成锥形结构，在锥形结构底部设置有沉淀物排放阀(1-9);吸附沉淀池溢水堰(1-8)连接吸附沉淀池出水管，吸附沉淀池出水管连接砂滤池进水管;
所述砂滤池(2)包括砂滤池进水管(2-1)和用于排出处理后的水的砂滤池出水管，所述的砂滤池包括布水区、洗砂区和砂滤区;所述的布水区位于砂滤池的下部，布水区设有砂滤池布水管(2-2)，砂滤池布水管(2-2)连接砂滤池进水管(2-1)，为了废水处理的效果更好，所述的砂滤池布水管(2-2)设置成同心圆形状，砂滤池布水管上具有向下辐射出水口;所述的洗砂区位于砂滤池的中心，为圆柱形筒状结构，圆柱形筒状结构下端开口位于砂滤池的最底部，圆柱形筒状结构上端开口位于砂滤池的上部，洗砂区的中部设有气提管(2-3)，气提管(2-3)连接砂滤池外的砂滤池鼓风机(2-4)，洗砂区的上部设有砂水沉淀分离区，砂水沉淀分离区的上部设有洗砂区溢水堰(2-5)，洗砂区溢水堰(2-5)连接洗砂水排放管和吸附沉淀池进水管(1-3)，砂水沉淀分离区的下部设有回砂通道(2-6);所述的砂滤区位于洗砂区的外围，砂滤区内充填有细砂，砂滤区上部设有砂滤区溢水堰(2-7)，砂滤区溢水堰(2-7)连接砂滤池出水管，砂滤池过滤处理后的水进入清水池。
2.采用权利1所述的含铅的染料废水预处理装置进行废水处理的方法，其特征在于：具有如下步骤;
①含铅的染料废水通过调节池进水管进入调节池，调节水质、水量;
②调节后的废水通过吸附沉淀池进水管(1-3)进入吸附区(1-1)，吸附剂添加计量系统(1-4)添加吸附剂，吸附区搅拌器(1-5)对废水进行搅拌混合，废水中的染料和铅被吸附剂吸附和吸收;
③废水进入沉淀区(1-2)的废水流道，吸附沉淀池三相分离器(1-7)实现废水和固体的分离，沉淀物在重力的作用下下沉到沉淀区的下部，通过底部的沉淀物排放阀(1-9)排出，沉淀后的废水通过吸附沉淀池溢水堰(1-8)和吸附沉淀池出水管进入砂滤池进水管(2-1);
④废水通过砂滤池进水管(2-1)、砂滤池布水管(2-2)进入砂滤池的下部，砂滤池布水管(2-2)实现均匀布水，废水进入砂滤区，废水中的污染物被进一步过滤，然后废水穿过砂滤区，由砂滤区溢水堰(2-7)和砂滤池出水管流出，进入清水池;砂滤池鼓风机(2-4)产生的气流带动洗砂区中的砂和水向上流动，同时对砂进行冲洗，然后砂和水进入砂水沉淀分离区，由于砂和水的比重不同，细砂沉淀下去并通过回砂通道(2-6)流入砂滤区，实现砂滤区中的细砂不断从上往下的移动，砂水沉淀分离区中的水通过洗砂区溢水堰(2-5)和洗砂水排放管进入吸附沉淀池进行再处理;
⑤吸附沉淀池(1)产生的沉淀物经浓缩、脱水、再生后重复利用。
说明书
一种含铅染料废水预处理装置
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种含铅染料废水预处理装置。
背景技术
我国是染料生产大国，占到世界染料总量的45%。其中10～15%在合成染料生产和处理过程中被排放到废水中，这对人类及生态造成了极大的危害。染料废水由于其COD浓度高，有机物含量高，可生化性差，色度高，成分复杂，毒性大等特点，使其处理变得困难。我国常用的处理染料废水的方法有物理法、生物法、化学法以及一些优化组合工艺等，工业上常用的方法包括生物处理法、化学氧化法、絮凝沉淀法、吸附法以及光催化降解法等。
铅是另一种在工业生产中广泛应用的重金属，对人体健康有严重危害，可导致多种疾病发生，特别是影响儿童智力发育。铅在水溶液中主要以二价阳离子形态存在。
含铅染料废水更为复杂，难以处理。而吸附法是最有应用前景的一种方法。因为它操作简单、经济高效、无污泥产生且吸附材料可多次循环再生。但现有的吸附材料通常很难同时去除染料和铅，因此，开发新型、廉价、高效的吸附材料以降低水处理成本具有非常重要的意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决上述含铅染料废水的处理问题，本发明提供一种含铅染料废水预处理装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种含铅染料废水预处理装置，包括调节池、吸附沉淀池、砂滤池和清水池，调节池、吸附沉淀池、砂滤池和清水池依次连通。
所述的调节池包括调节池进水管和调节池出水管，用于调节废水的水质和水量。
所述的吸附沉淀池包括吸附区和沉淀区。
所述的吸附区的中上部设置有吸附沉淀池进水管，吸附区的上部设置有吸附剂添加计量系统;吸附区的下部设置有吸附区搅拌器。
吸附剂的制备过程为：
①把石墨粉和硝酸钠按照质量比为2:1的比例混合加入到95～98%的硫酸溶液中并缓慢搅拌;
②再把质量与石墨粉相同的高锰酸钾缓慢加入，快速搅拌30分钟;
③在快速搅拌30分钟后，加入20～30%的双氧水;
④把氧化后的混合液过滤，固液分离;
⑤固液分离后的固体物用超纯水洗涤3～5次;
⑥把洗涤后的固体物在冷冻干燥箱里干燥2～3小时，即得到吸附剂。
吸附区和沉淀区之间设有隔板，该隔板与吸附沉淀池的内壁形成作为废水进入沉淀区的废水流道，沉淀区的出口处设有吸附沉淀池三相分离器，沉淀区的出口上部设有吸附沉淀池溢水堰，沉淀区底部设计成锥形结构，在锥形结构底部设置有沉淀物排放阀。吸附沉淀池溢水堰连接吸附沉淀池出水管，吸附沉淀池出水管连接砂滤池进水管。
所述砂滤池包括砂滤池进水管和用于排出处理后水的砂滤池出水管，所述的砂滤池包括布水区、洗砂区和砂滤区;所述的布水区位于砂滤池的下部，布水区设有砂滤池布水管，砂滤池布水管连接砂滤池进水管，为了废水处理的效果更好，所述的砂滤池布水管设置成同心圆形状，砂滤池布水管上具有向下辐射出水口;所述的洗砂区位于砂滤池的中心，为圆柱形筒状结构，圆柱形筒状结构下端开口位于砂滤池的最底部，圆柱形筒状结构上端开口位于砂滤池的上部，洗砂区的中部设有气提管，气提管连接砂滤池外的砂滤池鼓风机，洗砂区的上部设有砂水沉淀分离区，砂水沉淀分离区的上部设有洗砂区溢水堰，洗砂区溢水堰连接洗砂水排放管和吸附沉淀池进水管，砂水沉淀分离区的下部设有回砂通道;所述的砂滤区位于洗砂区的外围，砂滤区内充填有细砂，砂滤区上部设有砂滤区溢水堰，砂滤区溢水堰连接砂滤池出水管，砂滤池过滤处理后的水进入清水池。
一种采用上述含铅染料废水处理装置进行废水处理的方法，具有如下步骤：
①含铅染料废水通过调节池进水管进入调节池，调节水质和水量。
②调节后的废水通过吸附沉淀池进水管进入吸附区，吸附剂添加计量系统添加吸附剂，吸附区搅拌器对废水进行搅拌混合，废水中的染料和铅被吸附剂吸附和吸收。
③然后废水进入沉淀区的废水流道，吸附沉淀池三相分离器实现废水和固体的分离，沉淀物在重力的作用下下沉到沉淀区的下部，通过底部的沉淀物排放阀排出，沉淀后的废水通过吸附沉淀池溢水堰和吸附沉淀池出水管进入砂滤池进水管。
④废水通过砂滤池进水管、砂滤池布水管进入砂滤池的下部，砂滤池布水管实现均匀布水，废水进入砂滤区，废水中的污染物被进一步过滤，然后废水穿过砂滤区由砂滤区溢水堰和砂滤池出水管流出，进入清水池;砂滤池鼓风机产生的气流带动洗砂区中的砂和水向上流动，同时对砂进行冲洗，气流带动洗砂区中的砂和水进入砂水沉淀分离区，由于砂和水的比重不同，细砂沉淀下去并通过回砂通道流入砂滤区，实现砂滤区中的细砂不断从上往下的移动，砂水沉淀分离区中的水通过洗砂区溢水堰和洗砂水排放管进入吸附沉淀池进行再处理。
⑤吸附沉淀池产生的沉淀物经浓缩、脱水、再生后重复利用。
本发明的有益效果是：因地制宜，基建投资少，维护方便，能耗较低，对废水具有比较好的处理效果。
