申请日2016.11.22
公开(公告)日2017.07.11
IPC分类号C02F1/56; C02F101/20; C02F103/16
摘要
一种利用聚天冬氨酸的废水中镉离子去除系统，包括进水装置、加药装置、反应装置和排渣装置;进水装置包括进水箱和进水管，加药装置包括加药箱、加药管、曝气加药支管和搅拌加药支管，反应装置包括曝气反应室和搅拌反应室;进水管与进水箱和曝气反应室连接;加药管与加药箱连接,曝气加药支管和搅拌加药支管均与加药管连接，曝气加药支管和搅拌加药支管分别伸入曝气反应室和搅拌反应室内;曝气反应室和搅拌反应室通过导流管串联在一起，搅拌反应室内设置有搅拌器，搅拌反应室的上部设置有出水管;曝气反应室和搅拌反应室的底部均设置有排渣装置。该系统处理快速，无二次污染，既增强了处理效率，又保障了反应的稳定性。
权利要求书
1.一种利用聚天冬氨酸的废水中镉离子去除系统，包括进水装置、加药装置、反应装置和排渣装置;其特征是：进水装置包括进水箱、进水管和进水流量计，加药装置包括加药箱、加药管、曝气加药支管和搅拌加药支管，反应装置包括曝气反应室和搅拌反应室;进水管的一端与进水箱连接，另一端与曝气反应室连接，进水管上连接有进水流量计;加药管与加药箱连接, 加药管上连接有加药流量计, 曝气加药支管和搅拌加药支管均与加药管连接，曝气加药支管和搅拌加药支管分别伸入曝气反应室和搅拌反应室内;曝气反应室和搅拌反应室通过导流管串联在一起，曝气反应室的底部设置有曝气头，搅拌反应室内设置有搅拌器，搅拌反应室的上部设置有出水管;曝气反应室和搅拌反应室的底部均设置有排渣装置。
2.根据权利要求1所述的利用聚天冬氨酸的废水中镉离子去除系统，其特征是：所述曝气加药支管和搅拌加药支管在曝气反应室和搅拌反应室内分布有自上至下的加药点位。
3.根据权利要求1所述的利用聚天冬氨酸的废水中镉离子去除系统，其特征是：所述搅拌器在搅拌反应室内偏心设置。
4.根据权利要求1所述的利用聚天冬氨酸的废水中镉离子去除系统，其特征是：所述排渣装置包括排渣活动盖、集渣槽和排渣底盖，集渣槽的底部设置有排渣底盖，集渣槽的上部设置有排渣活动盖。
说明书
一种利用聚天冬氨酸的废水中镉离子去除系统
技术领域
本实用新型涉及一种去除电镀废水和冶金等工业废水中镉离子的系统，属于废水处理技术领域。
背景技术
随着工业化的迅猛发展和城镇化的快速推进，重金属及其化合物在冶金、电镀、蓄电池以及化工等重要行业被广泛使用，由此所产生的环境污染日益严重，重金属污染事件频频发生，其中镉污染问题由来已久，必须得到有效防治。
镉是一种重要的重金属，它主要通过人为活动，如采矿、冶金、化工等领域进入土壤和水。镉及其化合物对人类健康和动植物生长都有着严重危害。当环境受到镉污染后，镉可在生物体内富集，通过食物链进入人体引起慢性中毒。进入人体的镉还能与含羟基、氨基、巯基的蛋白质分子结合，能使许多酶系统受到抑制，从而影响肝、肾器官中酶系统的正常功能。镉中毒最著名的例子就是日本富山县所发生的骨痛病，并因此受到国际社会的高度重视。在我国，南方地区土壤镉污染造成的农产品食品安全问题也日益受到重视。
工业废水中的镉离子，目前主要可由中和沉淀法、硫化物沉淀法、离子交换法、吸附法、膜分离等方法去除。然而这些传统技术一方面在镉离子浓度较低时处理效果很不理想，另一方面均会产生相当数量的废渣和废液，极难进一步处理，为环境带来隐患。一种新型的人工合成絮凝剂聚天冬氨酸的出现，给含镉废水的处理带来新的可能。
聚天冬氨酸，简称PASA，多存在于蜗牛等软体动物的壳内，结构式为C4H6NO3(C4H5NO3)C4H6NO4，是天冬氨酸单体中的氨基和羧基缩水而成的产物。聚天冬氨酸的相对分子质量分布在1000到5000之间，主要由L-天冬氨酸或马来酸酐经聚合、水解及中和等反应制得。聚天冬氨酸呈琥珀色透明液体状，溶解度为15g L-1，其结构中的COO-活性基团能络合多种金属离子，也是去除镉离子的理想沉淀剂。聚天冬氨酸主链上的肽键易受微生物和真菌的影响而断裂，最终降解成对环境无害的二氧化碳和水。
现有去除工业废水中镉离子技术中还没有利用到聚天冬氨酸。将聚天冬氨酸引入到镉去除技术中，将改变现有技术处理效果差、反应产生的废渣废液处理困难的弱点。
实用新型内容
本实用新型针对现有工业废水中镉离子去除技术存在的不足，提供一种能够实现深度去除且稳定高效的利用聚天冬氨酸的废水中镉离子去除系统。
本实用新型的的利用聚天冬氨酸的废水中镉离子去除系统，采用以下技术方案：
该系统，该系统，包括进水装置、加药装置、反应装置和排渣装置;进水装置包括进水箱、进水管和进水流量计，加药装置包括加药箱、加药管、曝气加药支管和搅拌加药支管，反应装置包括曝气反应室和搅拌反应室;进水管的一端与进水箱连接，另一端与曝气反应室连接，进水管上连接有进水流量计;加药管与加药箱连接,加药管上连接有加药流量计,曝气加药支管和搅拌加药支管均与加药管连接，曝气加药支管和搅拌加药支管分别伸入曝气反应室和搅拌反应室内;曝气反应室和搅拌反应室通过导流管串联在一起，曝气反应室的底部设置有曝气头，搅拌反应室内设置有搅拌器，搅拌反应室的上部设置有出水管;曝气反应室和搅拌反应室的底部均设置有排渣装置。
所述曝气加药支管和搅拌加药支管在曝气反应室和搅拌反应室内分布有自上至下的加药点位，以使药液更好地分布。
所述搅拌器在搅拌反应室内偏心设置，进行偏心搅拌，能消除液体介质中的漩涡，强化液层间的湍流，从而增强了传质效果。
所述排渣装置包括排渣活动盖、集渣槽和排渣底盖，集渣槽的底部设置有排渣底盖，集渣槽的上部设置有排渣活动盖。
在含镉废水进水的同时，将预先配好的聚天冬氨酸溶液通过曝气加药支管和搅拌加药支管上的多个加药点位进入曝气反应室和搅拌反应室。在曝气反应室中，借助曝气过程废水中的镉离子与聚天冬氨酸充分接触、充分反应，镉离子被连续络合固定从而絮凝，絮体在重力作用下沉淀，经排渣活动盖的引导进入集渣槽。而废液经过曝气反应室处理后，在进水的推动下上清液通过导管流输送至搅拌反应室。在搅拌反应室中，含镉废水经过进一步絮凝沉淀反应后即可出水。反应絮凝体分别贮存在两个反应室的集渣槽中，待批量含镉废液处理完成后，再集中清除。
本实用新型采用聚天冬氨酸去除工业废水中的镉离子，不但处理快速，可生物降解，同时无二次污染，对环境和人体都没有危害。曝气反应室中对流强烈，紊乱度高，镉离子和沉淀剂接触更充分，反应更强烈，重金属离子得到有效络合;通过搅拌反应室消除液体介质中的漩涡，强化液层间的湍流，从而增强了传质效果，使水流更加平缓，有利于絮体沉降。通过曝气和搅拌过程中的多点位加药使絮凝剂和废水充分接触，缩短反应时间，提高了处理效率。曝气反应室和搅拌反应室相辅相成，既增强了处理效率，又保障了反应的稳定性。
