申请日2016.05.04
公开(公告)日2016.08.10
IPC分类号C02F9/02; B01J20/02; B01J20/30
摘要
本发明涉及一种含砷和铅的废水处理装置，包括调节池、吸附沉淀池、流砂滤池和清水池。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，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。流砂滤池包括布水区、洗砂区和砂滤区;布水区位于流砂滤池的下部，布水区设有流砂滤池布水管，流砂滤池布水管连接流砂滤池进水管。
权利要求书
1.一种含砷和铅的废水处理装置，其特征在于：包括调节池、吸附沉淀池(1)、流砂滤池(2)和清水池;调节池、吸附沉淀池(1)、流砂滤池(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KMnO4和Ti2(SO4)3按照质量比为1:2的比例分别制成溶液;
②把氢氧化钠加入到高锰酸钾溶液中，保证高锰酸钾溶液为碱性;
③在快速搅拌的同时，将碱性的KMnO4溶液快速逐滴加入Ti2(SO4)3溶液中，然后用碱液调节混合液的pH值，继续搅拌30～60分钟;
④把混合液静置陈化4～6h，固液自然分离;
⑤固液过滤分离，洗涤固体物，把洗涤后的固体物在50～60℃烘干6～12h;
⑥把烘干物粉碎筛分，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流砂滤池进水管;
所述流砂滤池(2)包括流砂滤池进水管(2-1)和用于排出处理后的水的流砂滤池出水管，所述的流砂滤池包括布水区、洗砂区和砂滤区;所述的布水区位于流砂滤池的下部，布水区设有流砂滤池布水管(2-2)，流砂滤池布水管(2-2)连接流砂滤池进水管(2-1)，为了废水处理的效果更好，所述的流砂滤池布水管(2-2)设置成同心圆形状，流砂滤池布水管上具有向下辐射出水口;所述的洗砂区位于流砂滤池的中心，为圆柱形筒状结构，圆柱形筒状结构下端开口位于流砂滤池的最底部，圆柱形筒状结构上端开口位于流砂滤池的上部，洗砂区的中部设有气提管(2-3)，气提管(2-3)连接流砂滤池外的流砂滤池鼓风机(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)连接流砂滤池出水管，流砂滤池过滤处理后的水进入清水池。
2.采用权利1所述的含砷和铅的废水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含砷和铅的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(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，废水中的砷和铅离子被吸附剂吸附和吸收;
③废水进入沉淀区(1-2)，吸附沉淀池三相分离器(1-7)实现废水和固体物的分离，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流砂滤池进水管(2-1);
④废水通过流砂滤池进水管(2-1)和流砂滤池布水管(2-2)进入流砂滤池的下部，流砂滤池布水管(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)和流砂滤池出水管流出，进入清水池;流砂滤池鼓风机(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
一种含砷和铅的废水处理装置
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种含砷和铅的废水处理装置。
背景技术
砷是一种自然环境中广泛存在的元素，毒性很大且具致癌性。砷在水溶液中通常以As(V)和As(III)两种形态存在，As(III)比As(V)有更高的毒性，且前者比后者更难以去除。铅是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。
与其他传统除砷、铅方法相比，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含砷和铅的污水，即很难同时去除含有阴离子型和阳离子型重金属污染物的污水。因此，开发新型、廉价、高效的除重金属吸附材料和装置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：为了解决上述含砷和铅的废水的处理问题，本发明提供一种含砷和铅的废水处理装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种含砷和铅的废水处理装置，包括调节池、吸附沉淀池、流砂滤池和清水池，调节池、吸附沉淀池、流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KMnO4和Ti2(SO4)3按照质量比为1:2的比例分别制成溶液;
②把氢氧化钠加入到高锰酸钾溶液中，保证高锰酸钾溶液为碱性;
③在快速搅拌的同时，将碱性的KMnO4溶液快速逐滴加入Ti2(SO4)3溶液中，然后用碱液调节混合液的pH值，继续搅拌30～60分钟;
④把混合液静置陈化4～6h，固液自然分离;
⑤固液过滤分离，洗涤固体物，把洗涤后的固体物在50～60℃烘干6～12h;
⑥把烘干物粉碎筛分，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流砂滤池进水管。
所述流砂滤池包括流砂滤池进水管和用于排出处理后水的流砂滤池出水管，所述的流砂滤池包括布水区、洗砂区和砂滤区;所述的布水区位于流砂滤池的下部，布水区设有流砂滤池布水管，流砂滤池布水管连接流砂滤池进水管，为了废水处理的效果更好，所述的流砂滤池布水管设置成同心圆形状，流砂滤池布水管上具有向下辐射出水口;所述的洗砂区位于流砂滤池的中心，为圆柱形筒状结构，圆柱形筒状结构下端开口位于流砂滤池的最底部，圆柱形筒状结构上端开口位于流砂滤池的上部，洗砂区的中部设有气提管，气提管连接流砂滤池外的流砂滤池鼓风机，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，砂滤区溢水堰连接流砂滤池出水管，流砂滤池过滤处理后的水进入清水池。
一种采用上述含砷和铅的废水处理装置进行废水处理的方法，具有如下步骤：
①含砷和铅的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，废水中的砷和铅离子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流砂滤池进水管。
④废水通过流砂滤池进水管、流砂滤池布水管进入流砂滤池的下部，流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流砂滤池出水管流出，进入清水池;流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。
