申请日2016.03.03
公开(公告)日2016.07.27
IPC分类号C02F9/14; C02F101/20
摘要
本实用新型涉及一种含砷废水处理系统，属于工业废水处理技术领域。该系统包括曝气氧化池、絮凝沉淀池、反应器和澄清池，反应器内装填了载β型羟基氧化铁纤维素;曝气氧化池进水口处设有进水泵，曝气氧化池的出水口通过第一阀门与絮凝沉淀池的入水口相连，絮凝沉淀池底部设有排泥阀，絮凝沉淀池的出水口通过第二阀门与反应器底部的入水口相连，反应器底部的出水口通过第四阀门与澄清池的入水口相连;澄清池的底部设有排污阀;曝气氧化池的底部设有曝气头，曝气氧化池内还设有多个溶解氧电极。本实用新型解决了目前含砷废水深度处理面临的浓盐水处理难题，处理后的含砷废水出水浓度低于0.05mg/L，易于推广应用。
权利要求书
1.一种含砷废水处理系统，其特征在于：包括曝气氧化池、絮凝沉淀池、反应器和澄清池，所述的反应器内设有载β型羟基氧化铁纤维素填料层;
曝气氧化池进水口处设有进水泵，曝气氧化池的出水口通过第一阀门与絮凝沉淀池的入水口相连，絮凝沉淀池底部设有排泥阀，絮凝沉淀池的出水口通过第二阀门与反应器底部的入水口相连，反应器底部的出水口通过第四阀门与澄清池的入水口相连;
澄清池的底部设有排污阀;
所述的曝气氧化池的底部设有曝气头，所述的曝气头与气体流量计、曝气泵依次相连;曝气泵还与变频器的电源输出端相连接，变频器的电源输入端均与PLC电连接;
所述的曝气氧化池内还设有多个溶解氧电极，这些溶解氧电极与在线溶解氧仪的输出端相连，在线溶解氧仪的输入端与PLC电连接。
2.根据权利要求1所述的含砷废水处理系统，其特征在于：所述的反应器有多个，并且串联设置。
3.根据权利要求1所述的含砷废水处理系统，其特征在于：所述的反应器有2个，且串联设置。
4.根据权利要求1所述的含砷废水处理系统，其特征在于：所述的溶解氧电极有2个。
说明书
一种含砷废水处理系统
技术领域
本实用新型属于工业废水处理技术领域，具体涉及一种含砷废水处理系统。
背景技术
砷是一种原生质毒物，可通过与蛋白和酶的巯基(—SH)相互作用(使蛋白质和酶在细胞内变性)以及增加细胞内的活性氧引起细胞损伤而产生毒性，已被美国疾病控制中心(CDC)和国际癌症研究机构(IARC)确定为第一类致癌物质。砷还具有遗传毒性，属于世界卫生组织(WHO)优先控制污染物。
目前国内外除砷技术主要有沉淀法、离子交换法、膜分离法、生物法和吸附法等，而沉淀法和吸附法应用最多。预处理阶段，沉淀法应用最为广泛;深度处理阶段，膜分离法、吸附法应用较多。其中，吸附法因为吸附剂的多样性，可实现高效、低成本的生产而被广泛应用。可用作吸附剂的材料有活性炭、壳聚糖、活性铝、粉煤灰、骨碳、石灰、功能树脂等。但是这些吸附剂大多不具有良好的孔状结构，吸附量小等特点，且由于AsO2-和AsO43一般共存于含砷的废水中，吸附后的产物具有较大的生物毒性。理想的除砷吸附剂应该是既高效，又廉价，并且可以同时除三价砷和五价砷，所用的吸附剂能够脱附再生。
结合目前含砷废水处理项目中存在的普遍问题，传统的工艺为：原水→曝气氧化→絮凝沉淀→深度处理→出水。在这个工艺段中，絮凝沉淀采用的主要是化学沉淀、电絮凝等，虽然能够去除水中大部分的重金属离子和砷，但是这个过程中引入了Ca2+、Fe离子、Al3+、SO42-等离子，在深度处理阶段，为达到现行的国家标准，一般在末端采用膜过滤、反渗透等深度处理工艺，虽然出水的砷含量能够处理到0.01mg/L，但是产生的浓水电导率高、盐分高、截留的砷离子也包括在里面，不能达到排放标准。这部分浓水具有处理难度大、成本高等特点。如果能研发出一种针对含砷废水的深度处理的功能型吸附材料和工艺，将其实际应用中得到实际的工程中，实现达标排放，降低处理成本，这将为含砷及其他含重金属废水的治理带来新的曙光。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种含砷废水处理系统。该系统利用水头压力，通过水平渗透压，让处理对象含砷废水在系统中行走，这能够保证水及里面的污染物进行充分的接触，且当水在反应器中上行阶段，在渗透压的作用下，可使功能吸附材料更多的吸附水中的离子和污染物质，解决了目前含砷废水深度处理面临的浓盐水处理难题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种含砷废水处理系统，包括曝气氧化池、絮凝沉淀池、反应器和澄清池，所述的反应器内设有载β型羟基氧化铁纤维素填料层;
曝气氧化池进水口处设有进水泵，曝气氧化池的出水口通过第一阀门与絮凝沉淀池的入水口相连，絮凝沉淀池底部设有排泥阀，絮凝沉淀池的出水口通过第二阀门与反应器底部的入水口相连，反应器底部的出水口通过第四阀门与澄清池的入水口相连;
澄清池的底部设有排污阀;
所述的曝气氧化池的底部设有曝气头，所述的曝气头与气体流量计、曝气泵依次相连;曝气泵还与变频器的电源输出端相连接，变频器的电源输入端均与PLC电连接;
所述的曝气氧化池内还设有多个溶解氧电极，这些溶解氧电极与在线溶解氧仪的输出端相连，在线溶解氧仪的输入端与PLC电连接。
进一步，优选的是所述的反应器有多个，并且串联设置。
进一步，优选的是所述的反应器有2个，且串联设置。
进一步，优选的是所述的溶解氧电极有2个。
使用上述含砷废水处理系统进行处理含砷废水的方法，步骤如下：
含砷废水经进水泵进入曝气氧化池进行曝气氧化20-30min，曝气氧化时，控制曝气氧化池中含砷废水的溶解氧值DO为2-4mg/L;
经过曝气氧化的含砷废水进入到絮凝沉淀池中进行絮凝沉淀;絮凝沉淀进水中砷含量≤200mg/L，pH6-9，含砷废水絮凝沉淀池中的停留时间为45-50min;经絮凝沉淀的含砷废水pH为6-9，砷含量≤10mg/L;
然后将经絮凝沉淀的含砷废水通入反应器中反应，反应时间为28-33min;
经反应器中反应处理后的废水进入澄清池澄清即可排出;其中澄清池的有效深度h为1.5-2m，澄清时废水的停留时间HRT为11-13h。
絮凝沉淀池中采用的絮凝剂优选的是氢氧化钙，使用量为0.5-0.65mg/L。
本实用新型反应器内装填的“载β型羟基氧化铁纤维素”可以为专利申请号:200410019876.7制备的载铁(β-FeOOH)球形棉纤维素。但不限于此，任何改性的纤维素载有β-FeOOH均可。
本实用新型与现有技术相比，其有益效果为：
(1)本实用新型含砷废水处理系统结构简单，采用的工艺路线：原水→曝气氧化→絮凝沉淀→反应器→出水，解决了传统处理含砷废水需进行深度处理，及处理后产生的浓盐水处理难、成本高的难题，并在工程实际中得到了应用。
(2)本实用新型利用水头压力，通过水平渗透压，让处理对象含砷废水在系统中行走。这种工艺能够保证水及里面的污染物进行充分的接触，且当水在反应器中上行阶段，在渗透压的作用下，可使功能吸附材料更多的吸附水中的离子和污染物质，处理后的含砷废水出水浓度砷含量低于0.05mg/L，盐离子浓度达到现行的排放标准，无环境毒性等优点。
