申请日2015.10.19
公开(公告)日2015.12.16
IPC分类号C02F101/20; C02F9/06
摘要
本发明公开了一种去除工业废水重金属离子的装置，废水先进入废水池，进行初步沉淀，然后含重金属离子废水进入沉淀池1，在沉淀池1中加入粉碎的硫铁矿渣，硫铁矿渣与重金属离子反应，生成难溶物，这样把含重金属离子废水中的重金属离子初步过滤，去除一部分重金属离子，反应完成后，将废水引流到电解池中，利用电解原理，在阳极端还原一部分重金属离子，电解法可以除去废水中大量还原性较强的重金属离子。这样所得到的净化水可以回收再利用。
权利要求书
1.一种去除工业废水重金属离子的装置，包括：含重金属离子废水池、 沉淀池1、电解池、吸附池、沉淀池2、过渡池、含有滤膜的反渗透池，其特 征在于，含重金属离子的废水从废水池中进入到沉淀池1中进行化学反应，粗 略去除废水中所含有的重金属离子。
2.根据权利要求1所述的一种去除工业废水重金属离子的装置，其特征 在于，粗略去除重金属离子后，废水进入到电解池中进行电解反应，进一步去 除废水中所含有的重金属离子。
3.根据权利要求1所述的一种去除工业废水重金属离子的装置，其特征 在于，废水经过两次去除重金属后进入到吸附池，利用含有长链的高分子重金 属离子去除剂对废水中残留的重金属离子进行吸附，进一步去除重金属离子。
4.根据权利要求1所述的一种去除工业废水重金属离子的装置，其特征 在于，最后废水通过含有滤膜的反渗透池，以进一步纯化废水，并且反渗透池 中的废水可以回收利用。
说明书
一种去除工业废水重金属离子的装置
技术领域
本发明涉及工业废水净化以及回收利用领域，特别涉及一种去除工业废水 重金属离子的装置。
背景技术
伴随着工农业生产的发展，城镇的增加以及规模的扩大对水的需求日益增 加，同时由于排水中含有某些有害物质进入水体，引起天然水体发生物理和化 学上的变化，使水质变坏，水的污染有两类：一类是自然污染，另一类是人为 污染。而后者是主要的。自然污染主要是由自然原因所造成的，如特殊的地质 条件使某些地区某种化学元素大量富积，天然植物在腐烂过程中产生某种毒物 以及降雨淋洗大气和地面后携带各种物质流入水体等都会影响当地的水质。人 为污染是人类的生活和生产活动中产生的污水对水的污染，它们包括生活污水， 工业废水和农田排水等。其中，又以工业废水带来的污染为最甚。每一滴污水 又将污染数倍乃至数十倍的水体。
工业废水中的污染物成分和性质与城市生活污水相比有显著的差异，且具 有以下突出特点：1、污染物成分复杂、差异大。不同城市和地区生活污水中的 污染物成分和性质类似，但是不同行业之间的工业废水，其成分和性质存在显 著差异.特别值得注意的是，同一行业，不同企业之间的废水，其成分差别也 很大。即使是同一企业或工厂，不同生产工艺间的废水组分也存在较大差异。 很多情况下，同一生产工艺，在不同的时期或不同的操作条件下，废水的组分 也会发生很大的变化。如同一印染厂产生的废水，在1天之内就会呈现出多种 颜色，这导致管理措施不好的印染废水处理厂出水的颜色也时常发生变化。2、 污染物浓度范围宽、波动大。工业废水中的污染物质量浓度分布范围宽，低的 几mg/L，高时会达几十万mg/L。同一种废水的质量浓度随时间的变化幅度较 大，这就给处理工艺设计和日常运行管理带来了难度，同时也对保障处理水水 质稳定带来了挑战。3、难生物降解性和毒性污染物种类多、浓度大。工业废水 中往往含有较多种类或较高浓度的难生物降解有机污染物、毒性物质等，利用 单一的技术原理难以保证处理水质，往往需要多种技术原理和处理单元组合， 形成比城市生活污水更加复杂的处理工艺。4、处理目标多样、水质标准差别大。 工业废水处理后的回用或排放途径，即处理出水的去向多样，包括工艺内回用、 厂内杂用、厂间回用、区域回用、市政管网排放和直接排放等。去向不同，水 质要求不同，处理工艺选择和处理目标也不同。工业废水的以上突出特点，决 定了不能简单模仿城市生活污水的处理模式和处理工艺，也不能简单照搬同类 企业或同类工厂的废水处理工艺和运行管理，因此，建立基于工业废水特点的 处理工艺优选和设计方法，是工业废水污染治理研究需要重点解决的科学问 题.掌握废水的处理特性，针对不同的工业废水选择适宜的工艺，确定最佳的 工艺参数和运行操作管理模式，是废水处理工程中需要遵循的基本原则之一。 但是，这一基本原则，在工业废水污染治理实践中往往被忽视，导致工艺选择 不合理、处理效果不达标的现象时常发生。
我国废水治理领域的研究，大多集中在单项技术的开发或改进，针对废水 处理特性评价方法和工艺优选方法的研究较少，有待加强.新技术的开发无疑 会带来废水处理领域的发展，但是新技术和工艺的应用需要一定的过程和较长 的时间。通过选择适宜的工艺、确定最佳运行操作模式和条件，来提高废水污 染治理的效果，是应首先开展的工作，这样对保证废水处理效果更合理、也更 现实。
废水循环利用和废水处理系统优化运行与管理密不可分，后者是前者实施 的前提和保障。不同的回用途径，对废水处理系统的处理水质和优化运行提出 不同的要求。关于废水的处理模式，厂内不同种类的废水混合收集、集中处理 模式，给运行管理带来很大的难度。不同企业间的废水集中处理、工业废水和 生活污水混合处理带来的问题会更大。在实践中也确实遇到很多的运行管理问 题。因此，转变工业废水的处理模式，实施废水的“分类收集和分别处理”可 以大大降低废水处理的技术难度和运行管理难度，也有利于实现废水的循环利 用。工业废水治理设施未能充分发挥效益的主要原因：一是缺乏预算约束机制 和有效的监督制度，许多企业挤占或挪用用于防治污染的资金，或将相当比例 的治污资金用在环保机构工作人员的人头费及其他装备上;二是缺乏竞争机制， 工业废水污染治理工程设计不合理、处理设施技术不过关、工程质量差、管理 水平低。现行的环保投资行为方式和经营管理方式严重滞后于社会的市场化进 程。
总体来看，我国矿产业普遍存在用水量和废水排放量大，废水中悬浮物排 放浓度偏高、且局部地区重金属、氰化物、石油类等污染物超标严重、排放量 大的问题。随着我国经济发展进入新一轮的快速发展期，矿产资源需求量的增 加将加速矿产业的发展，显著加大对环境的压力。经验和教训告诉我们：就污 染去治理，往往是“治理赶不上污染，建设赶不上破坏”，必须转变思路，大力 推进清洁生产和循环经济，走新型工业化道路。从行业、地域、行政管理等方 面对大型点污染源和小型面污染源提出综合治理建议，以全面、快速、高效地 提高矿产业的整体用水效率、废水治理水平和资源综合利用率，提高矿产业的 可持续发展水平。
全面提高大中型国有矿产采选企业水资源的综合利用水平和废水处理水 平。大中型国有矿产企业的废水和污染物排放量占绝对优势，加大规模以上企 业的技术改造和污水回用治理力度，制订强制性的目标重复用水率、处理率和 排放达标率，对降低矿产业的用水量和废水、污染物的排放量，减轻矿产业造 成的水环境污染负荷。矿山排水与供水相结合，提高废水资源化水平。矿山的 排水量是相当大的，但存在排水量没有规律，难以利用的问题，如何将大量的 矿坑排水与供水相结合，提高废水资源化水平，走综合利用和循环经济之路， 在水资源供需矛盾日渐突出的今天，特别是北方缺水地区，具有重要的现实意 义。
基于“生产工艺”理念，未来的处理工艺不是优先考虑将有机污染物转化 成污泥和二氧化碳，而是首先考虑将废水中的有机物分离、浓缩，并充分利用 有机物自身的能源价值(如利用厌氧发酵生产生物燃气等)。因此，废水中有机污 染物的直接分离与利用技术将有广阔的前景。与有机物不同，水中的氮磷等营 养物质则不宜优先考虑将其分离，而是首先考虑利用其植物营养物质的特点， 生产高质量的生物质或能源.在条件允许的情况下，利用微藻对氮磷的吸收作 用处理废水，不仅可以得到良好的氮磷去除效果，还可以生产高利用价值(如作 为生物柴油的原料等)的藻细胞，处理过程中还可以吸收温室气体二氧化碳，可 谓一举多得，是一个值得关注的前瞻性技术。
根据发达国家工业废水污染治理的成功经验和先进思想以及我国目前工业 废水污染治理的实际需求及废水处理实践和技术研发过程中存在的问题，结合 工业废水污染治理的最新研究进展，应该在工业废水处理模式、研究开发目标、 水质评价、控制指标以及处理工艺设计理念等方面，实现以下5个方面的转变 和发展：处理模式从不同种类废水混合收集集中处理向分类收集分别处理优先 转变;研究开发从重视废水处理单一技术研发向同时重视废水处理技术集成与 处理工艺优化方法研究转变;水质有机污染评价从重视综合浓度指标向同时关 注和重视“有机物特征指标”转变;废水排放控制指标从重视常规指标向同时 关注和重视水质安全和综合生物毒性指标转变;工艺设计理念从“处理工艺” 向“生产工艺”转变。
发明内容
随着我国经济的高速发展，工业生产也得到了前所未有的发展，然而不可 回避的是，我国由于不注意环境保护以及部分以牺牲环境为代价的生产所造成 的污染问题已越来越严重，高能耗、高污染产业已不适应现代社会的发展需 要，特别涉及工业生产所产生的废水问题，一直以来制约着我国的经济发展。 本发明的目的在于提出一种去除工业废水重金属离子的装置，从而为我国工业 生产所产生的废水提出一种解决办法，缓解废水对环境造成的污染。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种去除工业废水重金属离子的装置，包括：含重金属离子废水池、沉淀 池1、电解池、吸附池、沉淀池2、过渡池、含有滤膜的反渗透池。
废水先进入废水池，进行初步沉淀，然后含重金属离子废水进入沉淀池 1，在沉淀池1中加入粉碎的硫铁矿渣，硫铁矿渣与重金属离子反应，生成难 溶物，这样把含重金属离子废水中的重金属离子初步过滤，去除一部分重金属 离子，反应完成后，将废水引流到电解池中，利用电解原理，在阳极端还原一 部分重金属离子，电解法可以除去废水中大量还原性较强的重金属离子。在电 解池中，当阳极端没有明显重金属生成后，将溶液引流到吸附池中，在吸附池 投入长链的高分子重金属离子去除剂，对剩余少量的重金属离子进行吸附沉 淀，通过此步后，废水中的重金属离子含量大大减少，这时将废水引流到沉淀 池2中，在沉淀池2中，废水进行自行沉淀，使得溶液中悬浮颗粒沉淀下来， 此时溶液已经达到排放标准。然后使废水进入过渡池，经过渡池通过含有滤膜 的反渗透池，使溶液进一步清除重金属离子。这样所得到的净化水可以回收再 利用。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
废水先进入废水池，进行初步沉淀，然后含重金属离子废水进入沉淀池 1，在沉淀池1中加入粉碎的硫铁矿渣，硫铁矿渣与重金属离子反应，生成难 溶物，这样把含重金属离子废水中的重金属离子初步过滤，去除一部分重金属 离子，反应完成后，将废水引流到电解池中，利用电解原理，在阳极端还原一 部分重金属离子，电解法可以除去废水中大量还原性较强的重金属离子。在电 解池中，当阳极端没有明显重金属生成后，将溶液引流到吸附池中，在吸附池 投入长链的高分子重金属离子去除剂，对剩余少量的重金属离子进行吸附沉 淀，通过此步后，废水中的重金属离子含量大大减少，这时将废水引流到沉淀 池2中，在沉淀池2中，废水进行自行沉淀，使得溶液中悬浮颗粒沉淀下来， 此时溶液已经达到排放标准。然后使废水进入过渡池，经过渡池通过含有滤膜 的反渗透池，使溶液进一步清除重金属离子。所得到的净化水可以再利用，水 资源可以循环使用，以降低生产成本，同时节约了水资源。
