申请日2015.06.15
公开(公告)日2015.09.30
IPC分类号C02F9/02
摘要
本发明涉及废水处理设备技术领域，具体的涉及重金属废水处理设备及处理方法。该种处理重金属废水设备，包括原料液输送系统、重金属吸附系统、重金属解析系统、滤出液输送系统和浓缩液回用系统;原料液输送系统将含有重金属的废水送入重金属吸附系统中;重金属吸附系统至少设有一套;重金属解析系统包括气罐和高压送气体装置，该气罐通过高压送气装置与外桶连通;滤出液输送系统和浓缩液回用系统分别与出水管道的出水端连通。上述重金属废水处理设备及方法，可实现纳米吸附剂和重金属离子的重复使用，污水处理效果好、吸附容量大、解析效率高，不会造成二次污染，而且具有广泛的实用性。
摘要附图
权利要求书
1.重金属废水处理设备，其特征在于：包括原料液输送系统、重金属吸 附系统、重金属解析系统、滤出液输送系统和浓缩液回用系统;
原料液输送系统将含有重金属的废水送入重金属吸附系统中;
重金属吸附系统至少设有一套，其包括外桶、纳米介质过滤膜筒、纳米吸 附剂、驱动装置和出水管道，该纳米介质过滤膜筒设于外桶内、且纳米介质过 滤膜筒为中空结构，该纳米吸附剂填充于外桶与纳米介质过滤膜筒之间、且纳 米吸附剂的粒径大于纳米介质过滤膜筒的孔径，该驱动装置与纳米介质过滤膜 筒连接以驱动其在外桶内旋转，该出水管道的两端分别为进水端和出水端、其 进水端伸入纳米介质过滤膜筒内;
重金属解析系统包括气罐和高压送气体装置，该气罐通过高压送气装置与 外桶连通;
滤出液输送系统和浓缩液回用系统分别与出水管道的出水端连通。
2.根据权利要求1所述的重金属废水处理设备，其特征在于：所述原料 液输送系统包括原料液桶、连通原料液桶与外桶的污水输送装置。
3.根据权利要求1所述的重金属废水处理设备，其特征在于：所述重金 属解析系统的高压送气体装置包括连通气罐与外桶的高压送气管道、安装于高 压送气管道上的止回阀、调节阀和流量计。
4.根据权利要求1所述的重金属废水处理设备，其特征在于：所述滤出 液输送系统包括滤出液桶、滤出液输送装置和滤出液回用输送装置，该滤出液 桶通过滤出液输送装置与出水管道的出水端连通、该滤出液回用输送装置与滤 出液桶连通。
5.根据权利要求1或4所述的重金属废水处理设备，其特征在于：还包 括净水过滤系统，该净水过滤系统包括增压送水装置和过滤膜组，该增压送水 装置将滤出液输送系统与过滤膜组连通，该过滤膜组的过滤水排出、截留水回 送至原料液输送系统中。
6.根据权利要求1所述的重金属废水处理设备，其特征在于：所述浓缩 液回用系统包括浓缩液桶、浓缩液输送装置和浓缩液回用输送装置，该浓缩液 桶通过浓缩液输送装置与出水管道的出水端连通，该浓缩液回用输送装置与浓 缩液桶连通。
7.根据权利要求1、2或6所述的重金属废水处理设备，其特征在于：所 述原料液输送系统和/或滤出液输送系统上设有过渡内桶、设于过渡内桶中的PH 计和ORP计。
8.重金属废水处理方法，其特征在于：采用上述权利要求1至7任意一 项所述的重金属废水处理设备，其处理步骤如下：
污水处理时：
原料液输送系统、重金属吸附系统和滤出液输送系统保持连通状态，
原料液输送系统向外桶中输入重金属的污水，
同时纳米介质过滤膜筒在驱动装置的驱动下转动，纳米吸附剂在搅拌条件 下与污水进行充分反应将污水中的重金属物质吸附、且转动的纳米介质过滤膜 筒可阻止纳米吸附剂进入纳米介质过滤膜筒中，而经过反应后的滤出液则可通 过透过膜孔进入纳米介质过滤膜筒中;
滤出液输送系统通过出水管道将纳米介质过滤膜筒中的滤出液引出回用;
纳米吸附剂解析时：
重金属解析系统、重金属吸附系统和浓缩液回用系统保持连通状态，
气罐通过高压送气装置向外筒中注入高压反应气体，
同时纳米介质过滤膜筒在驱动装置的驱动下转动，纳米吸附剂在搅拌条件 下与高压气体进行充分反应将重金属解析出、且转动的纳米介质过滤膜筒可阻 止纳米吸附剂进入纳米介质过滤膜筒中，而经过析出后的浓缩液则可通过透过 膜孔进入纳米介质过滤膜筒中;
浓缩液回用系统通过出水管道将纳米介质过滤膜筒中的浓缩液引出回用。
9.根据权利要求8所述的重金属废水处理方法，其特征在于：重金属解 析系统具有多套时，其中一套重金属吸附系统进行污水处理工作，此时另外的 重金属吸附系统进行纳米吸附剂解析工作。
10.根据权利要求8所述的重金属废水处理方法，其特征在于：所述滤出 液输送系统引出的滤出液进入过滤膜组中，该过滤膜组的过滤水排出、截留水 回送至原料液输送系统中。
说明书
重金属废水处理设备及处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理设备技术领域，具体的涉及重金属废水处理设备及处 理方法。
背景技术
对于低浓度重金属废水，目前常用的处理方法有吸附法、离子交换法等， 这类方法由于受废水中高盐份、高有机质等共存物的干扰等制约，无法对铬进 行选择性吸附，加之投资和运行成本较高、操作复杂等问题。随着纳米技术的 发展，纳米材料的开发已成为研究的热点，有机无机纳米复合材料在与铬的专 性吸附方面表现出特别的优势。
为解决上述问题，申请公布号CN 103450393 A的发明专利申请公开的一种 直接处理含铬鞣制废水的纳米复合吸附剂制备方法，现有的纳米复合吸附剂表 现出很强的吸附能力，在这个过程中既具有物理吸附、又具有高分子电子捕集 及絮凝、同时具有纳米效应。由于纳米复合吸附剂的颗粒非常小，使用后的纳 米复合吸附剂与水难以分离，无法实现再次利用、吸附后的纳米复合吸附剂容 易造成二次污染，因此通过纳米复合吸附剂进行工业化的重金属废水处理成本 高、使用限制。
发明内容
为克服现有技术中的不足，本发明提供一种可利用纳米吸附剂处理重金属 废水设备及方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：重金属废水处理设备，其 特征在于：包括原料液输送系统、重金属吸附系统、重金属解析系统、滤出液 输送系统和浓缩液回用系统;
原料液输送系统将含有重金属的废水送入重金属吸附系统中;
重金属吸附系统至少设有一套，其包括外桶、纳米介质过滤膜筒、纳米吸 附剂、驱动装置和出水管道，该纳米介质过滤膜筒设于外桶内、且纳米介质过 滤膜筒为中空结构，该纳米吸附剂填充于外桶与纳米介质过滤膜筒之间、且纳 米吸附剂的粒径大于纳米介质过滤膜筒的孔径，该驱动装置与纳米介质过滤膜 筒连接以驱动其在外桶内旋转，该出水管道的两端分别为进水端和出水端、其 进水端伸入纳米介质过滤膜筒内;
重金属解析系统包括气罐和高压送气体装置，该气罐通过高压送气装置与 外桶连通;
滤出液输送系统和浓缩液回用系统分别与出水管道的出水端连通。
优化的，原料液输送系统包括原料液桶、连通原料液桶与外桶的污水输送 装置。
优化的，重金属解析系统的高压送气体装置包括连通气罐与外桶的高压送 气管道、安装于高压送气管道上的止回阀、调节阀和流量计。
优化的，滤出液输送系统包括滤出液桶、滤出液输送装置和滤出液回用输 送装置，该滤出液桶通过滤出液输送装置与出水管道的出水端连通、该滤出液 回用输送装置与滤出液桶连通。
优化的，还包括净水过滤系统，该净水过滤系统包括增压送水装置和过滤 膜组，该增压送水装置将滤出液输送系统与过滤膜组连通，该过滤膜组的过滤 水排出、截留水回送至原料液输送系统中。
优化的，浓缩液回用系统包括浓缩液桶、浓缩液输送装置和浓缩液回用输 送装置，该浓缩液桶通过浓缩液输送装置与出水管道的出水端连通，该浓缩液 回用输送装置与浓缩液桶连通。
优化的，原料液输送系统和/或滤出液输送系统上设有过渡内桶、设于过渡 内桶中的PH计和ORP计。
重金属废水处理方法，其特征在于：采用上述的重金属废水处理设备，其 处理步骤如下：
污水处理时：
原料液输送系统、重金属吸附系统和滤出液输送系统保持连通状态，
原料液输送系统向外桶中输入重金属的污水，
同时纳米介质过滤膜筒在驱动装置的驱动下转动，纳米吸附剂在搅拌条件 下与污水进行充分反应将污水中的重金属物质吸附、且转动的纳米介质过滤膜 筒可阻止纳米吸附剂进入纳米介质过滤膜筒中，而经过反应后的滤出液则可通 过透过膜孔进入纳米介质过滤膜筒中;
滤出液输送系统通过出水管道将纳米介质过滤膜筒中的滤出液引出回用;
纳米吸附剂解析时：
重金属解析系统、重金属吸附系统和浓缩液回用系统保持连通状态，
气罐通过高压送气装置向外筒中注入高压反应气体，
同时纳米介质过滤膜筒在驱动装置的驱动下转动，纳米吸附剂在搅拌条件 下与高压气体进行充分反应将重金属解析出、且转动的纳米介质过滤膜筒可阻 止纳米吸附剂进入纳米介质过滤膜筒中，而经过析出后的浓缩液则可通过透过 膜孔进入纳米介质过滤膜筒中;
浓缩液回用系统通过出水管道将纳米介质过滤膜筒中的浓缩液引出回用。
进一步的，重金属解析系统具有多套时，其中一套重金属吸附系统进行污 水处理工作，此时另外的重金属吸附系统进行纳米吸附剂解析工作。
进一步的，滤出液输送系统引出的滤出液进入过滤膜组中，该过滤膜组的 过滤水排出、截留水回送至原料液输送系统中。
由上述对本发明的描述可知，本发明提供的重金属废水处理设备及方法， 重金属吸附系统中的纳米吸附剂对污水中重金属离子的吸附，而且使用后的纳 米吸附剂可在重金属解析系统中将重金属离子解析出来，实现纳米吸附剂和重 金属离子的重复使用，使用该种重金属废水处理设备及处理方法，污水处理效 果好、吸附容量大、解析效率高，不会造成二次污染，而且具有广泛的实用性。
