申请日2013.04.27
公开(公告)日2013.10.30
IPC分类号C02F1/70
摘要
本实用新型涉及一种能重力回用纳米零价铁的废水处理装置。由顶板、4个侧板和底座组成，两个对称侧板均由连接成一体的上斜板(6)和下斜板(9)构成，其余为垂直侧板;顶板中心固结搅拌器(1)，通过长挡板(10)和短挡板(8)将装置分隔又相互连通形成反应区(2)、缓冲区(3)和沉淀区(7);垂直侧板下部设进水管(11);反应区(2)上部设纳米零价铁加药管(14)，底部设排泥管(12);沉淀区(7)上部设三角堰(4)，侧壁设与三角堰(4)连通的出水管(5)。本实用新型可利用纳米零价铁连续处理废水;可有效分离处理后废水和废水中固体悬浮物;可重力回用纳米零价铁，循环利用率高于40%;本实用新型结构简单，运行费用低。
权利要求书
1.一种能重力回用纳米零价铁的废水处理装置，该装置由顶板、4个侧板和 底座(13)组成，其特征是：4个侧板中两个对称的侧板均由连接成一体的上斜 板(6)和下斜板(9)构成，上斜板(6)与水平方向成35°～55°，下斜板(9) 与水平方向成50°～75°，另外两个对称的侧板为垂直侧板;顶板中心固结搅拌器 (1)，搅拌器(1)两侧依次设有对称的两块长挡板(10)和两块短挡板(8)， 两块长挡板(10)和两块短挡板(8)的顶端均与顶板固结，其两侧与垂直侧板 固结，将装置由内而外分隔又相互连通形成反应区(2)、缓冲区(3)和沉淀区 (7);反应区(2)：缓冲区(3)：沉淀区(7)=10:1:6～10体积比;垂直侧板下 部设进水管(11)，进水管(11)与进水泵相连;反应区(2)上部设纳米零价铁 加药管(14)，纳米零价铁加药管(14)与纳米零价铁加药泵相连;反应区(2) 底部设排泥管(12);沉淀区(7)上部设三角堰(4);沉淀区(7)侧壁上设有 与三角堰(4)连通的出水管(5)。
2.根据权利要求1所述的一种能重力回用纳米零价铁的废水处理装置，其 特征是：长挡板(10)的高度=4/5～5/6装置高度。
3.根据权利要求1所述的一种能重力回用纳米零价铁的废水处理装置，其 特征是：短挡板(8)高度=1/2～4/7装置高度。
4.根据权利要求1所述的一种能重力回用纳米零价铁的废水处理装置，其 特征是：长挡板(10)上设有过水孔(15)，过水孔(15)位于长挡板(10)高 度的2/3～4/5处。
说明书
一种能重力回用纳米零价铁的废水处理装置
技术领域
本实用新型涉及一种能重力回用纳米零价铁的废水处理装置，属于废水处 理技术领域。
背景技术
近年来，由于矿业、冶金、化工、皮革、医药、造纸、印染、纺织、农药等 行业飞速发展，大量工业废水排入水体，严重污染环境，工业污染事件频发。 2005年以来我国发生广东北江韶关段镉严重超标、湘江湖南株洲段镉污染、福 建紫金矿业铜酸水渗漏、渤海蓬莱油田漏油、广西龙江河镉污染等多起工业废 水污染事件。因此，工业废水污染治理刻不容缓。
金属铁(零价铁)可利用其还原性以及其(与惰性物质形成的电池对)产 生的新生态[H]和Fe2+，将污染物还原。零价铁一直被用于地下水污染修复和 工业废水处理，对重金属和有机卤化物等污染物均有很好的去除作用。纳米零 价铁是指三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围的零价铁，与普通尺寸零价 铁相比，纳米零价铁尺寸小、比表面积大、表面能高，处理污染物时具有处理 效率高、产泥量少、二次污染小等优点，主要应用于废水中铜、砷、锌、镍、 钴、铅等重金属的去除以及废水中有机卤化物的脱氯、脱硝、脱色等。
纳米零价铁处理废水能力强，是废水工艺中最有前途的工艺之一。但关于 该领域的研究大多仍处于实验室阶段，有限的几个示范工程都是纳米零价铁应 用于地下水污染修复，关于纳米零价铁在工业废水中应用非常少，适合纳米零 价铁处理工业废水反应装置更是少之又少，仅有几例也存在较多问题。如中国 发明专利(CN102583689A)介绍了一种“纳米零价铁-电磁系统”反应装置， 利用该装置处理废水时将纳米零价铁和废水置于反应器内混合反应，反应装置 底部设电磁铁，反应完成后接通电源产生磁场作用力，实现处理后废水和废水 中固体悬浮物(含反应后纳米零价铁及被去除的污染物)分离。但该反应装置 存在以下问题：(1)属序批式反应器，无法实现废水连续处理，实际应用中序 批式反应器设备管理复杂，运行维护成本高;(2)处理后废水中固体悬浮物除 纳米零价铁外，还含有Fex(OH)y絮体等非磁性物质，该反应装置的电磁系统不 能将其与处理后废水完全分离，可能致使出水水质不达标，且电磁分离耗电量 大，设备管理复杂;(3)纳米零价铁与水反应速率慢，使用寿命较长，处理后 废水中固体悬浮物仍含纳米零价铁有效成分，该反应器没有将其循环利用，增 加了处理成本。
实用新型内容
为克服现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种能重力回用纳 米零价铁的废水处理装置，该装置通过重力作用实现循环利用纳米零价铁连续 处理废水，并且有效分离处理后废水和废水中固体悬浮物，以保证出水水质。
为达上述目的，本实用新型的装置由顶板、4个侧板和底座组成，其中对 称的两个侧板均由连接成一体的上斜板和下斜板构成，上斜板与水平方向成 35°～55°，下斜板与水平方向成50°～75°，另外两个侧板为垂直侧板;顶板中心固 结搅拌器，搅拌器两侧依次设有对称的两块长挡板和两块短挡板，两块长挡板 和两块短挡板的顶端均与顶板固结，其两侧与垂直侧板固结，将装置由内而外 分隔又相互连通形成反应区、缓冲区和沉淀区，反应区：缓冲区：沉淀区= 10:1:6～10体积比;垂直侧板下部设进水管，进水管与进水泵相连;反应区上部 设纳米零价铁加药管，纳米零价铁加药管与纳米零价铁加药泵相连;反应区底 部设排泥管;沉淀区顶端设三角堰;沉淀区侧壁上设有与三角堰连通的出水管。
本实用新型中，长挡板高度为装置高度的4/5～5/6。
本实用新型中，短挡板高度为装置高度的1/2～4/7。
本实用新型中，长挡板上设有过水孔，过水孔位于长挡板高度2/3～4/5处。
本实用新型有益效果：
1.本实用新型利用上斜板、下斜板、长挡板、短挡板设计，使装置简单、 合理、巧妙的形成反应区、缓冲区、沉淀区，而且三个区既相互独立又成为一 体，既保证了各个区域相互独立发挥各自作用不受影响，又将各个区域连通起 来，实现连续处理废水，克服已有纳米零价铁反应器仅适用于间歇式废水处理 的缺点。
2.本实用新型对称的两个侧板均由连接成一体的上斜板和下斜板构成，固 体悬浮物能沉淀区沉降，并沿上斜板和下斜板下滑，实现处理后废水和废水中 固体悬浮物分离，提高出水水质。与电磁分离系统相比，本发明沉淀效果好， 无电耗，成本低。
3.沉淀区分离后固体悬浮物仍含有纳米零价铁有效成分，通过重力作用沉 入反应区搅拌后循环利用，提高了纳米零价铁利用率，且此回用方法简单，无 需电耗，节省能源。
