申请日2018.10.09
公开(公告)日2019.01.18
IPC分类号C02F1/28; C02F101/20
摘要
本发明公开了农田低浓度含重金属污水便携式吸附处理装置及处理方法，解决了现有技术中重金属废水吸附装置成本较高、占地面积大、流程复杂、不适宜农田低浓度含重金属污水处理的问题。本发明的处理装置包括水泵、一级吸附管道、二级吸附管道、第一管道和第二管道，水泵的出口端与一级吸附管道的进口端经第一管道连接，一级吸附管道的出口端与二级吸附管道的进口端经第二管道连接;二级吸附管道的出口端连接有出水管道;一级吸附管道中装填有石英砂，二级吸附管道中装填有活性炭与沸石的混合吸附剂。本发明设计科学，结构简单，成本低廉、携带及转移方便、填料易于更换、处理速度快的特点，具有较强的适用性和可推广性。
权利要求书
1.农田低浓度含重金属污水便携式吸附处理装置，其特征在于，包括水泵(1)、一级吸附管道(2)、二级吸附管道(3)、第一管道(4)和第二管道(5)，所述水泵(1)的出口端与一级吸附管道(2)的进口端经第一管道(4)连接，所述一级吸附管道(2)的出口端与二级吸附管道(3)的进口端经第二管道(5)连接;所述二级吸附管道(3)的出口端连接有出水管道(6);
所述一级吸附管道(2)中装填有石英砂，所述二级吸附管道(3)中装填有活性炭与沸石的混合吸附剂。
2.根据权利要求1所述的农田低浓度含重金属污水便携式吸附处理装置，其特征在于，所述第一管道(4)、第二管道(5)的管径均小于一级吸附管道(2)的管径。
3.根据权利要求1或2所述的农田低浓度含重金属污水便携式吸附处理装置，其特征在于，所述第二管道(5)、出水管道(6)的管径均小于二级吸附管道(3)的管径。
4.根据权利要求3所述的农田低浓度含重金属污水便携式吸附处理装置，其特征在于，所述石英砂的粒径为6～8目，充填密度为0.25～0.3g/cm3。
5.根据权利要求4所述的农田低浓度含重金属污水便携式吸附处理装置，其特征在于，所述混合吸附剂中，活性炭与沸石的质量比为1:2～1:4，充填密度为0.15～0.27g/cm3。
6.根据权利要求5所述的农田低浓度含重金属污水便携式吸附处理装置，其特征在于，所述石英砂用滤膜包覆后再装填于一级吸附管道(2)中;所述混合吸附剂用滤膜包覆后再装填于二级吸附管道(3)中。
7.根据权利要求6所述的农田低浓度含重金属污水便携式吸附处理装置，其特征在于，所述滤膜的孔径大小为0.03～0.1mm。
8.农田低浓度含重金属污水处理方法，其特征在于，采用权利要求1-7任意一项所述的装置进行，包括以下步骤：
步骤A.一级吸附处理：农田低浓度重金属污水在水泵的作用下进入一级吸附管道，在石英砂的作用下，去除污水中的细小泥沙颗粒和少部分重金属离子;
步骤B.二级吸附处理：经一级吸附处理后的污水经第二管道进入二级吸附管道中，在混合吸附剂的作用下，脱除污水中的重金属离子，而后经出水管道排出。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述农田低浓度重金属污水先经泥水分离后再在水泵的作用下进入一级吸附管道。
说明书
农田低浓度含重金属污水便携式吸附处理装置及处理方法
技术领域
本发明涉及农田低浓度含重金属污水处理技术领域，具体涉及农田低浓度含重金属污水便携式吸附处理装置及处理方法。
背景技术
随着工业发展和经济增长，土壤重金属污染逐渐成为了全球关注的重大问题，而农田土壤的重金属污染更是与人体健康、食品安全等问题直接相关。由于雨水淋溶、农业灌溉等原因，重金属污染土壤会产生大量的低浓度含重金属污水，对地下水、河流等产生污染。进入水体的重金属离子虽然浓度较低且本身毒性不强，但难以降解，并且可以在微生物等环境作用下产生毒性更强的有机化合物，如甲基汞等。这些重金属环境污染物在水体中会通过水中生物进入食物链进行富集，进而危害人体健康。目前对于农田低浓度含重金属污水的处理研究还鲜见报道，也并未有相关的处理工艺及设备。因此，亟需设计一种廉价、便携且高效的农田低浓度含重金属污水处理工艺及设备。
而农田低浓度含重金属污水又与普通的重金属废水不同，首先由于其较低的浓度，选择常用的工业处理手段会存在成本较高的问题。其次，由于农田田间运输条件的限制，其处理装置必须轻便，简洁。同时，农田低浓度含重金属污水由于在产生时混合了土壤，因此污水中固体悬浮物的含量较高，在处理时必须考虑悬浮颗粒物的去除。目前的重金属废水处理技术主要分为物理、化学和生物处理法三大类，包括化学沉淀法、电解法、膜分离技术、吸附法、植物修复等，而针对农田低浓度含重金属污水的特点，吸附法具有廉价、操作简单、处理速度快且能对SS进行处理等优势，是最为适宜且利于推广应用的处理技术。但现有的重金属废水吸附方法和装置，均存在成本较高、占地面积大、流程复杂等问题，因此，研究一种高效实惠且适用于农田低浓度含重金属污水处理的便携式装置和方法成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是：提供农田低浓度含重金属污水便携式吸附处理装置，解决现有技术中重金属废水吸附装置成本较高、占地面积大、流程复杂、不适宜农田低浓度含重金属污水处理的问题。
本发明还提供了农田低浓度含重金属污水处理方法。
本发明采用的技术方案如下：
本发明的农田低浓度含重金属污水便携式吸附处理装置，包括水泵、一级吸附管道、二级吸附管道、第一管道和第二管道，水泵的出口端与一级吸附管道的进口端经第一管道连接，一级吸附管道的出口端与二级吸附管道的进口端经第二管道连接;二级吸附管道的出口端连接有出水管道;
一级吸附管道中装填有石英砂，二级吸附管道中装填有活性炭与沸石的混合吸附剂。
进一步地，第一管道、第二管道的管径均小于一级吸附管道的管径。
进一步地，第二管道、出水管道的管径均小于二级吸附管道的管径。
进一步地，石英砂的粒径为6～8目，充填密度为0.25～0.3g/cm3。
进一步地，混合吸附剂中，活性炭与沸石的质量比为1:2～1:4，充填密度为0.15～0.27g/cm3。
进一步地，石英砂用滤膜包覆后再装填于一级吸附管道中;混合吸附剂用滤膜包覆后再装填于二级吸附管道中。
进一步地，滤膜的孔径大小为0.03～0.1mm。
本发明的农田低浓度含重金属污水处理方法，采用上述的装置进行，包括以下步骤：
步骤A.一级吸附处理：农田低浓度重金属污水在水泵的作用下进入一级吸附管道，在石英砂的作用下，去除污水中的细小泥沙颗粒和少部分重金属离子;
步骤B.二级吸附处理：经一级吸附处理后的污水经第二管道进入二级吸附管道中，在混合吸附剂的作用下，脱除污水中的重金属离子，而后经出水管道排出。
进一步地，农田低浓度重金属污水先经泥水分离后再在水泵的作用下进入一级吸附管道。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明设计科学，结构简单，成本低廉、携带及转移方便、填料易于更换、处理速度快的特点，具有较强的适用性和可推广性。
本发明采用两级吸附管道，首先通过一级吸附管道中的石英砂吸附污水中的细小泥沙颗粒，以保证二级吸附管道中的吸附效果，同时吸附少量的重金属离子;而后通过二级吸附管道中的活性炭与沸石的混合吸附剂吸处理重金属离子。通过两级吸附，有效地处理了污水中的重金属离子。
本发明中第一管道、第二管道的管径均小于一级吸附管道的管径;第二管道、出水管道的管径均小于二级吸附管道的管径，以防止填料随水位移。
本发明通过控制石英砂的充填密度、活性炭与沸石的比例和充填密度，使其既能满足污水处理效果，又能满足进水和出水速度的要求。
