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摘要:
工業廢水中除重金屬的處理系統公開了集水井、粗格柵、一次沉淀池、pH值調節池、原果膠-重金屬旋轉吸附池、曝氣硝化池、生物脫氮池、二次沉淀池、凈水池。本系統創造性利用具有南瓜皮的v型網狀滾筒作為接觸反應介質,含有重金屬的廢水與南瓜皮充分混合,通過果皮細胞中非水溶性原果膠的吸附作用吸附廢水中的重金屬離子,部分殘渣沉淀在吸附池底部,形成污泥物質。同時,v型網狀滾筒中的南瓜皮作為低價耗材,可根據使用消耗情況更換。
權利要求書:
1.去除工業廢水中重金屬的處理系統,其特是,該系統包括集水井、粗格柵、一次沉淀池、pH值調節池、原果橡膠-重金屬旋轉吸附池、曝氣硝化池、生物脫氮池、二次沉淀池、凈水池等。其中,含重金屬的工業廢水通過廢水管線進入集水井,集水井的出口通過廢水管線連接粗格柵,粗格柵的出口通過廢水管線連接一次沉淀池,一次沉淀池的出口通過廢水管線連接pH值調節池,pH值調節池的出口通過廢水管線連接原果膠-重金屬旋轉吸附池,原果膠-重金屬旋轉吸附池排出的污泥物質外運處理,同時原果膠-重金屬旋轉吸附池的出口通過廢水管線連接曝氣硝化池,曝氣硝化池的出口通過廢水管線連接生物脫氮池,生物脫氮池的出口通過廢水管線連接二次沉淀池,二次沉淀池的出口通過廢水管線連接凈水池,凈水池的出口通過廢水管線將經過處理后的凈化出水外排;其中,原果膠-重金屬旋轉吸附池采用硬質玻璃鋼材質,外層涂刷有防水材料,吸附池左側上方裝有進水閥門,左側下方裝有電動伸縮桿推泥裝置,右側上方裝有電動鉤爪,右側中部裝有出水閥門,右側下方設有污泥排口,吸附池中部依靠轉軸連桿固定有V型網狀滾筒,V型網狀滾筒上方裝有提鉤;經過pH值調節處理后pH值約為7.5~8.5的工業廢水通過原果膠-重金屬旋轉吸附池左側的進水閥門進入吸附池內部,V型網狀滾筒在轉軸連桿的驅動下充分轉動,使廢水與南瓜皮充分接觸,通過南瓜皮細胞中的非水溶性原果膠的吸附作用使廢水中的重金屬離子被吸附,經過吸附處理后的廢水經出水閥門排出吸附池,V型網狀滾筒在吸附近飽和后,可操作電動鉤爪抓取V型網狀滾筒上方的提鉤,將V型網狀滾筒提離吸附池,進而完成南瓜皮的更換操作,同時,部分南瓜皮殘渣在吸附池底部沉淀,逐漸形成污泥物質,可使用電動伸縮桿推泥裝置通過污泥排口排出吸附池,V型網狀滾筒更換下的南瓜皮殘渣與在吸附池底部沉淀的污泥物質合并后外運處理。
2.根據權益要求1所述清除工業廢水中重金屬的處理系統,其特點是原果膠-重金屬旋轉吸附池,其池體有效容積為340m3,其v型網狀滾筒容積為31m3,孔徑為7.5mm,其轉軸連桿工作電壓為380V,轉速為15轉/min。
3.根據權利要求2所述清除工業廢水中重金屬的處理系統,其特點是v型網狀滾筒中的南瓜皮選擇農業生產中廢棄的南瓜皮,其中原果膠含量為2.5%。
說明書:
清除工業廢水中重金屬的處理系統。
技術領域:
工業廢水中除重金屬的處理系統,屬于環境保護中的廢水處理領域。
背景技術:
重金屬污染是指重金屬及其化合物造成的環境污染和生態破壞,其危害程度取決于重金屬在環境、食品和生物體中存在的濃度和化學形態。重金屬污染主要表現在水污染中,部分在大氣和固體廢棄物中。重金屬污染不同于其他有機化合物的污染。許多有機化合物可以通過自然界自身的物理、化學或生物效應凈化,降低或消除危害性。然而,重金屬具有豐富的收集性,很難在環境中分解。
從環境污染方面來看,重金屬污染最具代表性的是汞、鎘、鉛以及類金屬—砷等生物毒性顯著的重金屬,這些重金屬在水環境中是無法分解的,人類飲用后毒性擴大,與水中其他毒素相結合,會產生毒性更大的有機化合物。
目前,現有的工業廢水重金屬處理方法包括化學沉淀法、電解法、吸附法、膜分離法、離子交換法等。
(1)化學沉淀法:在工業廢水中加入某些化學物質,與廢水中的某些溶解物質反應,生成難溶鹽沉淀的方法稱為化學沉淀法。傳統的化學沉淀法包括中和沉淀法、硫化物沉淀法鋇鹽沉淀法等。
(2)電解法:應用電解的基本原理,廢水中的重金屬離子在陽極和陰極分別發生氧化恢復反應,使重金屬豐富,去除廢水中的重金屬,可以回收重金屬。電解法處理重金屬廢水具有運行可靠、重金屬去除率高、可回收利用等特點。但由于重金屬濃度低時耗電量大,投資成本高,電解法只適用于處理高濃度重金屬廢水。
(3)吸附法:吸附法是利用吸附劑吸附廢水中的重金屬的方法,傳統的吸附劑有活性炭、沸石、粘土礦物等天然物質。活性炭吸附能力強,重金屬去除率高,但價格高,壽命短。近年來,我們發現礦物料具有很強的吸附能力,其中天然沸石吸附能力最強,也是最早用于重金屬廢水處理的礦物料。
(4)膜分離法:膜分離法利用特殊的半透明膜,在外部壓力的作用下,不改變溶液的化學形態分離溶劑和濃縮溶劑的方法。膜分離技術在反應過程中不發生相變,分離效率高,操作和維護方便,分離和濃縮同時進行,可回收有價值的重金屬。常見的膜工藝有微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲透、液膜等。
(5)離子交換法:離子交換法處理重金屬廢水是利用離子交換樹脂上的可交換離子和重金屬離子交換反應,去除廢水中的重金屬離子的方法。離子交換技術清除廢水中的重金屬,凈化后出水中的重金屬離子濃度遠低于化學沉淀法處理后出水中的重金屬離子濃度,可通過回收再生溶液,實現重金屬回收。離子交換樹脂性能對重金屬離子的去除效果有很大影響。
由于上述傳統的處理方法存在成本高、技術復雜、處理效果不穩定等缺點,需要擺脫現有的處理技術開辟處理工業廢水重金屬的新途徑,開發新形式的工業廢水重金屬處理技術。
發明內容。
為了解決現有技術存在的不足,本發明提供了去除工業廢水中重金屬的處理系統,該系統包括集水井、粗格柵、一次沉淀池、pH值調節池、原果膠-重金屬旋轉吸附池、曝氣硝化池、生物脫氮池、二次沉淀池、凈水池;;其中,含重金屬的工業廢水通過廢水管線進入集水井,在此進行集中收集和初步穩定調節,集水井的出口通過廢水管線連接粗格柵,在此去除工業廢水中的大直徑固體物質,粗格柵的出口通過廢水管線連接一次沉淀池,在此進一步去除廢水中的不溶物質,一次沉淀池的出口通過廢水管線連接pH值調節池,廢水在此進行中和處理并進行pH值的精確調節,pH值調節池出水的pH值范圍為7.5~8.5,以滿足原果膠-重金屬旋轉吸附池的入水pH值要求,pH值調節池的出口通過廢水管線連接原果膠-重金屬旋轉吸附池,原果膠-重金屬旋轉吸附池的出口通過廢水管線連接曝氣硝化池,在此通過好氧曝氣過程,使廢水中的各種含氮物質均轉化為硝酸鹽氮,曝氣硝化池的出口通過廢水管線連接生物脫氮池,其作用是通過生物活性反應過程,將廢水中的硝酸鹽氮分解轉化,從而去除硝酸鹽氮,生物脫氮池的出口通過廢水管線連接二次沉淀池,在此將廢水中的剩余不溶物質全部除去,二次沉淀池的出口通過廢水管線連接凈水池,凈水池的出口通過廢水管線將經過本系統處理后的凈化出水外排;其中,原果膠-重金屬旋轉吸附池采用硬質玻璃鋼材質,外層涂刷有防水材料,吸附池左側上方裝有進水閥門,左側下方裝有電動伸縮桿推泥裝置,右側上方裝有電動鉤爪,右側中部裝有出水閥門,右側下方設有污泥排口,吸附池中部依靠轉軸連桿固定有V型網狀滾筒,V型網狀滾筒上方裝有提鉤;經過pH值調節處理后(處理后pH值為7.5~8.5)的工業廢水通過原果膠-重金屬旋轉吸附池左側的進水閥門進入吸附池內部,V型網狀滾筒在轉軸連桿的驅動下充分轉動,使廢水與南瓜皮充分接觸,通過南瓜皮細胞中的非水溶性原果膠的吸附作用使廢水中的重金屬離子被吸附,經過吸附處理后的廢水經出水閥門排出吸附池,V型網狀滾筒在吸附近飽和后,可操作電動鉤爪抓取V型網狀滾筒上方的提鉤,將V型網狀滾筒提離吸附池,進而完成南瓜皮的更換操作,同時,部分南瓜皮殘渣在吸附池底部沉淀,逐漸形成污泥物質,可使用電動伸縮桿推泥裝置通過污泥排口排出吸附池,V型網狀滾筒更換下的南瓜皮殘渣與在吸附池底部沉淀的污泥物質合并后外運處理;其中pH值調節池的作用是將經過一次沉淀的廢水pH值調節至7.5~8.5,以滿足原果膠-重金屬旋轉吸附池的入水pH值要求;其中,曝氣硝化池的作用是通過好氧曝氣過程,使廢水中的各種含氮物質均轉化為硝酸鹽氮;其中,生物脫氮池的作用是通過生物活性反應過程,將廢水中的硝酸鹽氮分解轉化,從而去除硝酸鹽氮。
其原果膠-重金屬旋轉吸附池,池體有效容積為340m3,其V型網狀滾筒容積為31m3,孔徑為7.5mm,其轉軸連桿的工作電壓為380V,轉速為15轉/min。
其原果膠-重金屬旋轉吸附池,V型網狀滾筒中的南瓜皮選用農業生產中廢棄的南瓜皮,其中的原果膠含量為2.5%。
本發明的優點在于:
(1)本系統擺脫了現有的工業廢水重金屬凈化處理原理,創造性的利用了含有豐富原果膠與果膠酶的南瓜皮作為重金屬離子的吸附材料,采用裝有南瓜皮的V型網狀滾筒為接觸反應介質,當含有重金屬的廢水與南瓜皮充分混合,通過果皮細胞中的非水溶性原果膠的吸附作用使廢水中的重金屬離子被吸附,從而使含重金屬的工業廢水得到凈化,其重金屬去除效率可達97.7%
(2)本系統回收利用了南瓜皮這種農業生產過程中所產生的廢棄物,能夠實現廢物利用,變廢為寶,顯著縮減了農業生產中的廢棄物產生量;同時,南瓜皮作為一種低值耗材,可根據使用消耗情況進行替換,替換成本低。
(3)本系統采用了原果膠吸附廢水中重金屬離子的手段,不使用任何有毒化學物質,從而消除了引入新的、危害更大的污染物的風險。
(4)本系統原理簡單易行,設計施工成本較低,并且處理效果較好,運行維護成本很低,有利于大范圍推廣應用。
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