專利名稱：一種含砷污酸廢水處理及砷回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及廢水處理設(shè)備，進(jìn)一步是指適用于含砷污酸廢水處理及砷回收的
直O(jiān)
背景技術(shù) 工業(yè)廢水除砷的研究近年來受到了廣泛重視。目前，國內(nèi)外處理含砷廢水的主要 方法有沉淀法、浮選法、多孔隙物質(zhì)吸附法、離子交換樹脂法及功能高分子膜法等。沉淀法 主要包括中和沉淀法、鐵氧體法、硫化物沉淀法、混凝法(亦稱吸附膠體沉淀法或載體共沉 淀法)及電凝結(jié)法等。其中應(yīng)用最廣泛的方法是高密度污泥法(HDS)，該方法先利用鈣化合 物中和廢水到一定PH值，然后加入鐵鹽來沉淀和吸附砷，從而達(dá)到去除廢水中砷的目的。目前處理含砷廢水的傳統(tǒng)方法主要存在以下缺陷(1)處理成本較高；如果廢水中主要含有三價(jià)砷，處理工藝還需額外加氧化劑將低 價(jià)砷氧化為高價(jià)砷才能有效去除，這無疑會增加處理工藝的成本；(2)砷治理不達(dá)標(biāo)；現(xiàn)有工藝對砷的去除不穩(wěn)定，處理后的外排水中含砷量往往較 高，并同時(shí)含有大量的重金屬離子，經(jīng)過處理后的外排水不能實(shí)現(xiàn)完全達(dá)標(biāo)排放；(3)沉渣量大，運(yùn)輸、貯存、處理費(fèi)用高；(4)未建立從廢水中去除砷到回收砷的連續(xù)處理方法，沒有對砷進(jìn)行回收利用。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有含砷污酸廢水處理技術(shù)及設(shè)備存在的 缺陷，設(shè)計(jì)一種含砷污酸廢水處理及砷回收裝置，該裝置可克服傳統(tǒng)除砷工藝中存在的缺 陷而有效去除廢水中含有的砷，同時(shí)還能去除廢水中的大量重金屬離子，經(jīng)過該裝置處理 后的外排液滿足污水排放標(biāo)準(zhǔn)的要求；本裝置使用的吸附劑經(jīng)過堿洗脫附后可以循環(huán)利 用，幾乎不產(chǎn)生泥渣，使沉渣量大大減小，通過進(jìn)一步回收洗脫附下來的砷，以提高經(jīng)濟(jì)效
■、Λ
frff. ο本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，所述含砷污酸廢水處理及砷回收裝置包括依次排列的 第一反應(yīng)槽、第二反應(yīng)槽、第三反應(yīng)槽、第四反應(yīng)槽、清水槽，以及依次排列的堿洗脫槽、水 洗脫槽、砷回收槽；其中進(jìn)水口設(shè)在第一反應(yīng)槽中的第一水泵的出水口同第一離心脫水機(jī)的進(jìn)水口連通， 第一離心脫水機(jī)的濾液出口與第二反應(yīng)槽連通；第一反應(yīng)槽設(shè)有廢水進(jìn)口 ；進(jìn)水口設(shè)在第二反應(yīng)槽中的第二水泵的出水口同第二離心脫水機(jī)的進(jìn)水口連通， 所得固體物料投加至堿洗脫槽的第二離心脫水機(jī)的濾液出口與第三反應(yīng)槽連通；進(jìn)水口設(shè)在第三反應(yīng)槽中的第三水泵的出水口同第三離心脫水機(jī)的進(jìn)水口連通， 所得固體物料投加至堿洗脫槽的第三離心脫水機(jī)的濾液出口與第四反應(yīng)槽連通；進(jìn)水口設(shè)在第四反應(yīng)槽3中的第四水泵的出水口同第四離心脫水機(jī)的進(jìn)水口連 通，所得固體物料投加至堿洗脫槽的第四離心脫水機(jī)的濾液出口與清水槽連通；清水槽設(shè)
3有清水流出口 ；進(jìn)水口設(shè)在堿洗脫槽中的第五水泵的出水口同第五離心脫水機(jī)的進(jìn)水口連通，所 得固體物料投加至水洗脫槽的第五離心脫水機(jī)的濾液出口與砷回收槽連通；進(jìn)水口設(shè)在水洗脫槽中的第六水泵的出水口同第六離心脫水機(jī)的進(jìn)水口連通，第 六離心脫水機(jī)的濾液出口與第一反應(yīng)槽連通；進(jìn)水口設(shè)在砷回收槽中的第七水泵的出水口同第七離心脫水機(jī)的進(jìn)水口連通，第 七離心脫水機(jī)的濾液出口與堿洗脫槽6通。以下對本實(shí)用新型做出進(jìn)一步說明。參見圖1，本實(shí)用新型的工作原理與過程是(1)首先對由廢水進(jìn)口 23進(jìn)入第一反應(yīng)槽1中的含砷污酸廢水用氫氧化鈉將PH 值調(diào)到pH=5，利用第一水泵9將混合液提升至第一離心脫水機(jī)16將其分離成固體和液體 (第一次固液分離);分離后的溶液進(jìn)入第二反應(yīng)槽2，在在第二反應(yīng)槽2中加入TiO2吸附劑， 將PH值調(diào)到pH=7 ；反應(yīng)一定時(shí)間后利用第二水泵10將混合液提升至第二離心脫水機(jī)17 進(jìn)行固液分離(第二次固液分離)，濾液繼續(xù)進(jìn)入第三反應(yīng)槽3，在第三反應(yīng)槽3中加入TiO2 吸附劑，反應(yīng)一定時(shí)間后利用第三水泵11將混合液提升至第三離心脫水機(jī)18進(jìn)行固液分 離(第三次固液分離)，濾液進(jìn)入第四反應(yīng)槽4，在第四反應(yīng)槽4中加入TiO2吸附劑，反應(yīng)一 定時(shí)間后利用第四水泵12將混合液提升至第四離心脫水機(jī)19進(jìn)行固液分離(第四次固液 分離)；分離后濾液進(jìn)入清水槽5，可由清水流出口 24達(dá)標(biāo)排放。(2)對于上述第二、三、四次固液分離后產(chǎn)生的固體(即由第二、三、四離心脫水機(jī) 分離出的固體物TiO2吸附劑和吸附的砷)，利用氫氧化鈉溶液在堿洗脫槽6中進(jìn)行洗脫再 生，對洗脫再生混合液利用第五水泵13提升至第五離心脫水機(jī)20進(jìn)行固液分離(第五次固 液分離)，分離后固體進(jìn)入水洗脫槽7，分離后濾液進(jìn)入砷回收槽8。(3)在水洗脫槽7中利用自來水洗脫后混合液經(jīng)第六水泵14提升至第六離心脫水 機(jī)21進(jìn)行固液分離(第六次固液分離)，分離后固體即再生吸附劑25 (TiO2),分離后濾液 進(jìn)入第一反應(yīng)槽1繼續(xù)處理。(4)對于堿洗脫槽6中分離后濾液在砷回收槽8中加入石灰乳產(chǎn)生砷酸鈣沉淀，利 用第七水泵15提升至第七離心脫水機(jī)22進(jìn)行固液分離(第七次固液分離)，分離后固體即 回收的砷酸鈣26，分離后濾液進(jìn)入堿洗脫槽6繼續(xù)處理。(5)將第六離心脫水機(jī)21中得到的再生吸附劑25 (TiO2)加入所述第二、三、四次 固液分離后的廢水(濾液)中，重復(fù)利用。由以上可知，本實(shí)用新型為一種含砷污酸廢水處理及砷回收裝置，它可實(shí)現(xiàn)從廢 水處理到吸附劑再生，再到砷回收的連續(xù)完整工藝過程，解決了傳統(tǒng)工藝中存在的排放不 達(dá)標(biāo)、環(huán)境二次污染等諸多問題，主要體現(xiàn)在(1)應(yīng)用再生吸附劑(TiO2) 25可以直接去除工業(yè)廢水中的三價(jià)砷，不需要用氧化 劑將三價(jià)砷預(yù)先氧化為五價(jià)砷(傳統(tǒng)方法)，降低了成本投入，從而也解決了用傳統(tǒng)方法去 除三價(jià)砷效率低下的根本問題；(2)吸附劑TiO2經(jīng)過氫氧化鈉洗脫再生后重復(fù)利用，與傳統(tǒng)方法相比，本裝置幾乎 不產(chǎn)生任何泥渣，從根本上解決了大量含砷廢渣堆積造成二次環(huán)境污染的難題，以及重新 處理這些廢渣需要耗費(fèi)大量資金的問題；[0027](3)洗脫附后的砷可以通過加入氧化鈣來回收，產(chǎn)生的砷酸鈣固體經(jīng)過化學(xué)提純， 可以作為工業(yè)原料外銷，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益；(4)砷處理效果穩(wěn)定，在廢水中含砷量較高的條件下，經(jīng)過處理后的外排水中砷濃 度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)0.5 mg/L (GB8978—1996)。

圖1是本實(shí)用新型一種實(shí)施例的原理結(jié)構(gòu)及工藝流程示意圖；圖2是本實(shí)用新型一種實(shí)施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖。在圖中1--第一反應(yīng)槽，2—-第二反應(yīng)槽，3—第三反應(yīng)槽，[0033]4-_第四反應(yīng)槽，5—-清水槽，6—堿洗脫槽，[0034]7--水洗脫槽，8—-砷回收槽，9 一第一水泵，[0035]1 Ο-一第二水泵，11-一第三水泵，12—第四水泵，[0036]ι 3-一第五水泵，14-一第六水泵，15—第七水泵，[0037]16-一第一離心脫水機(jī)，17-一第二離心脫水機(jī)，[0038]18-一第三離心脫水機(jī)，19-一第四離心脫水機(jī)，[0039]20-一第五離心脫水機(jī)，21-一第六離心脫水機(jī)，[0040]22-一第七離心脫水機(jī)，23-一廢水進(jìn)口，24—清水流出口，[0041]25-一再生吸附劑(TiO2),26—-砷酸鈣。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型所述含砷污酸廢水處理及砷回收裝置包括依次排列的第 一反應(yīng)槽1、第二反應(yīng)槽2、第三反應(yīng)槽3、第四反應(yīng)槽4、清水槽5，以及依次排列的堿洗脫槽 6、水洗脫槽7、砷回收槽8;其中進(jìn)水口設(shè)在第一反應(yīng)槽1中的第一水泵9的出水口同第一離心脫水機(jī)16的進(jìn)水 口連通，第一離心脫水機(jī)16的濾液出口與第二反應(yīng)槽2連通；第一反應(yīng)槽1設(shè)有廢水進(jìn)口 23 ；進(jìn)水口設(shè)在第二反應(yīng)槽2中的第二水泵10的出水口同第二離心脫水機(jī)17的進(jìn)水 口連通，所得固體物料投加至堿洗脫槽6的第二離心脫水機(jī)17的濾液出口與第三反應(yīng)槽3 連通；進(jìn)水口設(shè)在第三反應(yīng)槽3中的第三水泵11的出水口同第三離心脫水機(jī)18的進(jìn)水 口連通，所得固體物料投加至堿洗脫槽6的第三離心脫水機(jī)18的濾液出口與第四反應(yīng)槽4 連通；進(jìn)水口設(shè)在第四反應(yīng)槽4中的第四水泵12的出水口同第四離心脫水機(jī)19的進(jìn)水 口連通，所得固體物料投加至堿洗脫槽6的第四離心脫水機(jī)19的濾液出口與清水槽5連 通；清水槽5設(shè)有清水流出口 24 ；進(jìn)水口設(shè)在堿洗脫槽6中的第五水泵13的出水口同第五離心脫水機(jī)20的進(jìn)水口 連通，所得固體物料投加至水洗脫槽7的第五離心脫水機(jī)20的濾液出口與砷回收槽8連 通；[0048]進(jìn)水口設(shè)在水洗脫槽7中的第六水泵14的出水口同第六離心脫水機(jī)21的進(jìn)水口 連通，第六離心脫水機(jī)21的濾液出口與第一反應(yīng)槽1連通；進(jìn)水口設(shè)在砷回收槽8中的第七水泵15的出水口同第七離心脫水機(jī)22的進(jìn)水口 連通，第七離心脫水機(jī)22的濾液出口與堿洗脫槽6連通。參見圖2，相關(guān)槽體的一種實(shí)施例平面布置形式是，所述第一反應(yīng)槽1、第二反應(yīng) 槽2、第三反應(yīng)槽3、第四反應(yīng)槽4依次排列，堿洗脫槽6、水洗脫槽7、砷回收槽8、清水槽5 依次排列，且堿洗脫槽6、水洗脫槽7、砷回收槽8、清水槽5分別與第一反應(yīng)槽1、第二反應(yīng) 槽2、第三反應(yīng)槽3、第四反應(yīng)槽4對應(yīng)相鄰；第一水泵9、第二水泵10、第三水泵11、第四水 泵12分別對應(yīng)設(shè)置在第一反應(yīng)槽1、第二反應(yīng)槽2、第三反應(yīng)槽3、第四反應(yīng)槽4外側(cè)，第一 離心脫水機(jī)16、第二離心脫水機(jī)17、第三離心脫水機(jī)18、第四離心脫水機(jī)19分別與第一水 泵9、第二水泵10、第三水泵11、第四水泵12對應(yīng)設(shè)置；第五水泵13、第六水泵14、第七水泵 15分別對應(yīng)設(shè)置在堿洗脫槽6、第水洗脫槽7、砷回收槽8外側(cè)，第五離心脫水機(jī)20、第六離 心脫水機(jī)21、第七離心脫水機(jī)22分別與第五水泵13、第六水泵14、第七水泵15對應(yīng)設(shè)置。本實(shí)用新型的工藝過程是首先利用氫氧化鈉將含砷污酸廢水在第一反應(yīng)槽1中將pH值調(diào)到pH=5，利用第一 水泵9將混合液提升至第一離心脫水機(jī)16將其分離成固體和液體(第一次固液分離);分離 后的溶液進(jìn)入第二反應(yīng)槽2，在第二反應(yīng)槽2中加入TiO2吸附劑，將pH值調(diào)到pH=7，反應(yīng)一 定時(shí)間后利用第二水泵10將混合液提升至第二離心脫水機(jī)17進(jìn)行固液分離(第二次固液 分離)，濾液繼續(xù)進(jìn)入第三反應(yīng)槽3，在第三反應(yīng)槽3中加入TiO2吸附劑，反應(yīng)一定時(shí)間后利 用第三水泵11將混合液提升至第三離心脫水機(jī)18進(jìn)行固液分離(第三次固液分離)，濾液 進(jìn)入第四反應(yīng)槽4，在第四反應(yīng)槽4中加入TiO2吸附劑，反應(yīng)一定時(shí)間后利用第四水泵12 將混合液提升至第四離心脫水機(jī)19進(jìn)行固液分離(第四次固液分離)，分離后濾液進(jìn)入清水 槽5可達(dá)標(biāo)排放。對于第二、三、四次固液分離后產(chǎn)生的固體(即TiO2吸附劑和吸附的砷)，利用氫氧 化鈉溶液在堿洗脫槽6中進(jìn)行洗脫再生，對洗脫再生混合液利用第五水泵13提升至第五離 心脫水機(jī)20進(jìn)行固液分離(第五次固液分離)，分離后固體進(jìn)入水洗脫槽7，分離后濾液進(jìn) 入砷回收槽8。在水洗脫槽中利用自來水洗脫后混合液經(jīng)第六水泵14提升至第六離心脫水機(jī)21 進(jìn)行固液分離(第六次固液分離)，分離后固體即再生吸附劑(TiO2) 25，分離后濾液進(jìn)入第 一反應(yīng)槽1繼續(xù)處理。第六次固液分離后濾液在砷回收槽8中加入石灰乳產(chǎn)生砷酸鈣沉淀，利用第七水 泵15提升至第七離心脫水機(jī)22進(jìn)行固液分離(第七次固液分離)，分離后固體即回收的砷 酸鈣26，分離后濾液進(jìn)入堿洗脫槽6繼續(xù)處理。將第六次固液分離后得到的再生吸附劑(TiO2) 25可分別加入反應(yīng)第二反應(yīng)槽2、 第三反應(yīng)槽3、第四反應(yīng)槽4中重復(fù)利用。將第七次固液分離后得到的產(chǎn)生的固體砷酸鈣26經(jīng)過化學(xué)提純，可以作為工業(yè) 原料外銷，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求一種含砷污酸廢水處理及砷回收裝置，其特征是，包括依次排列的第一反應(yīng)槽(1)、第二反應(yīng)槽(2)、第三反應(yīng)槽(3)、第四反應(yīng)槽(4)、清水槽(5)，以及依次排列的堿洗脫槽(6)、水洗脫槽(7)、砷回收槽(8)；其中進(jìn)水口設(shè)在第一反應(yīng)槽(1)中的第一水泵(9)的出水口同第一離心脫水機(jī)(16)的進(jìn)水口連通，第一離心脫水機(jī)(16)的濾液出口與第二反應(yīng)槽(2)連通；第一反應(yīng)槽(1)設(shè)有廢水進(jìn)口(23)；進(jìn)水口設(shè)在第二反應(yīng)槽(2)中的第二水泵(10)的出水口同第二離心脫水機(jī)(17)的進(jìn)水口連通，所得固體物料投加至堿洗脫槽(6)的第二離心脫水機(jī)(17)的濾液出口與第三反應(yīng)槽(3)連通；進(jìn)水口設(shè)在第三反應(yīng)槽(3)中的第三水泵(11)的出水口同第三離心脫水機(jī)(18)的進(jìn)水口連通，所得固體物料投加至堿洗脫槽(6)的第三離心脫水機(jī)(18)的濾液出口與第四反應(yīng)槽(4)連通；進(jìn)水口設(shè)在第四反應(yīng)槽(4)中的第四水泵(12)的出水口同第四離心脫水機(jī)(19)的進(jìn)水口連通，所得固體物料投加至堿洗脫槽(6)的第四離心脫水機(jī)(19)的濾液出口與清水槽(5)連通；清水槽(5)設(shè)有清水流出口(24)；進(jìn)水口設(shè)在堿洗脫槽(6)中的第五水泵(13)的出水口同第五離心脫水機(jī)(20)的進(jìn)水口連通，所得固體物料投加至水洗脫槽(7)的第五離心脫水機(jī)(20)的濾液出口與砷回收槽(8)連通； 進(jìn)水口設(shè)在水洗脫槽(7)中的第六水泵(14)的出水口同第六離心脫水機(jī)(21)的進(jìn)水口連通，第六離心脫水機(jī)(21)的濾液出口與第一反應(yīng)槽(1)連通；進(jìn)水口設(shè)在砷回收槽(8)中的第七水泵(15)的出水口同第七離心脫水機(jī)(22)的進(jìn)水口連通，第七離心脫水機(jī)(22)的濾液出口與堿洗脫槽(6)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述含砷污酸廢水處理及砷回收裝置，其特征是，所述第一反應(yīng)槽(1)、第二反應(yīng)槽(2)、第三反應(yīng)槽(3)、第四反應(yīng)槽(4)依次排列，堿 洗脫槽(6)、水洗脫槽(7)、砷回收槽(8)、清水槽(5)依次排列，且堿洗脫槽(6)、水洗脫槽(7)、砷回收槽(8)、清水槽(5)分別與第一反應(yīng)槽(1)、第二反應(yīng)槽(2)、第三反應(yīng)槽(3)、第 四反應(yīng)槽(4)對應(yīng)相鄰。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述含砷污酸廢水處理及砷回收裝置，其特征是，第一水泵(9)、第二水泵(10)、第三水泵(11)、第四水泵(12)分別對應(yīng)設(shè)置在第一反應(yīng) 槽(1)、第二反應(yīng)槽(2)、第三反應(yīng)槽(3)、第四反應(yīng)槽(4)外側(cè)，第一離心脫水機(jī)(16)、第二 離心脫水機(jī)(17)、第三離心脫水機(jī)(18)、第四離心脫水機(jī)(19)分別與第一水泵(9)、第二水 泵(10)、第三水泵(11 )、第四水泵(12)對應(yīng)設(shè)置；第五水泵(13)、第六水泵(14)、第七水泵 (15)分別對應(yīng)設(shè)置在堿洗脫槽(6)、第水洗脫槽(7)、砷回收槽(8)外側(cè)，第五離心脫水機(jī) (20)、第六離心脫水機(jī)(21)、第七離心脫水機(jī)(22)分別與第五水泵(13)、第六水泵(14)、第 七水泵(15)對應(yīng)設(shè)置。
專利摘要一種含砷污酸廢水處理及砷回收裝置，由四個(gè)反應(yīng)槽及清水槽、堿洗脫槽、水洗脫槽、砷回收槽組成，同時(shí)相應(yīng)配置七臺提升水泵和七臺離心脫水機(jī)。經(jīng)過四個(gè)反應(yīng)槽后固液分離的濾液可達(dá)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求排放，經(jīng)過三個(gè)反應(yīng)槽后固液分離的TiO2固體均經(jīng)過氫氧化鈉溶液堿洗脫、將自來水水洗脫后再生的TiO2可返回到反應(yīng)槽中，循環(huán)利用。裝置可克服傳統(tǒng)除砷工藝中存在的缺陷而有效去除廢水中含有的砷，同時(shí)還能去除廢水中的大量重金屬離子，幾乎不產(chǎn)生泥渣，使沉渣量大大減小，通過進(jìn)一步回收洗脫附下來的砷。
文檔編號C02F1/66GK201762195SQ20102052495
公開日2011年3月16日 申請日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者劉雅娜, 呂重安, 張麟, 曹龍文, 王勇 申請人:長沙維力固德科技發(fā)展有限公司;大冶有色設(shè)計(jì)研究院有限公司;大冶有色金屬股份有限公司;大冶有色金屬集團(tuán)控股有限公司