一種含重金屬離子工業(yè)廢水處理工藝及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種含重金屬離子工業(yè)廢水處理工藝及裝置。包括強化預(yù)處理工藝及裝置和吸附處理工藝及裝置兩部分，所述強化預(yù)處理裝置包括順序連接的原水桶、反應(yīng)沉淀池和過濾塔；所述吸附處理裝置包括順序連接的中間水池、吸附塔和清水池。所述過濾塔內(nèi)的濾料由石英砂、無煙煤、鵝卵石、活性炭或沸石等組成，吸附塔內(nèi)的填料是水凝膠吸附材料。本發(fā)明應(yīng)用聚合物水凝膠吸附劑和固定床技術(shù)，可有效降低水體中重金屬離子濃度。用酸液對吸附后的水凝膠進(jìn)行脫附，可使吸附材料循環(huán)利用，節(jié)約廢水處理成本。本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，設(shè)備緊湊簡潔，易操作，可充分保證出水的水質(zhì)與穩(wěn)定性。
【專利說明】一種含重金屬離子工業(yè)廢水處理工藝及裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種含重金屬離子工業(yè)廢水處理工藝及裝置。
技術(shù)背景
[0002]近年來，重金屬在工業(yè)行業(yè)的使用率呈現(xiàn)指數(shù)增長，尤其是隨著采礦業(yè)、蓄電池業(yè)、化石能源業(yè)、電鍍行業(yè)以及電子工業(yè)等行業(yè)的蓬勃發(fā)展，重金屬污染對人類生存環(huán)境的威脅日益顯著。重金屬進(jìn)入環(huán)境，會抑制環(huán)境中各級生物的新陳代謝，對人類生理機能，智力等產(chǎn)生危害，同時由于重金屬污染物的持久性、有毒性以及生物化學(xué)不可降解性，一旦進(jìn)入環(huán)境，將在環(huán)境中長期或永久地存在。鉛離子具有毒性，含鉛廢水對動植物生長以及人類健康都有嚴(yán)重危害，容易引起貧血、神經(jīng)炎等。鎘被人體吸收后，會在體內(nèi)形成鎘硫蛋白，選擇性地蓄積肝、腎中。鎘還會使骨骼的代謝受阻，造成骨質(zhì)疏松、萎縮、變形等一系列癥狀。鉻元素經(jīng)呼吸道侵入時，會侵害上呼吸道，引起鼻炎、咽炎、支氣管炎，甚至鼻中隔穿孔；長期作用，還會引起肺氣腫、支氣管擴張、肺硬化及肺癌等。
[0003]目前含重金屬離子廢水的處理方法主要有化學(xué)沉淀法、膜分離法、離子交換法、電滲析法以及吸附法。其中化學(xué)沉淀法是一種廣泛采用的處理含重金屬離子工業(yè)廢水的方法，即向含重金屬離子工業(yè)廢水中投加堿性中和試劑或者硫化物，使重金屬離子與羥基或硫離子反應(yīng)，生產(chǎn)難溶于水的氫氧化物沉淀或硫化物沉淀物，從而從水中分離。然而重金屬離子化學(xué)沉淀過程控制條件較為嚴(yán)格，需嚴(yán)格控制形成氫氧化物沉淀的最佳PH值，pH過低則重金屬離子無法完全沉淀，過高則使沉淀物溶解，重金屬離子重新回到水中，導(dǎo)致出水重金屬離子含量超過排放要求。另外，現(xiàn)有技術(shù)中采用化學(xué)沉淀法后得到的上清液，經(jīng)過機械過濾后直接排放，排水水質(zhì)受到沉淀效果和過濾效果的影響，出水重金屬離子濃度不穩(wěn)定。吸附法操作方便，吸附材料與重金屬離子結(jié)合力強、比表面積大并且有充足的活性位點，對重金屬離子的去除效率高，在含重金屬廢水治理中最具應(yīng)用前景。
[0004]專利申請?zhí)朇N200510094077.0公開了一種使受鉛污染的土壤和含鉛廢水可以除鉛以及回收鉛的裝置，主要是將含鉛土壤用鹽酸溶解后與含鉛廢水混合形成含鉛的鹽溶液，再利用離子交換法吸附鉛并用解吸劑解吸出鉛，達(dá)到回收鉛的目的。專利申請?zhí)朇N200910196156.0公開了一種鉛酸蓄電池廢水的回用設(shè)備，首先通過反應(yīng)槽輸入待反應(yīng)的含鉛廢水，然后加入重金屬絡(luò)合沉淀劑、絮凝劑等進(jìn)行反應(yīng)，沉淀槽上清液用反滲透裝置去除廢水中的鹽后出水。專利申請?zhí)朇N201310459139.8公開了一種含鉛廢水處理與回用的工藝，包括初級處理與深度處理，初級處理主要包括:化學(xué)中和沉淀與一級管式膜過濾處理工藝；深度處理即超濾、二級反滲透濃縮除鹽工藝與二級管式膜過濾處理工藝，并且對一級反滲透、二級反滲透與二級管式膜過濾的清水出水進(jìn)行回用。專利申請?zhí)朇N200710068326.8公開了一種電鍍廢水重金屬處理辦法，整個過程包括預(yù)處理過程、檢測過程、過濾、吸附、離子交換過程、濾料再生過程等，其中的過濾、吸附離子交換過程集合于一體，選用鈉型樹脂作為過濾、吸附、離子交換的濾料，達(dá)到處理重金屬的效果。專利申請?zhí)朇N200710093212.9公開了一種農(nóng)用沼液重金屬處理裝置，包括沼液處理池、沼液輸送管、沉渣暫存池和灌溉輸送管，其中主要應(yīng)用化學(xué)沉淀法固定沼液中的重金屬，實現(xiàn)廢棄物的環(huán)保資源化利用和污染物的減量排放。實用新型專利申請?zhí)朇N201120242368.0公開了一種重金屬處理微濾系統(tǒng)，包括重金屬濃水預(yù)處理系統(tǒng)和管式微濾系統(tǒng)，主要利用反應(yīng)沉淀和微濾的方法進(jìn)行重金屬去除。實用新型專利申請?zhí)朇N201120132484.7公開了一種冶煉廢水的后續(xù)少量重金屬處理反應(yīng)器，該反應(yīng)器包括緩沖池、鐵碳池、厭氧反應(yīng)器、重金屬沉泥室和廢氣洗滌器，廢水依次經(jīng)過緩沖池、鐵碳池和厭氧反應(yīng)器處理，在過程產(chǎn)生的廢氣經(jīng)過廢氣洗滌器洗滌后排放。實用新型專利申請?zhí)朇N201320022939.9公開了一種污泥中重金屬處理系統(tǒng)，主要包括反應(yīng)罐、排出管、污泥濃縮液進(jìn)水管、儲存罐、排空管、噴淋器和靜態(tài)混合器等，使污泥濃縮液與接種液、能量物反應(yīng)均勻。Hu-Chun Tao等(Removal of heavy metals from flyash leachate using combined b1electrochemical systems and electrolysis.Journalof Hazardous Materials.2014)用一種新型的生物電化學(xué)系統(tǒng)(BES)結(jié)合電解反應(yīng)器(ER)去除粉煤灰中的重金屬，該反應(yīng)器去除了 98.5%的Cu(II)、95.4%的Zn(II)和98.1%的Pb (II) oLilian Marchand等(Copper removal from water using a b1-rack system eitherunplanted or planted with Phragmites australis, Juncus articulatus and Phalarisarundinacea.Ecological Engineering.2014)研究了用含有燈芯草的生物機架系統(tǒng)去除了水體中的銅離子，這種人工濕地有效去除銅離子，效果最高達(dá)90%。Adrian Oehmen等(Mercury removal from water streams through the 1n exchange membrane b1reactorconcept.Journal of Hazardous Materials.2014)用離子交換生物膜反應(yīng)器去除水中的汞，使水中汞含量低于飲用水PPb級，去除率在98%以上。張恒濤等(鑰加工廢水資源化處理示范工程，環(huán)?？萍?，2011)報道了一種鑰加工廢水資源化處理示范工程，采用三效蒸發(fā)器回收硝酸銨為主要工藝，投加硫化氨沉淀重金屬離子，使廢水處理實現(xiàn)零排放，回收有用的副產(chǎn)品，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟價值。上述研究表明，科研工作者們針對含重金屬廢水的深度處理已取得一定的成果，但對含重金屬廢水初級處理后用水凝膠吸附處理，這樣的工藝與裝置至今未見報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是針對化學(xué)沉淀法處理含重金屬離子工業(yè)廢水過程中，PH控制嚴(yán)格、排放水質(zhì)不穩(wěn)定以及出水重金屬離子濃度高于排放標(biāo)準(zhǔn)等缺點，難以實現(xiàn)含重金屬離子廢水的高效深度去除的問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)合理的含重金屬離子廢水處理工藝與裝置，從而很大程度上降低出水重金屬離子濃度。使用該裝置，不僅可以處理含重金屬廢水，還能回收廢水中的重金屬，實現(xiàn)廢水的資源化。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案
[0007]1.本發(fā)明所述含重金屬廢水的處理工藝，包括強化預(yù)處理工藝和吸附處理工藝。所述強化預(yù)處理工藝采用反應(yīng)沉淀與過濾處理，所述吸附處理工藝采用聚合物水凝膠吸附廢水中的鉛、鎳、鉻等離子。所述反應(yīng)沉淀工藝的PH值調(diào)節(jié)范圍是8~11，使大部分重金屬離子沉淀；所述吸附處理工藝采用聚合物水凝膠吸附之前，需將廢水的PH調(diào)至4~6，以保證聚合物水凝膠的最佳吸附效果。
[0008]2.本發(fā)明所述含重金屬廢水的處理裝置，包括強化預(yù)處理裝置和吸附處理裝置兩部分，所述強化預(yù)處理裝置包括順序連接的原水桶(I)、反應(yīng)沉淀池(8)和過濾塔(9);所述吸附處理裝置包括順序連接的中間水池(13)、吸附塔(15)和清水池(17)。所述過濾塔
(9)內(nèi)的濾料(10)由石英砂、無煙煤、鵝卵石、活性炭或沸石組成，所述吸附塔(15)內(nèi)的填料是聚合物水凝膠吸附材料(16)，由單體經(jīng)過輻照聚合反應(yīng)得到，是一種高分子聚合物。所述吸附塔(15)的高徑比為4~8。所述反應(yīng)沉淀池⑶由堿桶(5)向池內(nèi)提供堿液，所述反應(yīng)沉淀(8)內(nèi)的重金屬離子沉淀從池底排出，經(jīng)過壓濾機(18)后可回收利用；所述中間水池(13)由酸桶(14)向池內(nèi)提供酸液。所述濾料(10)過濾飽和，截留能力下降時，由自來水桶(12)提供自來水進(jìn)行反沖洗；所述聚合物水凝膠吸附材料(16)吸附飽和，吸附能力下降時，由酸桶 (14)提供酸液進(jìn)行洗脫。所述原水桶(I)和反應(yīng)沉淀池(8)之間、反應(yīng)沉淀池⑶和過濾塔(9)之間、中間水池(13)和吸附塔(15)之間均串聯(lián)設(shè)置有流量計(3)和水泵⑷；所述反應(yīng)沉淀池⑶和中間水池(13)內(nèi)均設(shè)置有攪拌器(6)和pH探頭(7)；所述過濾塔(9)和吸附塔(15)的頂部均設(shè)有壓力表(11)，監(jiān)控塔內(nèi)壓力；所述所有裝置的進(jìn)水和出水端都設(shè)有閥門(2)。所述反應(yīng)沉淀池的反應(yīng)區(qū)pH值調(diào)節(jié)范圍是8~11，堿桶的出水口連至反應(yīng)沉淀池。所述反應(yīng)沉淀池的底泥經(jīng)過壓濾機后得到重金屬泥，可回收利用。所述過濾塔中的填料由石英砂、無煙煤、鵝卵石、活性炭或沸石組成，按照填料的顆粒大小選擇填充順序。所述中間水池內(nèi)，需要調(diào)節(jié)pH至4~6，以保證水凝膠的最佳吸附效果，酸桶的出水口連至中間水池。所述吸附塔的填料為水凝膠，用于吸附水中的重金屬離子，吸附后的水凝膠用酸洗脫重金屬離子，洗脫液可回收利用。所述清水池的出水可直接排放或者回生產(chǎn)線使用。所述原水池與反應(yīng)沉淀池之間、反應(yīng)沉淀池與過濾塔之間、中間水池與吸附塔之間均設(shè)有流量計與水泵，用于調(diào)節(jié)進(jìn)水量和流速。所述反應(yīng)沉淀池、中間水池中均設(shè)有攪拌裝置和PH探頭，用于攪拌廢水以及控制廢水pH值。所述過濾裝置，用自來水反沖洗，反沖洗水排入下水溝，進(jìn)入城市污水處理廠。
[0009]3.本發(fā)明所述含重金屬廢水處理方法主要包括以下幾個步驟:
[0010]I)含重金屬廢水進(jìn)入原水桶收集；
[0011]2)將I)中的水以一定流速通過流量計和水泵打入反應(yīng)沉淀池，并向池中加入堿
液，與含重金屬廢水反應(yīng)生成氫氧化物沉淀；
[0012]3)將2)中上清液通過流量計和水泵打入過濾塔，氫氧化物沉淀則從池底部排出，經(jīng)過壓濾機壓濾后可回收重金屬沉淀；
[0013]4)3)的出水進(jìn)入中間水池，并向池中加入酸液，使pH至4~6，用攪拌器攪拌；
[0014]5)將4)中的水通過流量計和水泵打入吸附塔；
[0015]6)5)的出水進(jìn)入清水池，可以回生產(chǎn)線或者直接排放。
[0016]本發(fā)明的有益效果
[0017]本發(fā)明提供了一種重金屬離子工業(yè)廢水處理工藝及其裝置，采用強化預(yù)處理與吸附處理結(jié)合的方式，對含重金屬離子工業(yè)廢水進(jìn)行高效處理，強化預(yù)處理中的化學(xué)沉淀與砂濾工藝，可以去除廢水中約80%的重金屬離子。采用化學(xué)加藥法進(jìn)行沉淀處理，可降低后續(xù)吸附處理環(huán)節(jié)的負(fù)荷，提高整體工藝流程的處理效率。沉淀池底的重金屬泥，經(jīng)過壓濾機可回收重金屬，產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益。砂濾工藝對廢水進(jìn)行進(jìn)一步預(yù)處理，可提高懸浮物SS的去除效率，并且可以攔截因化學(xué)加藥量的偏差而形成的偏小的氫氧化物絮狀物，降低后續(xù)反應(yīng)負(fù)荷。采用吸附塔固定床作為廢水的吸附處理單元，應(yīng)用聚合物水凝膠吸附劑和固定床技術(shù)，可有效降低水體中重金屬離子濃度，以達(dá)標(biāo)排放或回用。吸附處理前，進(jìn)行PH值調(diào)節(jié)，可提高水凝膠的吸附能力，使水凝膠最大限度地吸附水中重金屬離子。用酸液對吸附后的水凝膠進(jìn)行脫附，可使水凝膠吸附材料循環(huán)利用，節(jié)約廢水處理成本。本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，設(shè)備緊湊簡潔，易操作，室內(nèi)外均可使用，含重金屬廢水處理成本低效率高，可充分保證出水的水質(zhì)與穩(wěn)定性，因此該發(fā)明是含重金屬廢水處理的有效工藝及裝置。使用該裝置，不僅可以處理含重金屬廢水，還能回收廢水中的重金屬，實現(xiàn)廢水的資源化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1.含重金屬廢水處理工藝裝置結(jié)構(gòu)示意圖，I原水桶，2閥門，3流量計，4水泵，5堿桶，6攪拌器，7pH探頭，8反應(yīng)沉淀池，9過濾塔，10濾料，11壓力表，12自來水桶，13中間水池，14酸桶，15吸附塔，16水凝膠吸附材料，17清水池，18壓濾機
[0019]圖2.含重金屬廢水處理工藝流程圖
[0020]圖3.實驗室小試出水鉛離子濃度變化曲線
[0021]圖4.含鉛廢水廠中試出水鉛離子濃度變化曲線
[0022]圖5.含鉛廢水廠中試出水COD與SS濃度的變化曲線
[0023]圖6.含鉛廢水廠中試出水鉛離子濃度變化曲線
[0024]圖7.含鎳廢水廠中試出水鎳離子濃度變化曲線
[0025]圖8.含鉻廢水廠中試出水鉻離子濃度變化曲線
[0026]其中圖例意義如下:... …COD濃度(mg/L), —.—SS(mg/L)
【具體實施方式】
[0027]如圖1所示，重金屬廢水從進(jìn)水管通過閥門2進(jìn)入原水桶I，儲存一定的水量后，從原水桶I側(cè)面下端的閥門以一定的水流速度流出，經(jīng)過流量計3和水泵4，水泵將水提升到反應(yīng)沉淀池8，反應(yīng)沉淀池內(nèi)設(shè)有攪拌器6和pH探頭7，此時堿桶5里的堿液以一定的流速進(jìn)入反應(yīng)沉淀池8，攪拌器6進(jìn)行攪拌，發(fā)生中和反應(yīng)，pH探頭7監(jiān)控反應(yīng)區(qū)的pH值，使其在9~10范圍內(nèi)，保證絕大部分的重金屬離子沉淀,反應(yīng)沉淀池8的上清液從右端的出水口流出，重金屬沉淀則從反應(yīng)沉淀池8的底部流出，經(jīng)過壓濾機18壓濾后回收利用。反應(yīng)沉淀池8的上清液通過水泵和流量計從過濾塔9下端的閥門進(jìn)入，從過濾塔9上端的閥門流出進(jìn)入中間水池13。過濾塔9完全密閉，頂部設(shè)有壓力表11，用來實時監(jiān)控過濾塔內(nèi)的壓力。與此同時，酸桶14里的酸液以一定流速進(jìn)入中間水池13，中間水池13內(nèi)設(shè)有攪拌器6和pH探頭7，監(jiān)控中間水池內(nèi)的pH值，使其在4~6范圍內(nèi)，保證后續(xù)水凝膠吸附的最佳PH條件。從中間水池13下端流出的水經(jīng)過流量計和水泵后從吸附塔15下端的閥門進(jìn)入，從吸附塔15上端的閥門流出進(jìn)入清水池17后可達(dá)標(biāo)排放或回生產(chǎn)線使用。裝置運行一段時間后，需要對過濾塔9內(nèi)的濾料進(jìn)行反沖洗，即自來水桶12內(nèi)的自來水從過濾塔9的上端進(jìn)入，經(jīng)過一定的停留時間后，從過濾塔9的下端排入下水道，進(jìn)入城市污水處理廠。吸附塔15內(nèi)的水凝膠材料吸附飽和后，需要對其進(jìn)行脫附，可將酸桶14內(nèi)的酸液由吸附塔15的上端進(jìn)入，經(jīng)過一定的停留時間從吸附塔15的下端排出，得到濃的重金屬溶液，濃縮后可回收重金屬，水凝膠吸附材料得到再生，可再次使用。
[0028]實施例1:[0029]實驗室小試
[0030]采用的裝置:一種含鉛廢水處理裝置包括:原水桶1，閥門2，流量計3在此實施例不設(shè)置，水泵4，堿桶5，攪拌器6，pH探頭7，反應(yīng)沉淀池8，過濾塔9，濾料1，壓力表11在此實施例不設(shè)置，自來水桶12，中間水池13，酸桶14，吸附塔15，聚合物水凝膠吸附材料16，清水池17，壓濾機18在此實施例不設(shè)置。
[0031]進(jìn)水鉛離子濃度10mg/l，pH為2.0，濾料10在此實施例為從上到下依次是石英砂、無煙煤、鵝軟石，吸附塔15的高徑比為5，按照圖2所示的工藝流程圖運行，每隔3h取一次清水池17的水樣，連續(xù)處理24h后，出水鉛離子濃度均低于0.8mg/l，鉛離子濃度變化曲線見圖3。
[0032]實施例2:
[0033]實驗室小試
[0034]采用的裝置:一種含鉛廢水處理裝置包括:原水桶1，閥門2，流量計3在此實施例不設(shè)置，水泵4，堿桶5，攪拌器6，pH探頭7，反應(yīng)沉淀池8，過濾塔9，濾料10，壓力表11在此實施例不設(shè)置，自來水桶12，中間水池13，酸桶14，吸附塔15，聚合物水凝膠吸附材料16，清水池17，壓濾機18在此實施例不設(shè)置。
[0035]進(jìn)水鉛離子濃度100m g/l，pH為2.0,C0D濃度為70mg/l，濾料10在此實施例為從上到下依次是活性炭、沸石、鵝軟石，吸附塔15的高徑比為6，按照圖2所示的工藝流程圖運行，每隔2h取一次清水池17的水樣，連續(xù)處理24h后，出水鉛離子濃度均低于lmg/1，COD濃度低于45mg/l。
[0036]實施例3:
[0037]含鉛廢水廠中試
[0038]采用的裝置:一種含鉛廢水處理裝置包括:原水桶1，閥門2，流量計3，水泵4，堿桶5，攪拌器6，pH探頭7，反應(yīng)沉淀池8，過濾塔9，濾料10，壓力表11，自來水桶12，中間水池13，酸桶14，吸附塔15，水凝膠吸附材料16，清水池17，壓濾機18。
[0039]在某電鍍加工廠，進(jìn)水鉛離子濃度5mg/l，pH為2.5，COD濃度為80mg/l，SS濃度為90mg/l，濾料10在此實施例為從上到下依次是活性炭、無煙煤、沸石，吸附塔15的高徑比為6，按照圖2所示的工藝流程圖運行，每隔Id取一次清水池17的水樣，連續(xù)處理7d后，出水鉛離子濃度均低于0.6mg/l，C0D濃度低于50mg/l，SS濃度低于55mg/l，鉛離子濃度變化曲線見圖4，COD與SS濃度的變化曲線見圖5。
[0040]實施例4:
[0041]含鉛廢水廠中試
[0042]采用的裝置:一種含鉛廢水處理裝置包括:原水桶1，閥門2，流量計3，水泵4，堿桶5，攪拌器6，pH探頭7，反應(yīng)沉淀池8，過濾塔9，濾料10，壓力表11，自來水桶12，中間水池13，酸桶14，吸附塔15，水凝膠吸附材料16，清水池17，壓濾機18。
[0043]在某冶煉廠，進(jìn)水鉛離子濃度8mg/l，pH為3.0, COD濃度為60mg/l，SS濃度為70mg/l，濾料10在此實施例為從上到下依次是活性炭、石英砂、鵝軟石，吸附塔15的高徑比為5，按照圖2所示的工藝流程圖運行，每隔Id取一次清水池17的水樣，連續(xù)處理7d后，出水鉛離子濃度均低于0.8mg/l，COD濃度低于48mg/l，SS濃度低于50mg/l，鉛離子濃度變化曲線見圖6。[0044]實施例5:
[0045]含鎳廢水廠中試
[0046]采用的裝置:一種含鉛鎳水處理裝置包括:原水桶1，閥門2，流量計3，水泵4，堿桶5，攪拌器6，pH探頭7，反應(yīng)沉淀池8，過濾塔9，濾料10，壓力表11，自來水桶12，中間水池13，酸桶14，吸附塔15，水凝膠吸附材料16，清水池17，壓濾機18。
[0047]在某機械加工廠，進(jìn)水鎳離子濃度10mg/l，pH為2.2，COD濃度為60mg/l，SS濃度為75mg/l，濾料10在此實施例為從上到下依次是無煙煤、沸石、鵝軟石，吸附塔15的高徑比為4，按照圖2所示的工藝流程圖運行，每隔Id取一次清水池17的水樣，連續(xù)處理7d后，出水鎳離子濃度均低于0.05mg/l, COD濃度低于50mg/l，SS濃度低于50mg/l，鎳離子濃度變化曲線見圖7。
[0048]實施例6:
[0049]含鉻廢水廠中試
[0050]在高淳某蓄電池生產(chǎn)廠，采用的裝置:一種含鉻廢水處理裝置包括:原水桶1，閥門2，流量計3，水泵4，堿桶5，攪拌器6，pH探頭7，反應(yīng)沉淀池8，過濾塔9，濾料10，壓力表11，自來水桶12，中間水池13，酸桶14，吸附塔15，水凝膠吸附材料16，清水池17，壓濾機18。
[0051]進(jìn)水鉻離子濃度20mg/l,pH為2.6, COD濃度為55mg/l,SS濃度為65mg/l,濾料10在此實施例為從上到下依次是活性炭、石英砂、沸石，吸附塔15的高徑比為5，按照圖2所示的工藝流程圖運行，每隔Id取一次清水池17的水樣，連續(xù)處理7d后，出水鉻離子濃度均低于0.5mg/l, COD濃度低于50mg/l，SS濃度低于46mg/l，鉻離子濃度變化曲線見圖8。
【權(quán)利要求】
1.一種含重金屬離子工業(yè)廢水處理工藝，其特征是由強化預(yù)處理工藝和吸附處理工藝兩部分構(gòu)成，所述強化預(yù)處理工藝采用反應(yīng)沉淀與過濾處理，所述吸附處理工藝采用聚合物水凝膠吸附廢水中的鉛、鎳、鉻離子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述含重金屬離子工業(yè)廢水處理工藝，其特征在于:所述反應(yīng)沉淀工藝的PH值調(diào)節(jié)范圍是8~11，使大部分重金屬離子沉淀；所述吸附處理工藝采用聚合物水凝膠吸附之前，需將廢水的pH調(diào)至4~6，以保證聚合物水凝膠的最佳吸附效果。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述含重金屬離子廢水處理工藝設(shè)計制造的含重金屬離子工業(yè)廢水處理裝置，其特征是由強化預(yù)處理裝置和吸附處理裝置兩部分構(gòu)成，所述強化預(yù)處理裝置為順序連接的原水桶(I)、反應(yīng)沉淀池(8)和過濾塔(9);所述吸附處理裝置為順序連接的中間水池(13)、吸附塔(15)和清水池(17);所述過濾塔(9)內(nèi)的濾料(10)由石英砂、無煙煤、鵝卵石、活性炭或沸石組成；所述吸附塔(15)內(nèi)的填料是聚合物水凝膠吸附材料(16)，由單體經(jīng)過輻照聚合反應(yīng)得到，是一種高分子聚合物；所述吸附塔(15)的高徑比為4~8 ;所述反應(yīng)沉淀池(8)由堿桶(5)向池內(nèi)提供堿液；所述反應(yīng)沉淀(8)內(nèi)的重金屬離子沉淀從池底排出，經(jīng)過壓濾機(18)后回收利用；所述中間水池(13)由酸桶(14)向池內(nèi)提供酸液；:所述濾料(10)過濾飽和，截留能力下降時，由自來水桶(12)提供自來水進(jìn)行反沖洗；所述聚合物水凝膠吸附材料(16)吸附飽和，吸附能力下降時，由酸桶(14)提供酸液進(jìn)行洗脫；所述原水桶(I)和反應(yīng)沉淀池(8)之間、反應(yīng)沉淀池(8)和過濾塔(9)之間、中間水池(13)和吸附塔(15)之間均串聯(lián)設(shè)置有流量計(3)和水泵⑷；所述反應(yīng)沉淀池(8)和中間水池(13)內(nèi)均設(shè)置有攪拌器(6)和pH探頭(7);所述過濾塔(9)和吸附塔(15)的頂部均設(shè)有壓力表(11)，監(jiān)控塔內(nèi)壓力；所述所有裝置的進(jìn)水和出水端都設(shè)有閥門(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述含重金屬離子廢水處理工藝處理含重金屬廢水處理方法，其特征是由以下步驟構(gòu)成: 1)含重金屬廢水進(jìn)入原水桶收集； 2)將I)中的水以一定流速通過流量計和水泵打入反應(yīng)沉淀池，并向池中加入堿液，與含重金屬廢水反應(yīng)生成氫氧化物沉淀； 3)將2)中上清液通過流量計和水泵打入過濾塔，氫氧化物沉淀則從池底部排出，經(jīng)過壓濾機壓濾后回收重金屬沉淀； 4)3)的出水進(jìn)入中間水池，并向池中加入酸液，使pH至4~6，用攪拌器攪拌； 5)將4)中的水通過流量計和水泵打入吸附塔； 6)5)的出水進(jìn)入清水池，回生產(chǎn)線或者直接排放。
【文檔編號】C02F9/04GK104030492SQ201410300672
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】李正魁, 王晶晶, 華蓉, 張萬廣, 朱倩, 劉丹丹, 葉忠香, 韓華楊 申請人:南京大學(xué)