重金屬?gòu)U水處理設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種重金屬?gòu)U水處理設(shè)備，包括通過管路依次連接的廢水調(diào)節(jié)池、pH調(diào)節(jié)器、循環(huán)池、膜過濾器和中和池，所述的廢水調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)有曝氣裝置；所述的pH調(diào)節(jié)器包括通過管路順序連接的至少二個(gè)管道混合器；所述的循環(huán)池的下部通過管路連通污泥收集池；所述的膜過濾器采用聚偏氟乙烯材質(zhì)的外置或內(nèi)置管式膜組件，膜過濾器的濃液排出口通過管路連接循環(huán)池；所述的中和池內(nèi)設(shè)有攪拌器、加藥裝置和pH檢測(cè)裝置。本實(shí)用新型匯集了混凝、膜過濾等工藝原理的組合流程，完全代替了傳統(tǒng)廢水處理中的絮凝、沉淀、砂濾、活性炭和超濾等工藝，能夠充分發(fā)揮其技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)而避其缺點(diǎn)，以獲得穩(wěn)定、可靠的處理效率，以及滿足更高標(biāo)準(zhǔn)的要求。
【專利說明】重金屬?gòu)U水處理設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及污水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種重金屬?gòu)U水處理設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002] 重金屬?gòu)U水主要來源于機(jī)械加工、礦山開采業(yè)、鋼鐵及有色金屬的冶煉和部分化 工企業(yè)。在高度集中的現(xiàn)代化大工業(yè)情況下，工業(yè)生產(chǎn)排出的廢水，特別是重金屬?gòu)U水對(duì)周 圍環(huán)境的污染日益嚴(yán)重。廢水中的重金屬一般不能分解破壞，只能轉(zhuǎn)移其存在位置和轉(zhuǎn)變 其物化形態(tài)。重金屬的污染是把含有重金屬的工業(yè)廢水排入江河湖海，它將直接對(duì)漁業(yè)和 農(nóng)業(yè)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，同時(shí)直接或間接地危害人體健康。
[0003] 重金屬污染的特點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾方面：（1)水體中的某些重金屬可在微生物作用 下轉(zhuǎn)化為毒性更強(qiáng)的金屬化合物，如汞的甲基化作用就是其中典型例子；（2)生物從環(huán)境 中攝取重金屬可以經(jīng)過食物鏈的生物放大作用，在較高級(jí)生物體內(nèi)成千萬(wàn)倍地富集起來， 然后通過食物進(jìn)入人體，在人體的某些器官中積蓄起來造成慢性中毒，危害人體健康；（3) 在天然水體中只要有微量重金屬即可產(chǎn)生毒性效應(yīng)，一般重金屬產(chǎn)生毒性的范圍大約在 1 一 10mg/L之間，毒性較強(qiáng)的金屬如汞、鎘等產(chǎn)生毒性的質(zhì)量濃度范圍在0. 01-0. 001mg/L 之間。
[0004] 重金屬的污染有時(shí)會(huì)造成很大的危害，例如，日本發(fā)生的水俁?。ü廴荆┖凸峭?病（鎘污染）等公害病，都是由重金屬污染引起的，所以應(yīng)嚴(yán)格防止重金屬污染。隨著全球 可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔生產(chǎn)技術(shù)越來越受到人們關(guān)注。重金屬?gòu)U水治理 從末端治理已向清潔生產(chǎn)工藝、物質(zhì)循環(huán)利用、廢水回用等綜合防治階段發(fā)展。國(guó)內(nèi)外學(xué)者 對(duì)重金屬污染的治理問題做了大量的研究。目前已開發(fā)應(yīng)用的廢水處理方法主要有化學(xué) 法、物理化學(xué)法和生物法，包括化學(xué)沉淀、電解、離子交換、膜分離、活性碳和硅膠吸附、生物 絮凝、生物吸附、植物整治等方法。針對(duì)運(yùn)行穩(wěn)定、處理效果好、投資少及運(yùn)作費(fèi)用低、易于 管理和操作、不產(chǎn)生二次污染等要求，上述方法還不能完全滿足要求。穩(wěn)定、高效的重金屬 廢水處理技術(shù)的研究和開發(fā)無(wú)疑是我國(guó)控制重金屬污染的迫切需要。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)中為了使污水處理系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定 地滿足達(dá)標(biāo)排放和實(shí)質(zhì)性的廢水回用，提供一種重金屬?gòu)U水處理設(shè)備，代替了傳統(tǒng)廢水處 理中的絮凝、沉淀、砂濾、活性炭和超濾等工藝，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，處理效果能連續(xù)滿足 達(dá)標(biāo)排放要求，回用水水質(zhì)完全達(dá)到車間用水需求。
[0006] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種重金屬?gòu)U水處理設(shè)備，包 括通過管路依次連接的廢水調(diào)節(jié)池、pH調(diào)節(jié)器、循環(huán)池、膜過濾器和中和池，
[0007] 所述的廢水調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)有曝氣裝置，所述的曝氣裝置包括高壓氣源和內(nèi)置于廢水 調(diào)節(jié)池內(nèi)的曝氣管，所述的曝氣管上開設(shè)有若干個(gè)氣孔；廢水調(diào)節(jié)池接收來廢水，起到均勻 水質(zhì)、水量的作用，確保處理系統(tǒng)處理負(fù)荷和處理效果的連續(xù)、穩(wěn)定、高效。
[0008] 所述的pH調(diào)節(jié)器包括通過管路順序連接的至少二個(gè)管道混合器，每個(gè)管道混合 器的加料口上分別連接有加藥裝置，每個(gè)管道混合器的出口端的管路上設(shè)有pH檢測(cè)裝置； 引入管道閃混技術(shù)，使廢水同藥劑充分混合，達(dá)到pH值調(diào)節(jié)、混凝等作用，為后續(xù)處理單元 準(zhǔn)備條件。
[0009] 所述的循環(huán)池的下部通過管路連通污泥收集池，循環(huán)池與膜過濾器之間的管路上 設(shè)有增壓泵；循環(huán)池與膜過濾器配合達(dá)到攔截并排出污泥的作用，并將一定濃度的污泥排 至污泥收集池，以便進(jìn)行后續(xù)處理。
[0010] 所述的膜過濾器采用聚偏氟乙烯材質(zhì)的外置或內(nèi)置管式膜組件，膜過濾器的濃液 排出口通過管路連接循環(huán)池；泥水在膜組件的攔截作用使泥和水發(fā)生分離，分離后的清水 進(jìn)入后續(xù)處理單元的中和池，被攔截后的污泥濃液排入循環(huán)池。
[0011] 所述的中和池內(nèi)設(shè)有攪拌器、加藥裝置和pH檢測(cè)裝置?？梢灾苯优欧呕蜻M(jìn)入回用 系統(tǒng)。
[0012] 作為優(yōu)選，所述的pH調(diào)節(jié)器的管道混合器的數(shù)量為三個(gè)，前兩個(gè)管道混合器連接 的加藥裝置為堿液加藥裝置，后一個(gè)管道混合器連接的加藥裝置為混凝劑加藥裝置。調(diào)節(jié) 好pH值的廢水在混凝劑的作用下，發(fā)生吸附、凝集反應(yīng)，捕捉廢水中的微小粒子和膠體，使 之變大析出，通過固液分離而降解廢水中的SS、C0D &和重金屬離子等。
[0013] 進(jìn)一步的，為排出循環(huán)池中積累的污泥，所述的循環(huán)池與污泥收集池之間的管路 上設(shè)有隔膜泵。隔膜泵不易被污泥阻塞，使用方便。
[0014] 進(jìn)一步的，為對(duì)污泥收集池中的污泥進(jìn)行處理，所述的污泥收集池的下部通過管 路連接有污泥脫水機(jī)，所述的污泥收集池與污泥脫水機(jī)之間的管路上設(shè)有隔膜泵。脫水后 的污泥可進(jìn)行后續(xù)無(wú)害化處理。
[0015] 為循環(huán)利用脫除重金屬的清水，所述的中和池的出口連接污水回用系統(tǒng)，所述的 污水回用系統(tǒng)包括通過管路依次連接的過濾裝置和反滲透膜過濾裝置。
[0016] 作為優(yōu)選，所述的過濾裝置包括串聯(lián)的兩個(gè)精密過濾器。
[0017] 作為優(yōu)選，所述的反滲透膜過濾裝置包括串聯(lián)的兩個(gè)反滲透膜過濾器，每個(gè)反滲 透膜過濾器的出水端連接有儲(chǔ)水箱。
[0018] 作為優(yōu)選，所述的兩個(gè)反滲透膜過濾器之間設(shè)有精密過濾器。
[0019] 本實(shí)用新型的有益效果是，本實(shí)用新型匯集了混凝、膜過濾等工藝原理的組合流 程，完全代替了傳統(tǒng)廢水處理中的絮凝、沉淀、砂濾、活性炭和超濾等工藝，能夠充分發(fā)揮 其技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)而避其缺點(diǎn)，以獲得穩(wěn)定、可靠的處理效率，以及滿足更高標(biāo)準(zhǔn)的要求。
[0020] 其優(yōu)點(diǎn)在于：處理效果穩(wěn)定，完全滿足污水處理的排放要求；占地面積小，有效節(jié) 約土地資源；節(jié)約土建投資；出水調(diào)節(jié)pH值后就可以排放或直接進(jìn)入回用系統(tǒng)回用；清洗 周期長(zhǎng)，減少運(yùn)行費(fèi)用。
[0021] 本實(shí)用新型的重金屬?gòu)U水處理設(shè)備既參與了廢水的前處理，節(jié)省絮凝劑的投加費(fèi) 用，省卻了沉淀池、絮凝池，又作為回用系統(tǒng)的預(yù)處理以便在需要時(shí)候回用，節(jié)約了投資、占 地。從污泥處理角度看，重金屬?gòu)U水處理設(shè)備的污泥收集池的污泥濃度可達(dá)到10?20%， 大大的降低了污泥濃縮時(shí)間，提高了污泥脫水效率。
[0022] 通過聚偏氟乙烯膜分離技術(shù)大大提高了膜過濾器的處理效率，與傳統(tǒng)的生物處理 工藝相比，該法具有生化效率高、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、出水水質(zhì)好且穩(wěn)定、占地面積小、排泥 周期長(zhǎng)、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)。聚偏氟乙烯膜具有較好的表面性能，減少膜的污染堵塞， 且清洗方便，以保證膜的處理效果和使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0024] 圖1是本實(shí)用新型的重金屬?gòu)U水處理設(shè)備第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 圖2是本實(shí)用新型的重金屬?gòu)U水處理設(shè)備第二個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖中：1.廢水調(diào)節(jié)池，2. pH調(diào)節(jié)器，3.循環(huán)池，4.膜過濾器，5.中和池，6.污泥收 集池，7.污泥脫水機(jī)，8.過濾裝置，9.反滲透膜過濾裝置。

【具體實(shí)施方式】
[0027] 現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖， 僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0028] 如圖1所示，本實(shí)用新型的一種重金屬?gòu)U水處理設(shè)備的第一個(gè)實(shí)施例，包括通過 管路依次連接的廢水調(diào)節(jié)池1、pH調(diào)節(jié)器2、循環(huán)池3、膜過濾器4和中和池5，
[0029] 所述的廢水調(diào)節(jié)池1內(nèi)設(shè)有曝氣裝置，所述的曝氣裝置包括高壓氣源和內(nèi)置于廢 水調(diào)節(jié)池內(nèi)的曝氣管，所述的曝氣管上開設(shè)有若干個(gè)氣孔；廢水調(diào)節(jié)池接收來廢水，起到均 勻水質(zhì)、水量的作用，確保處理系統(tǒng)處理負(fù)荷和處理效果的連續(xù)、穩(wěn)定、高效。
[0030] 所述的pH調(diào)節(jié)器2包括通過管路順序連接的至少二個(gè)管道混合器，每個(gè)管道混合 器的加料口上分別連接有加藥裝置，每個(gè)管道混合器的出口端的管路上設(shè)有pH檢測(cè)裝置； 引入管道閃混技術(shù)，使廢水同藥劑充分混合，達(dá)到pH值調(diào)節(jié)、混凝等作用，為后續(xù)處理單元 準(zhǔn)備條件。
[0031] 所述的循環(huán)池3的下部通過管路連通污泥收集池6,循環(huán)池3與膜過濾器4之間的 管路上設(shè)有增壓泵；循環(huán)池3與膜過濾器4配合達(dá)到攔截并排出污泥的作用，并將一定濃度 的污泥排至污泥收集池6,以便進(jìn)行后續(xù)處理。
[0032] 所述的膜過濾器4采用聚偏氟乙烯材質(zhì)的外置或內(nèi)置管式膜組件，膜過濾器4的 濃液排出口通過管路連接循環(huán)池3 ;泥水在膜組件的攔截作用使泥和水發(fā)生分離，分離后 的清水進(jìn)入后續(xù)處理單元的中和池5,被攔截后的污泥濃液排入循環(huán)池3。
[0033] 所述的中和池5內(nèi)設(shè)有攪拌器、加藥裝置和pH檢測(cè)裝置。可以直接排放或進(jìn)入回 用系統(tǒng)。
[0034] 作為優(yōu)選，所述的pH調(diào)節(jié)器2的管道混合器的數(shù)量為三個(gè)，前兩個(gè)管道混合器連 接的加藥裝置為堿液加藥裝置，后一個(gè)管道混合器連接的加藥裝置為混凝劑加藥裝置。調(diào) 節(jié)好pH值的廢水在混凝劑的作用下，發(fā)生吸附、凝集反應(yīng)，捕捉廢水中的微小粒子和膠體， 使之變大析出，通過固液分離而降解廢水中的SS、C0D &和重金屬離子等。
[0035] 進(jìn)一步的，為排出循環(huán)池3中積累的污泥，所述的循環(huán)池3與污泥收集池6之間的 管路上設(shè)有隔膜泵。隔膜泵不易被污泥阻塞，使用方便。
[0036] 一種采用上述重金屬?gòu)U水處理設(shè)備的處理方法，具有如下步驟：
[0037] ①將重金屬?gòu)U水收集后栗入廢水調(diào)節(jié)池1，開啟曝氣裝直；
[0038] ②在曝氣充分后通過增壓泵將廢水調(diào)節(jié)池內(nèi)的廢水泵入pH調(diào)節(jié)器，向前兩個(gè)管 道混合器內(nèi)加入堿液調(diào)節(jié)pH值，使廢水的pH調(diào)節(jié)至9-11，向后一個(gè)管道混合器內(nèi)加入混凝 劑；
[0039] ③將調(diào)節(jié)好pH的廢水排入循環(huán)池中，開啟循環(huán)池與膜過濾器之間的增壓泵將廢 水泵入膜過濾器中，過濾后的水排至中和池中，并通過加藥裝置將過濾后的水調(diào)節(jié)至偏中 性，pH可設(shè)定在6-9之間，濃液回流至循環(huán)池中繼續(xù)處理；
[0040] ④當(dāng)循環(huán)池中積累較多污泥時(shí)，開啟循環(huán)池與污泥收集池之間的隔膜泵將污泥泵 入污泥收集池中。
[0041] 步驟②中所述的堿液為氫氧化鈉溶液，所述的混凝劑為磷酸鹽緩沖液。
[0042] 為對(duì)污泥收集池6中的污泥進(jìn)行處理，所述的污泥收集池6的下部通過管路連接 有污泥脫水機(jī)7,所述的污泥收集池6與污泥脫水機(jī)7之間的管路上設(shè)有隔膜泵。脫水后的 污泥可進(jìn)行后續(xù)無(wú)害化處理。
[0043] 如圖2所述，本實(shí)用新型的第二個(gè)實(shí)施例，與第一個(gè)實(shí)施例的區(qū)別在于：為循環(huán)利 用脫除重金屬的清水，所述的中和池5的出口連接污水回用系統(tǒng)，所述的污水回用系統(tǒng)包 括通過管路依次連接的過濾裝置8和反滲透膜過濾裝置9。
[0044] 作為優(yōu)選，所述的過濾裝置8包括串聯(lián)的兩個(gè)精密過濾器。
[0045] 作為優(yōu)選，所述的反滲透膜過濾裝置9包括串聯(lián)的兩個(gè)反滲透膜過濾器，每個(gè)反 滲透膜過濾器的出水端連接有儲(chǔ)水箱。
[0046] 作為優(yōu)選，所述的兩個(gè)反滲透膜過濾器之間設(shè)有精密過濾器。
[0047] 為了更好的實(shí)施本實(shí)用新型，需要在各個(gè)裝置之間連接的管理上設(shè)置閥門、壓力 計(jì)等裝置，但這些閥門等裝置的設(shè)置方式為現(xiàn)有技術(shù)，且不限與本實(shí)用新型的附圖中設(shè)置 方式?？筛鶕?jù)實(shí)際需要多設(shè)置或少設(shè)置，并不影響設(shè)備的運(yùn)行。
[0048] 本實(shí)用新型中采用的增壓泵可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置單級(jí)或雙極增壓泵，會(huì)影響到處 理效率，但均不影響設(shè)備的運(yùn)行。
[0049] 以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人 員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí) 用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù) 性范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種重金屬?gòu)U水處理設(shè)備，其特征是：包括通過管路依次連接的廢水調(diào)節(jié)池、pH調(diào) 節(jié)器、循環(huán)池、膜過濾器和中和池， 所述的廢水調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)有曝氣裝置，所述的曝氣裝置包括高壓氣源和內(nèi)置于廢水調(diào)節(jié) 池內(nèi)的曝氣管，所述的曝氣管上開設(shè)有若干個(gè)氣孔； 所述的pH調(diào)節(jié)器包括通過管路順序連接的至少二個(gè)管道混合器，每個(gè)管道混合器的 加料口上分別連接有加藥裝置，每個(gè)管道混合器的出口端的管路上設(shè)有pH檢測(cè)裝置； 所述的循環(huán)池的下部通過管路連通污泥收集池，循環(huán)池與膜過濾器之間的管路上設(shè)有 增壓泵； 所述的膜過濾器采用聚偏氟乙烯材質(zhì)的外置或內(nèi)置管式膜組件，膜過濾器的濃液排出 口通過管路連接循環(huán)池； 所述的中和池內(nèi)設(shè)有攪拌器、加藥裝置和pH檢測(cè)裝置。
2. 如權(quán)利要求1所述的重金屬?gòu)U水處理設(shè)備，其特征是：所述的pH調(diào)節(jié)器的管道混合 器的數(shù)量為三個(gè)，前兩個(gè)管道混合器連接的加藥裝置為堿液加藥裝置，后一個(gè)管道混合器 連接的加藥裝置為混凝劑加藥裝置。
3. 如權(quán)利要求1所述的重金屬?gòu)U水處理設(shè)備，其特征是：所述的循環(huán)池與污泥收集池 之間的管路上設(shè)有隔膜泵。
4. 如權(quán)利要求3所述的重金屬?gòu)U水處理設(shè)備，其特征是：所述的污泥收集池的下部通 過管路連接有污泥脫水機(jī)，所述的污泥收集池與污泥脫水機(jī)之間的管路上設(shè)有隔膜泵。
5. 如權(quán)利要求1所述的重金屬?gòu)U水處理設(shè)備，其特征是：所述的中和池的出口連接污 水回用系統(tǒng)，所述的污水回用系統(tǒng)包括通過管路依次連接的過濾裝置和反滲透膜過濾裝 置。
6. 如權(quán)利要求5所述的重金屬?gòu)U水處理設(shè)備，其特征是：所述的過濾裝置包括串聯(lián)的 兩個(gè)精密過濾器。
7. 如權(quán)利要求5所述的重金屬?gòu)U水處理設(shè)備，其特征是：所述的反滲透膜過濾裝置包 括串聯(lián)的兩個(gè)反滲透膜過濾器，每個(gè)反滲透膜過濾器的出水端連接有儲(chǔ)水箱。
8. 如權(quán)利要求7所述的重金屬?gòu)U水處理設(shè)備，其特征是：所述的兩個(gè)反滲透膜過濾器 之間設(shè)有精密過濾器。
【文檔編號(hào)】C02F101/20GK203904143SQ201420216473
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】李繼忠, 唐志明 申請(qǐng)人:江蘇科沛達(dá)環(huán)境工程科技有限公司