一種鍍鉛廢水凈水系統(tǒng)及凈水方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種可用于廢水處理的鍍鉛廢水凈水系統(tǒng)和凈水方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鍍鉛工藝雖因鉛的毒性而沒有被廣泛應(yīng)用，但是鉛的獨特性能使許多產(chǎn)品仍然對鍍鉛有需要。鍍鉛廢水是含鉛離子和部分有機物的混合廢水，若隨意排放，將對自然生態(tài)環(huán)境及人類健康構(gòu)成嚴重的潛在風險。鍍鉛廢水中含有的大量鉛離子，對動植物有強烈的毒性，直接排放到環(huán)境中，不僅會對生態(tài)環(huán)境造成難以修復(fù)的污染，而且有毒物質(zhì)會通過食物鏈的富集作用，逐漸對人的健康產(chǎn)生危害，鉛及其化合物進入機體后將對神經(jīng)、造血、消化、腎臟、心血管和內(nèi)分泌等多個系統(tǒng)造成危害，若含量過高則會引起鉛中毒。
[0003]隨著鍍鉛工藝復(fù)雜程度的增加以及鍍鉛工藝中大量難降解有機物的使用，導(dǎo)致鍍鉛廢水的處理難度也越來越大，傳統(tǒng)的污水處理方法難以對其進行有效的處理。再加上與之相關(guān)的廢水排放標準不斷提高，大部分現(xiàn)有鍍鉛廢水處理工藝已無法順利使其達標排放。因此對已有鍍鉛廢水處理工藝進行升級已經(jīng)到了勢在必行的階段。
[0004]本發(fā)明通過樹脂型粒子電極處理技術(shù)，提高廢水B0D/C0D的值，使大部分難生物降解的污染物能夠轉(zhuǎn)化為易被微生物氧化分解的物質(zhì)，之后通過吸附型生物濾料層進行生物處理，達到增強處理效果的目的，從而提高污水中污染物質(zhì)的去除效率，降低設(shè)備投資，占地面積小，易于就地安裝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有廢水處理工藝對鍍鉛廢水處理效果不佳的問題，提供了一種鍍鉛廢水凈水系統(tǒng)及凈水方法。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明包括吸附型生物濾料層和樹脂型粒子電極層。
[0007]所述的樹脂型粒子電極層，填充預(yù)處理后負載了Fe3+的強酸型陽離子交換樹脂，并在樹脂內(nèi)部放置由鈦網(wǎng)構(gòu)成的陰極，在樹脂外部放置由不銹鋼孔板構(gòu)成的陽極，陽極和陰極分別與外加電源的正極和負極相連，強酸型陽離子交換樹脂、陰極和陽極三部分共同組成樹脂型粒子電極層。吸附性生物濾料層位于樹脂型粒子電極層的上方，經(jīng)樹脂型粒子電極層處理后的水與污水混合后進入吸附型生物濾料層，由微生物進行處理。
[0008]所述的吸附型生物濾料層與樹脂型粒子電極層由上而下串聯(lián)在同一反應(yīng)器中，反應(yīng)器整體為圓柱型，樹脂型粒子電極層裝充陽離子交換樹脂形成的樹脂型粒子電極，高度300mm，吸附型生物濾料層裝充3_5mm沸石，高度700mm，樹脂型粒子電極層和吸附型生物濾料層直徑形同。
[0009]所述的樹脂型粒子電極層下方安裝有反沖洗進水管、曝氣管、曝氣盤和回流管，反沖洗水栗和反沖洗進水管連接，空氣壓縮機和曝氣管連接，曝氣盤安裝在曝氣管上，回流管上裝有回流栗。
[0010]—種采用上述所述的一種鍍鉛廢水凈水方法，包括如下步驟:(1)高位水箱內(nèi)的污水經(jīng)過計量栗計量，進入吸附型生物濾料層上方；(2)向曝氣盤通入壓縮空氣，控制汽水體積比為4:1到2:1，對樹脂型粒子電極層和吸附型生物濾料層進行曝氣；(3)污水與回流水混合后流入吸附型生物濾料層；(4)在樹脂型粒子電極層外部的不銹鋼孔板和樹脂型粒子電極層內(nèi)部的鈦網(wǎng)通過陽極線、陰極線與直流電源的正極和負極相連，為樹脂型粒子電極層提供所需的電場；(5)污水經(jīng)過鈦網(wǎng)進入樹脂型粒子電極層；(6)經(jīng)樹脂型粒子電極層處理后的水一部分經(jīng)出水管排出，一部分在回流栗的作用下經(jīng)回流管回流到進水處；(7)運行一段時間后對鍍鉛廢水凈水系統(tǒng)進行反沖洗，先氣洗3分鐘，然后同時水洗和氣洗5分鐘，再水洗8分鐘。
[0011]本發(fā)明的有益效果:在樹脂型粒子電極的作用下提高廢水B0D/C0D的值，增加其可生化性，然后通過生物處理去除廢水中的污染物，從而提高鍍鉛廢水C0D的去除率，并且可以有效去除廢水中的重金屬。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明一種鍍鉛廢水凈水系統(tǒng)示意圖，結(jié)合本圖做進一步的說明。
[0013]附圖1為本發(fā)明的流程示意圖。
[0014]圖1中:1直流電源；2陽極線；3陰極線；4樹脂型粒子電極層；5吸附型生物濾料層；6反沖洗進水管；7空氣壓縮機；8反沖洗進水；9反沖洗水栗；10進水計量栗；11進水蠕動栗；12曝氣管；13出水管；14取水(料)樣口； 15污水箱；16不銹鋼孔板電極；17鈦網(wǎng)；18曝氣盤；19污水管；20溢流管；21回流栗；22回流管；23塑料孔板。
【具體實施方式】
[0015]實施例一:
附圖為本發(fā)明的一種具體實施例，該實施例包括污水箱15中的污水通過污水計量栗10經(jīng)污水管19到達吸附型生物濾料層5上部，污水進入附型生物濾料層5內(nèi)，污水經(jīng)吸附型生物濾料層5處理后通過塑料孔板23進入樹脂型粒子電極層4內(nèi)，樹脂型粒子電極層4外部有直流電源1，直流電源1通過陰極線3、陽極線2分別和樹脂型粒子電極層4內(nèi)部的鈦網(wǎng)17、樹脂型粒子電極層4外部的不銹鋼孔板電極18連接，在強酸型陽離子交換樹脂區(qū)域產(chǎn)生電場，使樹脂顆粒形成樹脂型粒子電極，經(jīng)樹脂型粒子電極層4處理過的水經(jīng)出水管13排出，部分處理水經(jīng)回流管22在回流栗23的作用下回流到進水出，樹脂型粒子電極層4底部設(shè)有曝氣盤19、曝氣管12，曝氣盤19通過曝氣管12與空氣壓縮機7相連，組成曝氣系統(tǒng)，為樹脂型粒子電極和微生物提供所需氧氣，反沖洗進水管6與反沖洗水栗9相連，在吸附性生物濾料外部沿豎直方向等距分布有取水(料)樣口 15，以便隨時觀測吸附型生物濾料層5不同位置水質(zhì)的變化。
[0016]將污水箱15中的污水通過污水計量栗10經(jīng)污水管19流到吸附型生物濾料層5上部，進入吸附型生物濾料層5內(nèi)，經(jīng)吸附型生物濾料層5處理過的水經(jīng)過塑料孔板23進入樹脂型粒子電極層4內(nèi)，樹脂型粒子電極層所用的填料為經(jīng)過預(yù)處理的強酸型陽離子交換樹月旨，高0.3米，處理水經(jīng)出水管13排出，部分處理水經(jīng)回流管22回流到進水處，水損增大到一定程度后，需要對新型鍍鉛廢水處理裝置進行反沖洗，反沖洗時先停止污水流入后，由空氣壓縮機7進行氣洗，然后打開反沖洗水栗9加壓對新型鍍鉛廢水處理裝置進行氣水聯(lián)合沖洗，之后關(guān)閉空氣壓縮機7，再用反沖洗水栗9加壓對新型鍍鉛廢水處理裝置進行水洗，反沖洗的水經(jīng)溢流管20排出。
[0017]采用上述一種鍍鉛廢水凈水方法包括如下步驟:(1)進水水力負荷為6m3/m2，經(jīng)過計量栗10計量，進入吸附型生物濾料層5上方；(2)向曝氣盤18通入壓縮空氣，控制汽水體積比為4:1到2:1，對樹脂型粒子電極層4和吸附型生物濾料層5進行曝氣；(3)污水與回流水混合后流入吸附型生物濾料層5; (4)在樹脂型粒子電極層4外側(cè)的不銹鋼孔板電極16和內(nèi)側(cè)的鈦網(wǎng)17通過陽極線2、陰極線3與直流電源1的正極和負極相連，為樹脂型粒子電極層4提供所需的電場;(5)污水經(jīng)過塑料孔板23進入樹脂型粒子電極層4;(6)經(jīng)樹脂型粒子電極層4處理后的水一部分經(jīng)出水管13排出，一部分在回流栗21的作用下經(jīng)回流管22回流到進水處；(7)運行一段時間后對鍍鉛廢水凈水系統(tǒng)進行反沖洗，先氣洗3分鐘，然后同時水洗和氣洗5分鐘，再水洗8分鐘。
[0018]實施例二:
本具體實施例的鍍鉛廢水凈水系統(tǒng)與具體實施例一的鍍鉛廢水凈水系統(tǒng)相同。
[0019]本凈水方法與具體實施例一凈水方法區(qū)別在于:曝氣的氣水體積比為3:1。
[0020]實施例三:
本具體實施例的鍍鉛廢水凈水系統(tǒng)與具體實施例一的鍍鉛廢水凈水系統(tǒng)相同。
[0021]本凈水方法與具體實施例一凈水方法區(qū)別在于:曝氣的氣水體積比為2:1。
【主權(quán)項】
1.一種鍍鉛廢水凈水系統(tǒng)及凈水方法，裝置主要包括樹脂型粒子電極層(4)、吸附型生物濾料層(5)，樹脂型粒子電極層(4)填充具有離子交換作用的陽離子樹脂型粒子電極，吸附型生物濾料層(5)填充為沸石，樹脂型粒子電極層(4)、吸附型生物濾料層(5)串聯(lián)由下至上組合在一個反應(yīng)器內(nèi)。2.權(quán)利要求1所述的鍍鉛廢水凈水系統(tǒng)及凈水方法，其特征在于:樹脂型粒子電極層(4)外部接有直流電源(1)，直流電源通過陰極線(3)、陽極線(2)分別和樹脂型粒子電極層(4)內(nèi)部的鈦網(wǎng)(17)、樹脂型粒子電極層(4)外部的不銹鋼孔板電極(16)相連，在外電場的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對鍍鉛廢水重金屬離子交換以及電催化氧化有機物、提高廢水可生化性的目的。3.權(quán)利要求1所述的鍍鉛廢水凈水系統(tǒng)及凈水方法，其特征在于:吸附型生物濾料層(5)填充的沸石表面具有降解耐毒性的微生物群落，從而提高了電鍍廢水處理效率。4.權(quán)利要求1所述的鍍鉛廢水凈水系統(tǒng)及凈水方法，其特征在于:樹樹脂型粒子電極層(4)底部設(shè)有曝氣盤(18)、曝氣管(12)、反沖洗進水管(6)，空氣壓縮機(7)和曝氣管(12)連接，反沖洗水栗(9)和反沖洗進水管(6)連接，從而實現(xiàn)新型鍍鉛廢水處理裝置曝氣、配水以及反沖洗功能。5.權(quán)利要求1所述的鍍鉛廢水凈水系統(tǒng)及凈水方法，其特征在于:樹脂型粒子電極層(4)所使用的樹脂是由普通強酸型陽離子交換樹脂經(jīng)預(yù)處理后得到的，預(yù)處理方法如下，先將普通強酸型陽離子交換樹脂用去離子水清洗，然后用丙酮清洗三到四次，再用去離子水清洗，達到去除雜質(zhì)的目的，之后將清洗好的強酸型陽離子交換樹脂以樹脂體積:溶液體積為1:10的比例放入FeCl3溶液中浸泡24小時，以達到負載Fe3+的目的，最后把負載了Fe3+離子的強酸型陽離子交換樹脂從FeCl3溶液中取出，再次用去離子水清洗后放入溫度為373K的環(huán)境中烘干即可完成對樹脂的預(yù)處理。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鍍鉛廢水凈水系統(tǒng)及凈水方法。鍍鉛廢水凈水系統(tǒng)的樹脂型粒子電極層位于凈水系統(tǒng)的底部，并在樹脂內(nèi)部放置由鈦網(wǎng)構(gòu)成的陰極，在樹脂外部放置由不銹鋼孔板構(gòu)成的陽極，陽極和陰極分別與外加電源的正極和負極相連，吸附性生物濾料層位于樹脂型粒子電極層的上方，樹脂型粒子電極層的下方安裝有曝氣裝置、反沖洗裝置和回流裝置。本發(fā)明的凈水方法，包括如下步驟：（1）污水進入吸附型生物濾料層上方；（2）污水與回流水混合混合（3）微生物處理以及物理過濾處理；（4）樹脂型粒子電極層處理；（5）處理水部分排出，部分回流。本發(fā)明的凈水系統(tǒng)先以樹脂型粒子電極催化氧化鍍鉛廢水中的難生物降解有機物，提高鍍鉛廢水可生化性，再經(jīng)微生物處理后排出，解決了鍍鉛廢水難處理的問題。
【IPC分類】C02F3/00, C02F103/16
【公開號】CN105481082
【申請?zhí)枴緾N201610026025
【發(fā)明人】馮巖, 鞏玉帥, 于衍真, 馬衍乾, 宋亭
【申請人】濟南大學
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2016年1月15日