CN101274796A - 焦炭-铁屑法镀铬废水处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及焦碳－铁屑法镀铬废水处理设备，其中：反应装置主要由倾斜置放的滚筒(6)、曲板(16)和位于沉淀水箱上的搅拌器(10)、药罐(11)构成，多个曲板呈齿形排列在中和槽(21)的两侧槽边上；后处理装置设有沉淀水箱，该箱体内设有多个交错排列且连通的过渡仓和过滤仓，其中第一过渡仓(15)中设有与之连通的中和槽(21)，还设有分别放置在不同过滤仓中的粗细孔泡沫板过滤装置(13)、双斜管沉淀器(14)。本发明构思新颖，滚筒可使焦碳与铁屑能在其中进行自由落体，避免了铁屑的结块；过滤仓采用了经济适用的双斜管沉淀器；最后一道净化程序采用了粗细孔泡沫板设计，保证了最终的水质要求；整个设备可连续处理废水。

Description

焦碳-铁屑法镀铬废水处理设备

技术领域

本发明涉及镀铬废水处理领域，特别是一种用于焦碳-铁屑处理镀铬废水方法的设备。

背景技术

镀铬目前采用浓度很高的铬酸酐为镀液，含铬废水是电镀中的主要废水来源之一。由于电镀厂点分布广、废水中所含高毒物质种类多，其危害性是极大的。未经处理的电镀废水排入河道、池塘，渗入地下，不但会危害农林牧副渔，影响工农业的正常生产，而且会污染饮用水和工业用水。含铬废水属于国家一类废水。

电镀含铬废水中的铬，它的主要成份是以金属铬、三价铬和六价铬三种形式出现。工业上六价铬是通过将矿物中的三价铬在有氧条件下加热得到的，六价铬被证实对职业健康危害最大。因此有必要研制和开发出一种针对镀铬废水中的铬尤其是六价铬的处理设备。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种焦碳-铁屑法镀铬废水处理设备，该设备可以低成本和有效地处理电镀含铬废水。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的焦碳-铁屑法镀铬废水处理设备，其包括以下的反应装置和后处理装置。

反应装置：主要由滚筒、搅拌器、药罐和多个曲板构成；滚筒活动支撑在机架上，并且朝着沉淀水箱方向倾斜，该滚筒的两端分别设有进水口、出水口；搅拌器和药罐位于沉淀水箱上；多个曲板呈齿形排列在中和槽的两侧槽边上，它们之间的空隙是经加药和搅拌后镀铬废水的流动通道。

后处理装置：设有沉淀水箱，该箱体内自右向左依次设有多个交错排列且连通的过渡仓和过滤仓，最右端的过渡仓即第一过渡仓中设有与之连通的中和槽；还设有粗细孔泡沫板过滤装置和双斜管沉淀器；双斜管沉淀器由两块方向相反的斜管沉淀器构成，它们和粗细孔泡沫板过滤装置分别放置在不同的过滤仓中。

本发明提供的上述焦碳-铁屑法镀铬废水处理设备，其用于焦碳-铁屑法镀铬废水处理。

本发明采用焦碳-铁屑法，设计一种机械化设备来解决含铬废水对环境危害的这一环境问题。该设备的主要原理是通过将含铬废水，与焦碳、铁屑进行化学反应后，逐步过滤，最终使其净化成清水。

焦炭-铁屑法处理电镀含铬废水，只是停留在实验室阶段，目前没有设备可以实现该方法。它是利用铁的标准电极电位低

化学活性强，在酸性溶解中，能释放出大量的电子，产生亚铁离子的特性，PH＝7～9时，三价铬、三价铁、二价铁同时凝聚沉淀，并且分离出去。

铬(Cr)会与铁(Fe)发生氧化还原反应式为：

Cr²O₇ ^-2+3Fe₀+14H⁺→2Cr⁺³+3Fe⁺²+7H₂O

Cr₂O₇ ^-2+6Fe⁺²+14H⁺→2Cr⁺³+6Fe⁺³+7H₂O

在铁屑中加入焦炭(C)后会与铁(Fe)形成炭-铁(C-Fe)原电池加快反应。反应后的混合液在PH值为7-9时会最大限度的分离污泥和水。

本发明提供的设备由于采用了先进的设计，因此具有以下的主要优点：

1.运用机械设备实现了焦炭——铁屑法处理含铬废水的功能。

2.反应装置：选择了链转动机构，它安装简单，成本低，能在低速重载下较好的工作，并且适应油污、多尘和高温的恶劣的环境。

3.倾斜置放的滚筒设计：可使滚筒缓慢翻转并且30度倾斜，最大限度的保证了废水完全参加反应并可防止铁屑结块，使本发明设备可连续运转，保证了处理废水的连续性。

4.将曲板中和槽与搅拌器相结合，可将搅拌器伸入第一过渡仓，边加药边搅拌，保证了反应完全，从而使反应残留物与反应出的清水的有效分离使最后流出来的水达到国家排放标准(PH＝6～9)。

5.双斜管沉淀器粗细孔泡沫过滤装置的设计，反应后的混合液从下往上的流过双斜管沉淀器粗细孔泡沫过滤装置，保证了反应残留物的有效沉淀。

6.利于环境保护：所运用的材料是废焦碳与废铁屑，均为废物，因此是一种以废制废的处理废水的设备。

7.方便加料：解决了化学品加料的问题，保证了化学反应的连续性。

8.设备可连续运转。保证了处理废水的连续性，并具有占地面积小、基建投资少和工程建设时间短的特点。

9.设备制造成本低，符合国家提倡的节能减排的要求，利于推广。

总之，本发明为了防止铁屑在静止情况下会产生结块，在机械内部设计了倾斜式的滚筒设计，使焦碳与铁屑能在其中进行自由落体，避免了铁屑的结块。过滤仓采用了双斜管沉淀器这一经济适用的装置。最后一道净化程序采用了粗细孔泡沫板设计，保证了最终的水质要求。整个设计构思新颖，既保证了处理废水的连续性，又符合国家提倡的节能减排的要求，适合于企业的大批量生产。

附图说明

图1是本发明结构的主视图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1中部分反应装置和全部后处理装置内部结构的俯视图。

图4是图1的A向视图，该图显示了电机2、链条4和传动链轮5的分布。

图中：1.机架；2.电机；3.进水口；4.链条；5.传动链轮；6.滚筒；7.小滚轮；8.承重轮；9出水口.；10.搅拌器；11.药罐；12.第三过滤仓；13.粗细孔泡沫板过滤装置；14.双斜管沉淀器；15.第一过渡仓；16.曲板；17.第三过渡仓；18.第二过滤仓；19.第二过渡仓；20.第一过滤仓；21.中和槽。

具体实施方式

下面结合实施例及图1至图4对本发明作进一步说明。

本发明提供的焦碳-铁屑法镀铬废水处理设备，其包括以下的反应装置和后处理装置：

反应装置：主要由滚筒6、搅拌器10、药罐11和多个曲板16构成。滚筒6活动支撑在机架1上，并且朝着沉淀水箱方向倾斜；该滚筒的两端分别设有进水口3、出水口9，进水口3通过进水管与需要镀铬废水的水源连通，出水口9正对着其下方的第一过渡仓15。搅拌器10和药罐11位于沉淀水箱上。多个曲板16呈齿形排列并固定在中和槽21的两侧槽边上，它们之间的空隙是经加药和搅拌后镀铬废水的流动通道，这样可使镀铬废水在流过曲板16后得到进一步的中和反应。

后处理装置：该装置设有沉淀水箱，在沉淀水箱内自右向左依次设有多个交错排列且连通的过渡仓和过滤仓，最右端的过渡仓即第一过渡仓15中设有与之连通的中和槽21。该装置还设有粗细孔泡沫板过滤装置13和双斜管沉淀器14，它们分别放置在不同的过滤仓中，例如：双斜管沉淀器14由两块方向相反的斜管沉淀器构成，它们分别放置在第二过滤仓18和第二过渡仓19中，絮状物和清水的混合物流过双斜管沉淀器，进行分离；粗细孔泡沫板过滤装置13固定在第三过滤仓12中。

上述的滚筒6可通过其左端的承重轮8和通过其中部下方的四个小滚轮7，活动支撑在机架1上，这样方便滚筒转动；其中，承重轮8与滚筒6相连，承重轮8会随着滚筒6的转动而转动，四个小滚轮7通过支架固定在机架1上。滚筒6由驱动机构带动运转，该机构的结构是：设有传动链轮5，其装在滚筒6右端的固定轴上，该传动链轮由链条4与电机2带动的主动链轮相连。滚筒6内装有焦炭和铁屑，焦炭与铁屑的体积比例为1比1，焦炭与铁屑的用量占滚筒6容积的三分之一，所述比例和用量也可以由实际需要而定。由滚筒6流出的反应后的镀铬废水为絮状物和清水的混合物，混合物成酸性。

上述的机架1，其顶部朝着沉淀水箱方向倾斜，倾斜角度为25～40度，这样可确保滚筒6内的镀铬废水自动地由其出水口9流入第一过渡仓15中。

上述的电机2，其下端由螺栓固定在机架1的调节槽中，这样可使电机左右移动，其功能是当链条松动时，可通过左右调节电机使链条保持紧凑，从而保证了链传动的有效性。电机2可采用简速电机，其转速不需精确要求，大致为一分钟3到4转；为处理废水提供动力，处理废水量大致为一小时一立方米水。

上述的药罐11，其内腔装有烧碱和少量明矾，用于中和反应后从滚筒流出的呈酸性的废水和加速分离絮状物与清水；其浓度不用精确，加入少许即可。

上述的的相细孔泡沫板过滤装置13，其结构是：下面为粗孔泡沫板，上面为细孔泡沫板，两块泡沫板上下放置铁架，使两块泡沫板固定在第三过滤仓12中，镀铬废水从下而上流过粗细孔泡沫板过滤装置13，分离出清水。

下面结合图1和图3中箭头所示来简述本发明的工作过程：

可由泵将电镀废水通过进水管经进水口3流入滚筒6中，电镀废水的流量设计大致为一小时一立方米，由电机2带动链条4传动，使滚筒6翻转，废水与焦炭铁屑在滚筒中进行化学反应，反应后流出的镀铬废水为絮状物和清水的混合物，混合物成酸性。

从滚筒6流出的絮状物和清水的混合物，流入第一过渡仓15中，药罐11加药于第一过渡仓15中，加药为烧碱与明矾，加药量与药的浓度不用精确，加入少许即可，搅拌器10于第一过渡仓15中进行搅拌，絮状物和清水经加药和搅拌后流过中和槽21中的曲板16进行中和，絮状物和清水进一步分离，并且清水PH值大致为7。中和后的废水絮状物和清水的混合物从下而上，充满第二过渡仓19和双斜管沉淀器14中的一个斜管沉淀器(位于第一过滤仓20)，絮状物和清水的混合物流过该斜管沉淀器后，进行分离；然后流入第三过渡仓17，第三过渡仓17较浅，混合物迅速经第三过渡仓17流出，再流入双斜管沉淀器14中的另一个斜管沉淀部分，其结构与前一个斜管沉淀部分相同即第二过渡仓19，第一过滤仓20，第三过渡仓17，双斜管沉淀器14中的一个斜管沉淀器。混合物完成双斜管沉淀部分后再从下而上流过粗细孔泡沫板过滤装置13，并经第三过滤仓12进一步分离出清水，最后由沉淀水箱的出水口流出。最后流出的清水达到国家的排放标准。

本发明提供的焦碳-铁屑法镀铬废水处理设备，其用于焦碳-铁屑法镀铬废水处理。

Claims (9)

1.焦碳-铁屑法镀铬废水处理设备，其特征是包括反应装置和后处理装置，

反应装置：主要由滚筒(6)、搅拌器(10)、药罐(11)和多个曲板(16)构成；滚筒(6)活动支撑在机架(1)上，并且朝着沉淀水箱方向倾斜，该滚筒的两端分别设有进水口(3)、出水口(9)；搅拌器(10)和药罐(11)位于沉淀水箱上；多个曲板(16)呈齿形排列在中和槽(21)的两侧槽边上，它们之间的空隙是经加药和搅拌后镀铬废水的流动通道；

后处理装置：设有沉淀水箱，该箱体内自右向左依次设有多个交错排列且连通的过渡仓和过滤仓，最右端的过渡仓即第一过渡仓(15)中设有与之连通的中和槽(21)；还设有粗细孔泡沫板过滤装置(13)和双斜管沉淀器(14)；双斜管沉淀器(14)由两块方向相反的斜管沉淀器构成，它们和粗细孔泡沫板过滤装置(13)分别放置在不同的过滤仓中。

2.根据权利要求1所述的焦碳-铁屑法镀铬废水处理设备，其特征是：滚筒(6)通过其左端的承重轮(8)和通过其中部下方的四个小滚轮(7)，活动支撑在机架(1)上。

3.根据权利要求1或2所述的焦碳-铁屑法镀铬废水处理设备，其特征是：机架(1)的顶部朝着沉淀水箱方向倾斜，倾斜角度为25～40度。

4.根据权利要求3所述的焦碳-铁屑法镀铬废水处理设备，其特征是：滚筒(6)的右端装有传动链轮(5)，该传动链轮由链条(4)与电机(2)带动的主动链轮相连。

5.根据权利要求4所述的焦碳-铁屑法镀铬废水处理设备，其特征是：电机(2)的下端由螺栓固定在机架(1)的调节槽中。

6.根据权利要求1或2或4所述的焦碳-铁屑法镀铬废水处理设备，其特征是：滚筒(6)内装有焦炭和铁屑，焦炭与铁屑的体积比例为1比1，焦炭与铁屑的用量占滚筒(6)容积的三分之一。

7.根据权利要求1所述的焦碳-铁屑法镀铬废水处理设备，其特征是在药罐(11)内，装有用于中和反应后从滚筒流出的呈酸性的废水和加速分离絮状物与清水的烧碱和明矾。

8.根据权利要求1所述的焦碳-铁屑法镀铬废水处理设备，其特征在于所述的粗细孔泡沫板过滤装置(13)，其结构是：下面为粗孔泡沫板，上面为细孔泡沫板，两块泡沫板上下放置铁架，固定在第三过滤仓(12)中，镀铬废水从下而上流过粗细孔泡沫板过滤装置(13)，分离出清水。

9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的焦碳-铁屑法镀铬废水处理设备，其特征是用于焦碳-铁屑法镀铬废水处理。

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