CN102633393A - 一种无机/有机废水的纳米技术一体化处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无机/有机废水的纳米技术一体化处理装置，该处理装置由储水单元、废水处理单元、过滤单元及废水含量检测单元构成，储水单元、废水处理单元、过滤单元及废水含量检测单元依次连接，储水单元与废水含量检测单元还经管道连接。与现有技术相比，本发明实现了单元化、一体化、减少了废水处理环节，实现了操作简单方便，本发明利用支撑液膜实现“变废为宝”，利用光催化实现“以废治废”，大大降低了废水处理成本，为工业废水的处理提供了新的思路。

Description

一种无机/有机废水的纳米技术一体化处理装置
技术领域
本发明涉及一种废水处理装置，尤其是涉及一种无机/有机废水的纳米技术一体化处理装置。 
背景技术
水是自然界中宝贵的自然资源，是人类生活、动植物生长和工农业生产不可缺少的物质。然而随着世界经济的发展，工业废水，农业废水以及生活污水排放量也在迅速增加，其中工业废水是水域的重要污染源头。工业废水中成分复杂，且含有大量可利用资源。如果不经处理的工业废水直接排放，它在对水体及人民生活造成直接经济损失和危害的同时，也会造成大量资源的流失。目前，针对工业废水中的重金属离子废水处理方法主要有3类：第一类是废水中重金属离子通过发生化学反应除去的方法，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体共沉淀法、氧化还原法、电化学还原法、高分子重金属捕集剂法等；第二类是使废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行吸附、浓缩、分离的方法，包括吸附、溶剂萃取法、离子交换法、膜分离法等；第三类是微生物的絮凝作用去除废水中重金属的方法。针对工业废水中的难降解有机废水常采用的处理方法主要包括吸附、萃取、混凝沉淀、化学沉淀、膜分离、化学氧化法和电化学氧化法等。通过文献的查阅，我们还了解到一些比较前言的方法，例如处理重金属离子废水的支撑液膜法、处理有机废水的光催化法等。总的来说，这些方法都是独立使用，具有操作复杂、成本较高、缺乏深度处理措施。鲜见有将这些方法联合使用的。 
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种操作简单化、低成本化、无二次污染化的无机/有机废水的纳米技术一体化处理装置。 
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现： 
一种无机/有机废水的纳米技术一体化处理装置，其特征在于，该处理装置由储水单元、废水处理单元、过滤单元及废水含量检测单元构成，所述的储水单元、废水处理单元、过滤单元及废水含量检测单元依次连接，所述的储水单元与废水含量检测单元还经管道连接。 
所述的储水单元为带隔板的储水箱，经隔板分成两部分，各部分前部的下方设置有出水管道阀门，储水单元的作用是工业排放的有机废水分别与工业排放的重金属阳离子、阴离子废水进行混合并储蓄于储水单元的左侧与右侧。 
所述的废水处理单元为带支撑液膜的储水箱，所述的支撑液膜经框架固定在废水处理单元的中部，将废水处理单元分隔成两部分，各部分前部的下方设置有进水管道阀门及排水阀门，前部的中间设置有出水管道阀门，废水处理单元的顶部设置紫外灯，废水处理单元的作用是当储水单元的重金属离子有机废水与阴离子有机废水分别进入废水处理单元的左侧与右侧后，重金属离子通过支撑液膜与阴离子形成半导体纳米光催化材料，然后形成的半导体纳米光催化材料通过紫外灯的照射催化降解有机废水并彻底分解成CO2和H2O。 
所述的废水处理单元设置至少一个，可以根据实际情况进行增减。 
所述的过滤单元为带隔板的储水箱，经隔板分成两部分，各部分前部的下方设置有进水管道阀门及排水阀门，前部的中间设置出水管道阀门，各部分的顶部设置紫外灯，过滤单元的作用是对生成的半导体纳米材料进行沉降分离。 
所述的废水含量检测单元为带隔板的储水箱，经隔板分成两部分，各部分前部的下方设置有进水管道阀门及排水阀门，各部分内部设置水泵，经管道与储水单元连接，该废水含量检测单元的内壁上设置化学元素含量检测机构，废水含量检测单元的作用是检测废水含量是否达到国家排放标准，如果不能达标，通过泵可以把废水循环返回储水单元，然后再次进行处理，如果能达标，直接排放。 
与现有技术相比，本发明主要针对重金属离子废水(如Hg2+、Cd2+、Pb2+、Zn2+、Fe2+、Ni2+、Ag+等)以及能与重金属离子形成沉淀最好能形成半导体纳米光催化材料(形成沉淀就得单独加入光催化材料)的阴离子废水(如CrO42-、MoO42-、S2-、OH-等)，然后形成的半导体纳米光催化材料通过紫外灯的照射催化降解有机废水，在设计上实现了单元化、一体化、减少了废水处理环节，实现了操作简单方便，本发明利用支撑液膜实现“变废为宝”，利用光催化实现“以废治废”，大大降低了废水处理成本，为工业废水的处理提供了新的思路。 
附图说明
图1为本发明的结构示意图； 
图2为储水单元的结构示意图； 
图3为废水处理单元的结构示意图； 
图4为过滤单元的结构示意图； 
图5为废水含量检测单元的结构示意图。 
图中1为储水单元、11为出水管道阀门、2为废水处理单元、21为进水管道阀门、22为排水阀门、23为出水管道阀门、24为支撑液膜、25为支撑液膜固定框架、26为紫外灯、3为过滤单元、31进水管道阀门、32为排水阀门、33为出水管道阀门、34为紫外灯、4为废水含量检测单元、41为进水管道阀门、42为排水阀门、43为水泵、44为管道。 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。 
实施例 
一种无机/有机废水的纳米技术一体化处理装置，其结构如图1～5所示。该处理装置由储水单元1、废水处理单元2、过滤单元3及废水含量检测单元4构成，储水单元1、废水处理单元2、过滤单元3及废水含量检测单元4依次连接，储水单元1为带隔板的储水箱，经隔板分成两部分，各部分前部的下方设置有出水管道阀门11。废水处理单元2为带支撑液膜24的储水箱，支撑液膜24经支撑液膜固定框架25固定在废水处理单元2的中部，将废水处理单元2分隔成两部分，各部分前部的下方设置有进水管道阀门21及排水阀门22，前部的中间设置有出水管道阀门23，废水处理单元2的顶部设置紫外灯24。废水处理单元2设置至少一个，可以根据实际情况进行增减。过滤单元3为带隔板的储水箱，经隔板分成两部分，各部分前部的下方设置有进水管道阀门31及排水阀门32，前部的中间设置出水管道阀门33，各部分的顶部设置紫外灯34。水含量检测单元4为带隔板的储水箱，经隔板分成两部分，各部分前部的下方设置有进水管道阀门41及排水阀门42，各部分内部设置水泵43，经管道44与储水单元1连接，该废水含量检测单元4的内壁上设置化学元素含量检测机构。 
首先将工业排放的有机废水(例如罗丹明B)分别与工业排放的重金属离子(例如Pb2+)、阴离子(例如CrO4 2-)进行混合并储蓄于储水单元1的左侧与右侧。当储水单元的重金属离子有机废水(Pb2+、罗丹明B)与阴离子有机废水(CrO4 2-、罗丹明B)分别经过出水管道阀门11流出，并经过进水管道阀门21流入第一个废水处理单元2的左侧与右侧后，重金属离子(Pb2+)通过支撑液膜与阴离子(CrO4 2-)形成半导体纳米光催化材料(PbCrO4)，实现“变废为宝”，形成的半导体纳米光催化材料(PbCrO4)通过紫外灯26的照射催化降解有机废水(罗丹明B)并彻底分解成CO2和H2O，最后实现“以废治废”。然后当重金属离子有机废水(Pb2+、罗丹明B)与阴离子有机废水(CrO4 2-、罗丹明B)分别经过出水管道阀门23流出，并经过进水管道阀门21流入第二个废水处理单元2的左侧与右侧后，第二个废水处理单元2的作用与第一个废水处理单元2的作用是相同的，只是进入第二个废水处理单元2的废水含量更低，因为有支撑液膜24的存在，重金属离子(Pb2+)与阴离子(CrO4 2-)形成半导体纳米光催化材料(PbCrO4)完全不受影响。本发明中废水处理单元只设置了二个，实际上可以根据具体情况进行增减。接着当重金属离子有机废水(Pb2+、罗丹明B)与阴离子有机废水(CrO4 2-、罗丹明B)分别经过第二个废水处理单元2的出水管道阀门23流出，并经过进水管道阀门31流入过滤处理单元3的左侧与右侧后，进行过滤沉降。最后当重金属离子有机废水(Pb2+、罗丹明B)与阴离子有机废水(CrO4 2-、罗丹明B)分别经过出水管道阀门33流出，并经过进水管道阀门41流入废水含量检测单元4的左侧与右侧后，分别检测离子和有机物质含量是否达到国家排放标准，如果不能达标，通过泵B 1/B2可以把废水循环返回储水单元，然后再次进行处理，如果能达标，直接排放。 
上述实施方法为本发明较佳的实施方法，但本发明的实施方式并不受上述实施方法的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化均应为等效的替换方式，都包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (6)

1.一种无机/有机废水的纳米技术一体化处理装置，其特征在于，该处理装置由储水单元、废水处理单元、过滤单元及废水含量检测单元构成，所述的储水单元、废水处理单元、过滤单元及废水含量检测单元依次连接，所述的储水单元与废水含量检测单元还经管道连接。
2.根据权利要求1所述的一种无机/有机废水的纳米技术一体化处理装置，其特征在于，所述的储水单元为带隔板的储水箱，经隔板分成两部分，各部分前部的下方设置有出水管道阀门。
3.根据权利要求1所述的一种无机/有机废水的纳米技术一体化处理装置，其特征在于，所述的废水处理单元为带支撑液膜的储水箱，所述的支撑液膜经框架固定在废水处理单元的中部，将废水处理单元分隔成两部分，各部分前部的下方设置有进水管道阀门及排水阀门，前部的中间设置有出水管道阀门，废水处理单元的顶部设置紫外灯。
4.根据权利要求1所述的一种无机/有机废水的纳米技术一体化处理装置，其特征在于，所述的废水处理单元设置至少一个。
5.根据权利要求1所述的一种无机/有机废水的纳米技术一体化处理装置，其特征在于，所述的过滤单元为带隔板的储水箱，经隔板分成两部分，各部分前部的下方设置有进水管道阀门及排水阀门，前部的中间设置出水管道阀门，各部分的顶部设置紫外灯。
6.根据权利要求1所述的一种无机/有机废水的纳米技术一体化处理装置，其特征在于，所述的废水含量检测单元为带隔板的储水箱，经隔板分成两部分，各部分前部的下方设置有进水管道阀门及排水阀门，各部分内部设置水泵，经管道与储水单元连接，该废水含量检测单元的内壁上设置化学元素含量检测机构。
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