CN108947141A

CN108947141A - 一种工业含铅废水的处理系统

Info

Publication number: CN108947141A
Application number: CN201810916944.1A
Authority: CN
Inventors: 何立新
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-08-13
Filing date: 2018-08-13
Publication date: 2018-12-07

Abstract

本发明公开了一种工业含铅废水的处理系统，该系统包括沉砂池、调节池、铅处理池、过滤池、二沉池、膜生物反应器、蓄水池、废料池。本系统铅处理池为独创设计，完全采用物理工艺，磁性碳物质加高蛋白豆粕粉的联合处理，利用带负电荷的碳离子吸附正电荷的铅离子，同时利用蛋白质中氨基酸的羧基易与铅结合，产生大分子化合物或络合物的原理的特点，高效的处理了水中的铅。

Description

一种工业含铅废水的处理系统

技术领域

本发明一种工业含铅废水的处理系统，属于环境保护中的废水处理领域。

背景技术

随着电子、电镀、印染、制革、矿产业开采与加工等与金属有关工业的发展，水体中的重金属已成为重要的环境问题，直接或间接地威胁着人类的健康。重金属污染中，铅污染问题尤为突出，铅可对许多人体器官带来不良影响，特别是对人的肺、肾脏，生殖及心血管系统。铅进入体内的方式有很多种，铅及其化合物通常是通过食物及空气进入体内。随着食物和饮水进入人体的铅则是通过肠胃的吸收进入血液中以及脑、肾和组织。空气中的铅，经过呼吸进入肺部，通过肺泡的弥散及巨噬细胞的吞食作用被人体吸收进入血液，约有40%至50%的铅进入血液，送到人体各处。汽油中的四乙基铅可以通过呼吸及皮肤双重机制进入人体。进入血液中的铅以可溶性的磷酸氢铅、甘油磷酸化合物以及蛋白质结合物的形式分布于全身各组织，主要存在于细胞及浆的可溶性部分，其中以线粒体、溶酶体、微粒体最多。几乎所有进入血液的铅都与红细胞结合，存在于红细胞中。铅进入血液后能长期存在于体内，产生各种不溶性物质，随着各组织的代谢在体内转移，并对某些代谢机制有阻碍作用。而对于儿童来说，铅的危害更大，有报道铅经胃消化后，成人吸收11%，而儿童吸收高达30%~75%。重金属离子的沉积、氧化，还原、萃取、交换、渗透、吸附等方法和技术都应用于水污染的控制与治理。目前含铅废水的处理方法主要可分为三类：（1）物理处理法（2）化学处理法（3）生物处理法，三种方法各有利弊，物理法一般价格偏高，过滤滤料容易污染，化学法容易差生二次污染且投资较大，生物处理法受各种因素影响较大，不好控制处理效率且容易造成二次污染。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种工业含铅废水的处理系统，该系统包括沉砂池、调节池、铅处理池、过滤池、二沉池、膜生物反应器、蓄水池、废料池等；其中：来自工业生产过程中的含铅废水通过管道连接排入沉砂池的入水口，沉砂池的出水口通过管道连接调节池的入水口，调节池的出水口通过管道连接铅处理池的入水口，铅处理池的出水口通过管道连接过滤池的入水口，过滤池的出水口通过管道连接二沉池的入水口，二沉池的出水口通过管道连接膜生物反应器的入水口，膜生物反应器的出水口通过管道连接蓄水池的入水口，蓄水池的出水口连接排放管道，沉砂池的出渣口通过管道连接废料池的第一入渣口，铅处理池的出渣口通过管道连接废料池的第二入渣口，过滤池的出渣口通过管道连接废料池的第三入渣口，二沉池的出渣口通过管道连接废料池的第四入渣口，蓄水池的回用口通过管道连接过滤池的反冲洗入水口；其中，铅处理池包括前处理区、中处理区、后处理区；其中：前处理区占池体体积的30%，入水口直接连接输水管，输水管为螺旋设计，紧贴前处理区墙壁，管径20cm，每根管壁间隔30cm，一直延伸至区域顶层连接过滤柱顶端入水口，过滤柱置于区域中心，过滤柱内空心，均匀分布磁场，并可填装滤料，滤料可由过滤柱连接顶端的入料口进入，由过滤柱连接底端的出料口排出，过滤柱出水口位于过滤柱下端，出水口开口处设有不锈钢小球，小球内置磁铁，在过滤柱出水口管道磁力的均匀作用下，悬浮于过滤柱出水口处管道正中心；中处理区占池体体积的30%，内置一组强力风扇位于区域中部，区域中下部安装一组电磁铁，区域底部安置收渣罐；中处理区和后处理区通过连接门联通；后处理区占池体体积的40%，内置多组处理槽，间距10cm，水在区域内停留时间2h。

其中，铅处理池内的处理槽厚为长方形，在池壁上水平固定，并可拆卸，槽内平铺加入10mg/g牛血清蛋白的豆粕粉，由合成尼龙线网在处理槽上固定，线网孔径小于豆粕粉粒径。

其中，铅处理池的强力风扇功率为10Kw，风力固定，垂直向下。

其中，连接门均可通过远程控制开启或者关闭。

其中，滤料由树叶、杂草等植物经过脱水，粉碎工艺后，在200℃焚烧炉中烧制30min，形成黑色残渣，自然冷却后所得。

其中，沉砂池静置时长为45min，沉砂池内底部设有自动刮渣机；调节池内控制pH为5.5-7.0，调节溶剂为氢氧化钠与稀硫酸,；二沉池内静置时间为60min；过滤池中添加的滤料为石英砂颗粒，均采用细滤料。

本发明的优点在于：

（1）本系统完全适应于各种类型的工业含铅废水的处理，能够达到国家的废水排放标准，符合环保要求。

（2）废水中的铅以及各项污染物的浓度处理效率高，水中铅的处理效率达到99.9%，化学需氧量处理效率可达98.3%以上，氨氮的处理效率可达98.3%以上，悬浮物的处理效率可达99.6%以上，出水水质不带有明显色度。

（3）本系统铅处理池为独创设计，完全采用物理工艺，磁性碳物质加高蛋白豆粕粉的联合处理，利用带负电荷的碳离子吸附正电荷的铅离子，同时利用蛋白质中氨基酸的羧基易与铅结合，产生大分子化合物或络合物的原理的特点，高效的处理了水中的铅。

（4）全系统自动化设计，节能环保，在核心处理过程中不加入任何的化学试剂，采用全绿色处理工艺，无污泥曝气设施，没有恶性气体产生，不会产生二次污染。

附图说明

图1是本发明的设备示意图。

图中：1-沉砂池、2-调节池、3-铅处理池、4-过滤池、5-二沉池、6-膜生物反应器、7-蓄水池、8-废料池

图2是铅处理池的示意图。

图中：31-前处理区、32-中处理区、33-后处理区、34-过滤柱、35-过滤柱出水口、36-输水管、37-强力风扇、38-电磁铁、39-收渣罐、310-连接门、311-处理槽、312-入水口、313-出水口、314-入料口、315-出料口。

具体实施方式

如图1所示的一种工业含铅废水的处理系统，该系统包括沉砂池1、调节池2、铅处理池3、过滤池4、二沉池5、膜生物反应器6、蓄水池7、废料池8；其中：来自工业生产过程中的含铅废水通过管道连接排入沉砂池1的入水口，废水在沉砂池1中将生产过程中产生的泥土等杂质在此处排出水中，沉砂池1静置时长为45min；沉渣池内底部设有自动刮渣机。沉砂池1的出水口通过管道连接调节池2的入水口，调节池2内控制废水的pH为5.5-7.0，调节溶剂为氢氧化钠与稀硫酸。调节池2的出水口通过管道连接铅处理池3的入水口，铅处理池3的出水口通过管道连接过滤池4的入水口，过滤池内时间为1h，在此处，经过铅处理池3的废水中携带的磁性碳物质以及香蕉皮与橘子皮等碎末，残渣等在细石英砂颗粒中得到过滤。过滤池4的出水口通过管道连接二沉池5的入水口，在此处，水停留时间为1h，经过过滤池4的废水将水中残余的物质在此过滤，沉降。二沉池5的出水口通过管道连接膜生物反应器6的入水口，在此处，水中的有机物及各种离子得到有效的深度处理，水质色度也有明显改善。膜生物反应器6的出水口通过管道连接蓄水池7的入水口，处理水在此处存放，等待排放。蓄水池7的出水口连接排放管道，沉砂池1的出渣口通过管道连接废料池8的第一入渣口，铅处理池3的出渣口通过管道连接废料池8的第二入渣口，过滤池4的出渣口通过管道连接废料池8的第三入渣口，二沉池5的出渣口通过管道连接废料池8的第四入渣口，蓄水池7的回用口通过管道连接过滤池4的反冲洗入水口，在废水流出过滤池后，将蓄水池7中的水回流至池内，进行反冲洗；其中，铅处理池包括括前处理区31、中处理区32、后处理区33。其中：前处理区31占池体体积的30%，入水口312直接连接输水管36，输水管36为螺旋设计，紧贴前处理区墙壁，管径20cm，每根管壁间隔30cm，一直延伸至区域顶层连接过滤柱34顶端入水口，过滤柱34置于区域中心，直径100cm，壁厚10cm，内空心，均匀分布磁场，并可填装滤料，滤料可由过滤柱34连接顶端的入料口314进入，由过滤柱34连接底端的出料口315排出，进入废料池。滤料由树叶、杂草等植物经过脱水，粉碎工艺后，在200℃焚烧炉中烧制30min，形成黑色残渣，自然冷却后所得，过滤柱出水口35位于过滤柱34下端，采取凹型设计，向内开口，开口孔径为10cm，开口处设有不锈钢小球，小球直径8cm，小球内置磁铁，在过滤柱出水口35管道磁力的均匀作用下，悬浮于过滤柱出水口处管道正中心。废水由入水口312进入池体内，沿着输水管上升，此时，因输水管36的直径小于入水口312直径，水在入境处加速上升到过滤柱34入口处，具有较高的速度进入过滤柱34内，提高在柱内的流速，避免因柱内阻力大造成的反噬。废水经柱内磁性碳的净化，磁性碳所带有的负电荷与铅所带有的正电荷相互吸引，将铅离子吸附在柱内，同时有机物也受到负电荷的吸收，氨离子等物质的浓度得到大幅度的下降，在过滤柱出水口35处，因不锈钢小球悬空于管道中央，水流可以通过，大体积的碎屑不能通过，可让碎的碳屑仅有少量随水流出，进入中处理区32内。在中处理区32占池体体积的30%，内置一组强力风扇37位于区域中部，功率为10Kw，风力固定，垂直向下。区域中下部安装一组电磁铁38，区域底部安置收渣罐39；中处理区32和后处理区33通过连接门310联通，连接门310均可通过远程控制开启或者关闭。水在中处理区32内由内置水泵将水提升至连接门310处，此时连接门310处于开启的状态，水直接通过门进入后处理区33内，在此过程中，随水流出来的少许磁性的碳被开启的电磁铁吸住，停留在磁铁附近，待水全部流出此区域时，关闭连接门310，开启收渣罐39，停止电磁铁38，将强力风扇37开启，残渣在风力下，全部进入收渣罐39内。后处理区33占池体体积的40%，内置多组处理槽311，布满整个区域，水在区域内停留时间2h。铅处理池6内的处理槽311槽壁高3cm，长方形设计，在池壁上水平固定，并可拆卸，槽内平铺加入10mg/g牛血清蛋白的豆粕粉，由合成尼龙线网在处理槽上固定，线网孔径小于豆粕粉粒径。关闭连接门310，使处理槽311表面的豆粕粉与水紧密接触，蛋白质中氨基酸的羧基易与铅结合，产生大分子化合物或络合物，将铅离子固定在豆腐表面，使水中铅离子得到有效的去除。

表1 本工艺处理效率表单位mg/L，色度除外

	铅	化学需氧量	氨氮	悬浮物	色度（倍）
						处理前	100	685	155	500	128
处理后	0.15	10.0	2.0	2.0	2
						处理效率（%）	99.9	98.5	98.7	99.6	—

表2 传统物理曝气工艺处理效率表单位mg/L，色度除外

	铅	化学需氧量	氨氮	悬浮物	色度（倍）
						处理前	100	600	120	500	128
处理后	5	60	10	16	32
						处理效率（%）	95.0	90.0	91.7	96.8	—

Claims

1.一种工业含铅废水的处理系统，其特征在于，该系统包括沉砂池、调节池、铅处理池、过滤池、二沉池、膜生物反应器、蓄水池、废料池等；其中：来自工业生产过程中的含铅废水通过管道连接排入沉砂池的入水口，沉砂池的出水口通过管道连接调节池的入水口，调节池的出水口通过管道连接铅处理池的入水口，铅处理池的出水口通过管道连接过滤池的入水口，过滤池的出水口通过管道连接二沉池的入水口，二沉池的出水口通过管道连接膜生物反应器的入水口，膜生物反应器的出水口通过管道连接蓄水池的入水口，蓄水池的出水口连接排放管道，沉砂池的出渣口通过管道连接废料池的第一入渣口，铅处理池的出渣口通过管道连接废料池的第二入渣口，过滤池的出渣口通过管道连接废料池的第三入渣口，二沉池的出渣口通过管道连接废料池的第四入渣口，蓄水池的回用口通过管道连接过滤池的反冲洗入水口；其中，铅处理池包括前处理区、中处理区、后处理区;其中：前处理区占池体体积的30%，入水口直接连接输水管，输水管为螺旋设计，紧贴前处理区墙壁，管径20cm，每根管壁间隔30cm，一直延伸至区域顶层连接过滤柱顶端入水口，过滤柱置于区域中心，过滤柱内空心，均匀分布磁场，并可填装滤料，滤料由过滤柱连接顶端的入料口进入，由过滤柱连接底端的出料口排出，过滤柱出水口位于过滤柱下端，出水口开口处设有不锈钢小球，小球内置磁铁，在过滤柱出水口管道磁力的均匀作用下，悬浮于过滤柱出水口处管道正中心；中处理区占池体体积的30%，内置一组强力风扇位于区域中部，区域中下部安装一组电磁铁，区域底部安置收渣罐；中处理区和后处理区通过连接门联通；后处理区占池体体积的40%，内置多组处理槽，间距10cm，水在区域内停留时间2h。

2.根据权利要求1所述的一种工业含铅废水的处理系统，其特征在于，铅处理池内的处理槽厚为长方形，在池壁上水平固定，并可拆卸，槽内平铺加入10mg/g牛血清蛋白的豆粕粉，由合成尼龙线网在处理槽上固定，线网孔径小于豆粕粉粒径。

3.根据权利要求1所述的一种工业含铅废水的处理系统，其特征在于，铅处理池的强力风扇功率为10Kw，风力固定，垂直向下。

4.根据权利要求1所述的一种工业含铅废水的处理系统，其特征在于，连接门均可通过远程控制开启或者关闭。

5.根据权利要求1所述的一种工业含铅废水的处理系统，其特征在于，滤料由树叶、杂草等植物经过脱水，粉碎工艺后，在200℃焚烧炉中烧制30min，形成黑色残渣，自然冷却后所得。

6.根据权利要求1所述的一种工业含铅废水的处理系统，其特征在于，沉砂池内底部设有自动刮渣机；调节池内控制pH为5.5-7.0，调节溶剂为氢氧化钠与稀硫酸；过滤池中添加的滤料为石英砂颗粒。