CN110204107A - 铝离子分离设备及其工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了铝离子分离设备及其工艺方法，其中，铝离子分离设备，包括反应罐和沉淀罐，所述反应罐顶端设置有废水管，所述反应罐右端设置有试剂管，所述反应罐通过输送管与沉淀罐相连接，所述输送管上安装有第一阀门，所述反应罐上安装有pH计，所述反应罐内部设置有第一搅拌机构和曝气机构，所述沉淀罐左端设置有排水管，所述沉淀罐底端设置有排渣管，所述排水管和排渣管上均安装有第二阀门，所述沉淀罐内部设置有第二搅拌机构，所述沉淀罐顶端连接有进液管，本发明设计合理，能够充分去除废水中的铝离子等杂质，过滤效果好，过滤效率高。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体为铝离子分离设备及其工艺方法。
背景技术
对于铝型材生产及相关行业，其生产过程中排放的废水中常含有大量的铝离子，铝离子作为重金属离子，如果处理不妥当直接排放，就会污染周围环境，例如铝在肾衰竭病患体内长期蓄积下严重将会威胁病患骨骼、脑、及神经系统，导致记忆力衰退等一系列症状。目前对含铝废水的处理设备存在处理效率低下、处理效果不佳等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供铝离子分离设备及其工艺方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
铝离子分离设备，包括反应罐和沉淀罐，所述反应罐顶端设置有废水管，所述反应罐右端设置有试剂管，所述反应罐通过输送管与沉淀罐相连接，所述输送管上安装有第一阀门，所述反应罐上安装有pH计，所述反应罐内部设置有第一搅拌机构和曝气机构，所述沉淀罐左端设置有排水管，所述沉淀罐底端设置有排渣管，所述排水管和排渣管上均安装有第二阀门，所述沉淀罐内部设置有第二搅拌机构，所述沉淀罐顶端连接有进液管，所述进液管远离沉淀罐的一端连接有絮凝剂预处理机构，所述进液管上安装有流量泵。
优选的，所述絮凝剂预处理机构顶端设置有絮凝剂管道，所述絮凝剂预处理机构中安装有第三搅拌机构。
优选的，所述第一搅拌机构包括第一电机，所述第一电机安装在反应罐顶端，所述第一电机的输出端安装有主动齿轮，所述反应罐内部底端转动安装有第一搅拌杆，所述第一搅拌杆的顶端延伸至反应罐上方，并固定安装有从动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合连接。
优选的，所述第一搅拌杆为中空结构，所述反应罐内部底端固定安装有固定杆，所述固定杆位于第一搅拌杆内部，所述固定杆外周固定套装有若干均匀分布的第一锥齿轮，所述第一锥齿轮顶端啮合连接有若干对称分布的第二锥齿轮，所述第二锥齿轮上固定连接有连接杆，所述连接杆远离第二锥齿轮的一端延伸至第一搅拌杆外部，所述连接杆与第一搅拌杆之间为转动连接，所述连接杆外周安装有若干均匀分布的第一搅拌片，所述第一搅拌片表面开设有多组消泡孔。
优选的，所述曝气机构包括环形管，所述环形管固定在反应罐内部，所述环形管上连接有进气管，所述进气管远离环形管的一端延伸至反应罐外部，并与外界压缩空气源相连接，所述环形管表面开设有若干均匀分布的曝气孔。
优选的，所述第二搅拌机构包括第二电机，所述第二电机安装在沉淀罐顶端，所述沉淀罐内部顶端转动安装有第二搅拌杆，所述沉淀罐内部固定安装有均流板，所述第二搅拌杆的底端延伸至均流板下方，所述第二搅拌杆位于均流板下方部分的外周安装有若干均匀分布的第二搅拌片。
优选的，所述第三搅拌机构包括第三电机，所述第三电机安装在絮凝剂预处理机构顶端，所述絮凝剂预处理机构内部转动安装有第三搅拌杆，所述第三搅拌杆的顶端贯穿絮凝剂预处理机构的顶壁与第三电机的输出端相连接，所述第三搅拌杆外周安装有若干均匀分布的第三搅拌片。
一种铝离子分离的工艺方法，包括如下步骤：
a、将废水通入反应罐中，向反应罐中添加适量的pH调节剂，调节整体的pH值；
b、在反应罐中的废水pH值达到合适范围之后，向反应罐中添加碱液，促使铝离子沉降成为悬浮颗粒物；
c、打开第一阀门，利用水泵等动力件将反应罐中污水泵入沉淀罐中，并根据污水量通入适量的絮凝剂，絮凝剂先在絮凝剂预处理机构中均匀搅拌，随后再在流量泵作用下通入沉淀罐；
d、污水与絮凝剂反应足够时间之后，打开第二阀门，上清液从排水管排出，污泥从排渣管排出，上清液进一步经由连续膜过滤系统过滤后排放，排出的污泥经压滤机压滤后，进行回收或填埋处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过第一电机驱动第一搅拌杆旋转，带动第一搅拌片做水平方向上的旋转运动，同时由于第一锥齿轮随着第一搅拌杆的运动，与第二锥齿轮发生相对移动，连接杆会同时旋转，从而带动第一搅拌片做竖直方向上的旋转运动，大大提高了搅拌效率，促使反应剂与废水中的铝离子更加快速、充分地结合，提高反应效率；在反应过程中，通过环形管向反应罐中通入压缩空气，气流搅动液体，起到搅拌作用，同时提供了反应所需的元素，便于反应发生；均流板使得絮凝剂能够均匀流下，提高与废水的接触面积，配合第二搅拌机构，使絮凝剂与废水能够充分混匀；絮凝剂先在预处理机构中充分溶解，随后再将溶液排入沉淀罐中，避免直接将絮凝剂投入废水中产生的结块过大、絮凝效果不佳的问题。本发明设计合理，能够充分去除废水中的铝离子等杂质，过滤效果好，过滤效率高。
附图说明
图1为铝离子分离设备中反应罐的结构示意图；
图2为铝离子分离设备中环形管的结构示意图；
图3为铝离子分离设备中沉淀罐的结构示意图。
图中：1-反应罐，2-废水管，3-试剂管，4-输送管，5-第一阀门，6-pH计，7-沉淀罐，8-排水管，9-第二阀门，10-排渣管，11-进液管，12-絮凝剂预处理机构，13-流量泵，14-絮凝剂管道，15-第一搅拌杆，16-从动齿轮，17-第一电机，18-主动齿轮，19-固定杆，20-第一锥齿轮，21-第二锥齿轮，22-连接杆，23-第一搅拌片，24-消泡孔，25-环形管，26-进气管，27-曝气孔，28-第二电机，29-第二搅拌杆，30-第二搅拌片，31-均流板，32-第三电机，33-第三搅拌杆，34-第三搅拌片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～3，本发明提供一种技术方案：铝离子分离设备，包括反应罐1和沉淀罐7，所述反应罐1顶端设置有废水管2，所述反应罐1右端设置有试剂管3，所述反应罐1通过输送管4与沉淀罐7相连接，所述输送管4上安装有第一阀门5，所述反应罐1上安装有pH计6，所述反应罐1内部设置有第一搅拌机构和曝气机构，所述沉淀罐7左端设置有排水管8，所述沉淀罐7底端设置有排渣管10，所述排水管8和排渣管10上均安装有第二阀门9，所述沉淀罐7内部设置有第二搅拌机构，所述沉淀罐7顶端连接有进液管11，所述进液管11远离沉淀罐7的一端连接有絮凝剂预处理机构12，所述进液管11上安装有流量泵13。
所述絮凝剂预处理机构12顶端设置有絮凝剂管道14，所述絮凝剂预处理机构12中安装有第三搅拌机构。
所述第一搅拌机构包括第一电机17，所述第一电机17安装在反应罐1顶端，所述第一电机17的输出端安装有主动齿轮18，所述反应罐1内部底端转动安装有第一搅拌杆15，所述第一搅拌杆15的顶端延伸至反应罐1上方，并固定安装有从动齿轮16，所述主动齿轮18与从动齿轮16啮合连接。
所述第一搅拌杆15为中空结构，所述反应罐1内部底端固定安装有固定杆19，所述固定杆19位于第一搅拌杆15内部，所述固定杆19外周固定套装有若干均匀分布的第一锥齿轮20，所述第一锥齿轮20顶端啮合连接有若干对称分布的第二锥齿轮21，所述第二锥齿轮21上固定连接有连接杆22，所述连接杆22远离第二锥齿轮21的一端延伸至第一搅拌杆15外部，所述连接杆22与第一搅拌杆15之间为转动连接，所述连接杆22外周安装有若干均匀分布的第一搅拌片23，所述第一搅拌片23表面开设有多组消泡孔24，通过第一电机17驱动第一搅拌杆15旋转，带动第一搅拌片23做水平方向上的旋转运动，同时由于第一锥齿轮20随着第一搅拌杆15的运动，与第二锥齿轮21发生相对移动，连接杆22会同时旋转，从而带动第一搅拌片23做竖直方向上的旋转运动，大大提高了搅拌效率，促使反应剂与废水中的铝离子更加快速、充分地结合，提高反应效率。
所述曝气机构包括环形管25，所述环形管25固定在反应罐1内部，所述环形管25上连接有进气管26，所述进气管26远离环形管25的一端延伸至反应罐1外部，并与外界压缩空气源相连接，所述环形管25表面开设有若干均匀分布的曝气孔27，在反应过程中，通过环形管25向反应罐1中通入压缩空气，气流搅动液体，起到搅拌作用，同时提供了反应所需的元素，便于反应发生。
所述第二搅拌机构包括第二电机28，所述第二电机28安装在沉淀罐7顶端，所述沉淀罐7内部顶端转动安装有第二搅拌杆29，所述沉淀罐7内部固定安装有均流板31，所述第二搅拌杆29的底端延伸至均流板31下方，所述第二搅拌杆29位于均流板31下方部分的外周安装有若干均匀分布的第二搅拌片30，均流板31使得絮凝剂能够均匀流下，提高与废水的接触面积，配合第二搅拌机构，使絮凝剂与废水能够充分混匀。
所述第三搅拌机构包括第三电机32，所述第三电机32安装在絮凝剂预处理机构12顶端，所述絮凝剂预处理机构12内部转动安装有第三搅拌杆33，所述第三搅拌杆33的顶端贯穿絮凝剂预处理机构12的顶壁与第三电机32的输出端相连接，所述第三搅拌杆33外周安装有若干均匀分布的第三搅拌片34，絮凝剂先在预处理机构中充分溶解，随后再将溶液排入沉淀罐7中，避免直接将絮凝剂投入废水中产生的结块过大、絮凝效果不佳的问题。
一种铝离子分离的工艺方法，包括如下步骤：
a、将废水通入反应罐1中，向反应罐1中添加适量的pH调节剂，调节整体的pH值；
b、在反应罐1中的废水pH值达到合适范围之后，向反应罐1中添加碱液，促使铝离子沉降成为悬浮颗粒物；
c、打开第一阀门5，利用水泵等动力件将反应罐1中污水泵入沉淀罐7中，并根据污水量通入适量的絮凝剂，絮凝剂先在絮凝剂预处理机构12中均匀搅拌，随后再在流量泵13作用下通入沉淀罐7；
d、污水与絮凝剂反应足够时间之后，打开第二阀门9，上清液从排水管8排出，污泥从排渣管10排出，上清液进一步经由连续膜过滤系统过滤后排放，排出的污泥经压滤机压滤后，进行回收或填埋处理。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.铝离子分离设备，包括反应罐(1)和沉淀罐(7)，其特征在于：所述反应罐(1)顶端设置有废水管(2)，所述反应罐(1)右端设置有试剂管(3)，所述反应罐(1)通过输送管(4)与沉淀罐(7)相连接，所述输送管(4)上安装有第一阀门(5)，所述反应罐(1)上安装有pH计(6)，所述反应罐(1)内部设置有第一搅拌机构和曝气机构，所述沉淀罐(7)左端设置有排水管(8)，所述沉淀罐(7)底端设置有排渣管(10)，所述排水管(8)和排渣管(10)上均安装有第二阀门(9)，所述沉淀罐(7)内部设置有第二搅拌机构，所述沉淀罐(7)顶端连接有进液管(11)，所述进液管(11)远离沉淀罐(7)的一端连接有絮凝剂预处理机构(12)，所述进液管(11)上安装有流量泵(13)。
2.根据权利要求1所述的铝离子分离设备，其特征在于：所述絮凝剂预处理机构(12)顶端设置有絮凝剂管道(14)，所述絮凝剂预处理机构(12)中安装有第三搅拌机构。
3.根据权利要求1所述的铝离子分离设备，其特征在于：所述第一搅拌机构包括第一电机(17)，所述第一电机(17)安装在反应罐(1)顶端，所述第一电机(17)的输出端安装有主动齿轮(18)，所述反应罐(1)内部底端转动安装有第一搅拌杆(15)，所述第一搅拌杆(15)的顶端延伸至反应罐(1)上方，并固定安装有从动齿轮(16)，所述主动齿轮(18)与从动齿轮(16)啮合连接。
4.根据权利要求3所述的铝离子分离设备，其特征在于：所述第一搅拌杆(15)为中空结构，所述反应罐(1)内部底端固定安装有固定杆(19)，所述固定杆(19)位于第一搅拌杆(15)内部，所述固定杆(19)外周固定套装有若干均匀分布的第一锥齿轮(20)，所述第一锥齿轮(20)顶端啮合连接有若干对称分布的第二锥齿轮(21)，所述第二锥齿轮(21)上固定连接有连接杆(22)，所述连接杆(22)远离第二锥齿轮(21)的一端延伸至第一搅拌杆(15)外部，所述连接杆(22)与第一搅拌杆(15)之间为转动连接，所述连接杆(22)外周安装有若干均匀分布的第一搅拌片(23)，所述第一搅拌片(23)表面开设有多组消泡孔(24)。
5.根据权利要求1所述的铝离子分离设备，其特征在于：所述曝气机构包括环形管(25)，所述环形管(25)固定在反应罐(1)内部，所述环形管(25)上连接有进气管(26)，所述进气管(26)远离环形管(25)的一端延伸至反应罐(1)外部，并与外界压缩空气源相连接，所述环形管(25)表面开设有若干均匀分布的曝气孔(27)。
6.根据权利要求1所述的铝离子分离设备，其特征在于：所述第二搅拌机构包括第二电机(28)，所述第二电机(28)安装在沉淀罐(7)顶端，所述沉淀罐(7)内部顶端转动安装有第二搅拌杆(29)，所述沉淀罐(7)内部固定安装有均流板(31)，所述第二搅拌杆(29)的底端延伸至均流板(31)下方，所述第二搅拌杆(29)位于均流板(31)下方部分的外周安装有若干均匀分布的第二搅拌片(30)。
7.根据权利要求2所述的铝离子分离设备，其特征在于：所述第三搅拌机构包括第三电机(32)，所述第三电机(32)安装在絮凝剂预处理机构(12)顶端，所述絮凝剂预处理机构(12)内部转动安装有第三搅拌杆(33)，所述第三搅拌杆(33)的顶端贯穿絮凝剂预处理机构(12)的顶壁与第三电机(32)的输出端相连接，所述第三搅拌杆(33)外周安装有若干均匀分布的第三搅拌片(34)。
8.一种铝离子分离的工艺方法，其特征在于：包括如下步骤：
a、将废水通入反应罐(1)中，向反应罐(1)中添加适量的pH调节剂，调节整体的pH值；
b、在反应罐(1)中的废水pH值达到合适范围之后，向反应罐(1)中添加碱液，促使铝离子沉降成为悬浮颗粒物；
c、打开第一阀门(5)，利用水泵等动力件将反应罐(1)中污水泵入沉淀罐(7)中，并根据污水量通入适量的絮凝剂，絮凝剂先在絮凝剂预处理机构(12)中均匀搅拌，随后再在流量泵(13)作用下通入沉淀罐(7)；
d、污水与絮凝剂反应足够时间之后，打开第二阀门(9)，上清液从排水管(8)排出，污泥从排渣管(10)排出，上清液进一步经由连续膜过滤系统过滤后排放，排出的污泥经压滤机压滤后，进行回收或填埋处理。
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2019
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