CN114014467B - 一种水中重金属离子去除过滤吸附装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污水处理技术领域，具体公开了一种水中重金属离子去除过滤吸附装置，包括串联在一起的预处理箱、一号过滤箱和二号过滤箱、一号箱中部安装有透水过滤组件，二号过滤箱内侧的中部安装有反渗透组件。本发明通过预处理箱、一号过滤箱和二号过滤箱的设计，通过预处理箱、一号过滤箱和二号过滤箱的设计，可以根据不同的使用要求，选用适宜的处理方式，减少设备及能源的消耗，通过污水预处理，延长了反渗透组件的使用寿命，反渗透组件高效的去除了水中重金属离子，比较现有技术，设备简单，损耗低，处理量大，能满足野外及偏僻地区使用要求。

Description

一种水中重金属离子去除过滤吸附装置

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体为一种水中重金属离子去除过滤吸附装置。

背景技术

随着社会工业化的发展，自然界中的水如江河湖泊地下水等户外水源，容易被各种污染物污染，人类用水大多需要经过水厂处理后使用，偏僻山区群众用水或野外作业时用水通常要靠加热烧开或过滤、投放消毒药片等手段，但是常规手段无法处理水中的重金属离子等污染物，已不能满足人们用水净化的需求。

重金属去除最常用的方法是化学沉淀法，该方法简单快捷，但主要用于高浓度污染物，无法达到饮用水的标准，而离子交换法、反渗透法等处理效果较好，但成本过高，野外使用设备复杂，处理量小，效率低，无法满足使用需求。

发明内容

针对上述背景技术中所提到的不足，本发明提供一种水中重金属离子去除过滤吸附装置。

本发明的基于水中处理的重金属离子去除过滤吸附装置，包括一侧安装有进水管的预处理箱、一号过滤箱和二号过滤箱、一号过滤箱与二号过滤箱之间连通有连接导管，所述二号过滤箱内侧的中部安装有反渗透组件，所述反渗透组件由内筒体、外筒体以及内筒体和外筒体之间绕圆周等距离排布的若干吸附单元构成，相邻吸附单元之间通过隔板隔开，所述吸附单元滑动插接在相邻两个隔板组成的插腔内；所述内筒体和外筒体的底端均通过螺栓固定安装在二号过滤箱的底部，所述内筒体和外筒体的顶端之间通过端口盖进行密封连接，且该端口盖的外沿与二号过滤箱的顶部密封连接；每个所述吸附单元均由若干固定网，以及设置在相邻固定网之间的反渗透板构成；所述内筒体与吸附单元之间固定有一层沸石砖；所述内筒体下半部分的筒身上均匀开设有方便水体进入沸石砖内部的过水孔。

所述反渗透组件中的外筒体上均匀开设方便水体进入二号过滤箱内部的透水通孔；所述沸石砖贴近内筒体的一侧开设有呈网状分布的水槽；利用水槽的设置能够方便从透水通孔内流出水体顺利将沸石砖浸没，从而使得沸石能够对水体中的重金属离子起到有效的吸附作用，所述反渗透板与两侧相邻的固定网之间固定连接，且反渗透板的顶部还安装有提手；利用提手的设置，配合吸附单元在相邻两个隔板组成的插腔内滑动插接的连接结构，方便对吸附单元实施更换和维护。

一号过滤箱内侧的中部安装有透水过滤组件，所述透水过滤组件安装有密封盖；所述透水过滤组件包括外筒架，所述外筒架底部固定有一砂石槽，砂石槽侧壁为镂空结构，且外筒架内侧的中部位置还竖直固定有一内网筒，所述砂石槽的顶端固定有一固定板，所述内网筒的底端固定在固定板的中部位置；所述内网筒的外侧绕圆周安装有若干组加固架，每组所述加固架之间均等距离通过螺栓安装有弧形过滤板，所述弧形过滤板为带有微孔的改性硅藻土板，所述连接导管的一端固定安装在密封盖的中部，且连接导管端部与密封盖底部的内网筒相同；所述加固架的外侧与外筒架的外壁固定相连，所述外筒架整体呈柱状的筒体结构设计，所述外筒架底部的外侧绕圆周等距离与外筒架侧壁形成导流孔，方便水体进入外筒架内部，所述砂石槽中填充的砂石之间留有间隙，且填充的砂石为改性砂石，且砂石槽的底部铺设有一层丝网垫层，一号过滤箱底部设有出水管，出水管上部延伸至丝网垫层底部，出水管下部设有阀门。

所述连接导管的中部通过管道拼接头安装有一个增压泵，通过设置增压泵，可以提高污水在第三次过滤处理过程中的水压，能够促进水体的流速加快，提高水体重金属处理的效率。

所述预处理箱与一号过滤箱之间通过输送管连通，所述进水管与预处理箱一侧的顶部连通，所述输送管的一端与预处理箱另一侧的底部连通，所述预处理箱的底部等距离安装有进药管，相邻所述进药管之间的间隙通过砖块填补整平，所述进药管的管体上均匀开设有加药孔所述进药管的接口端串联有一个单向止逆阀门，且进药管接口端与外置空气压缩机的气源接口连通。

通过预处理箱的结构设计，能够借助气泡在水中炸裂造成的冲击，使得投入到预处理箱内部的絮凝剂能够充分与水体中的重金属离子反应，从而置换成不溶于水的絮凝沉淀物，实现污水重金属含量的初步处理。

所述预处理箱顶部与底部的两侧内壁均设有滑槽，且预处理箱内侧通过滑槽竖直滑动连接有一个内框，所述内框的两侧对应滑槽的位置处均一体成型有与滑槽滑动卡接的滑块，所述内框的中部安装有孔径为2-3毫米的过滤网，所述内框的底部和两侧边沿与预处理箱的底部和两侧内壁之间均滑动贴合，其内框的顶部通过连接孔连接有拉环。

通过预处理箱内壁的四个转角处均竖直开设有便于滑块从滑槽内抽出的抽拉槽，该设计能够使得带有过滤网的内框能够从预处理箱内抽出，从而将其过滤网内收集的絮凝物带出预处理箱，起到清理预处理箱的效果。

所述二号过滤箱的一侧底部设有出水口；所述预处理箱为敞口式箱体结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明通过预处理箱、一号过滤箱和二号过滤箱的设计，可以根据不同的使用要求，选用适宜的处理方式，减少设备及能源的消耗，通过污水预处理，延长了反渗透组件的使用寿命，反渗透组件高效的去除了水中重金属离子，比较现有技术，设备简单，损耗低，处理量大，能满足野外及偏僻地区使用要求。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明侧视结构示意图；

图3为本发明透水过滤组件俯视结构示意图；

图4为本发明反渗透组件俯视结构示意图；

图5为本发明进药管的结构示意图；

图6为本发明内框立体结构示意图；

图7为本发明预处理箱剖面结构示意图。

图中：01、预处理箱；101、加药孔；102、进药管；103、拉环；104、内框；105、滑块；106、连接孔；107、过滤网；108、滑槽；109、抽拉槽；02、一号过滤箱；201、透水过滤组件；2011、外筒架；2012、弧形过滤板；2013、内网筒；2014、固定板；2015、砂石槽；2016、导流孔；2017、加固架；202、密封盖；03、二号过滤箱；301、反渗透组件；3011、反渗透板；3012、外筒体；3013、固定网；3014、过水孔；3015、内筒体；3016、沸石砖；3017、提手；3018、隔板；302、出水口；303、端口盖；04、输送管；05、连接导管；06、管道拼接头；07、进水管；08、增压泵。

具体实施方式

本发明的重金属离子去除过滤吸附装置，包括一侧安装有进水管07的预处理箱01、一号过滤箱02和二号过滤箱03、一号过滤箱02与二号过滤箱03之间连通有连接导管05，二号过滤箱03的一侧底部设有出水口302，预处理箱01为敞口式箱体结构，预处理箱01顶端的敞口位置方便加水或投药。

二号过滤箱03内侧的中部安装有反渗透组件301，反渗透组件301由内筒体3015、外筒体3012以及内筒体3015和外筒体3012之间绕圆周等距离排布的八个吸附单元构成，相邻吸附单元之间通过隔板3018隔开，吸附单元滑动插接在相邻两个隔板3018组成的插腔内。

内筒体3015和外筒体3012的底端均通过螺栓固定安装在二号过滤箱03的底部，内筒体3015和外筒体3012的顶端之间通过端口盖303进行密封连接，且该端口盖303的外沿与二号过滤箱03的顶部密封连接；每个吸附单元均由3个固定网3013，以及设置在相邻固定网3013之间的反渗透板3011构成；内筒体3015与吸附单元之间固定有一层沸石砖3016；内筒体3015下半部分的筒身上均匀开设有方便水体进入沸石砖3016内部的过水孔3014。

反渗透组件301中的外筒体3012上均匀开设方便水体进入二号过滤箱03内部的透水通孔；沸石砖3016贴近内筒体3015的一侧开设有呈网状分布的水槽；利用水槽的设置能够方便从透水通孔内流出水体顺利将沸石砖3016浸没，反渗透板3011与两侧相邻的固定网3013之间固定连接，且反渗透板3011的顶部还安装有提手3017，利用提手3017的设置，配合吸附单元在相邻两个隔板3018组成的插腔内滑动插接的连接结构，能够方便工作人员后期对吸附单元实施更换和维护。

一号过滤箱02内侧的中部安装有透水过滤组件201，透水过滤组件201安装有密封盖202；透水过滤组件201包括外筒架2011，外筒架2011底部固定有一砂石槽2015，砂石槽2015侧壁为镂空结构，且外筒架2011内侧的中部位置还竖直固定有一内网筒2013，砂石槽2015的顶端固定有一固定板2014，内网筒2013的底端固定在固定板2014的中部位置；内网筒2013的外侧绕圆周安装有若干组加固架2017，每组加固架2017之间均等距离通过螺栓安装有弧形过滤板2012，弧形过滤板2012的过滤孔径由外向内依次减小，连接导管05的一端固定安装在密封盖202的中部，且连接导管05端部与密封盖202底部的内网筒2013相同，加固架2017的外侧与外筒架2011的外壁固定相连，外筒架2011整体呈柱状的筒体结构设计，外筒架2011底部的外侧绕圆周等距离与外筒架侧壁之间形成导流孔2016，方便水体进入外筒架2011内部，砂石槽2015中填充的砂石之间留有间隙，且填充的砂石为改性砂石，且砂石槽2015的底部铺设有一层丝网垫层，一号过滤箱02底部设有出水管，出水管上部延伸至丝网垫层底部，出水管下部设有阀门。

固定板2014的板体外围绕圆周等距离与外筒架2011侧壁之间形成便于水体进入透水过滤组件201内部的导流孔2016，弧形过滤板2012为带有微孔的改性硅藻土板，连接导管05的中部通过管道拼接头06安装有一个增压泵08，增压泵08的设置，可以提高污水在第三次过滤处理过程中的水压，能够促进水体的流速加快，提高水体重金属处理的效率，预处理箱01与一号过滤箱02之间通过输送管04连通，进水管07与预处理箱01一侧的顶部连通，输送管04的一端与预处理箱01另一侧的底部连通，预处理箱01的底部等距离安装有进药管102，相邻进药管102之间的间隙通过砖块填补整平，进药管102的管体上均匀开设有加药孔101进药管102的接口端串联有一个单向止逆阀门，且进药管102接口端与外置空气压缩机的气源接口连通，预处理箱01顶部与底部的两侧内壁均设有滑槽108，且预处理箱01内侧通过滑槽108呈竖直状滑动连接有一个内框104，内框104的两侧对应滑槽108的位置处均一体成型有与滑槽108滑动卡接的滑块105，内框104的中部安装有孔径为2-3毫米的过滤网107，内框104的底部和两侧边沿与预处理箱01的底部和两侧内壁之间均滑动贴合，其内框104的顶部通过连接孔106连接有拉环103，预处理箱01内壁的四个转角处均竖直开设有便于滑块105从滑槽108内抽出的抽拉槽109，该设计能够使得带有过滤网107的内框104能够从预处理箱01内抽出，从而将其过滤网107内收集的絮凝物带出预处理箱01，起到清理预处理箱01的效果，预处理箱01的结构设计，使得投入到预处理箱01内部的絮凝剂等药剂能够充分与水体中的重金属离子等污染物反应，从而置换成不溶于水的絮凝沉淀物，实现水中污染物的初步处理。

使用的时候：

首先将预处理箱01设置于高于一号过滤箱02的位置，或者输送管04上加装水泵，根据水源将污水从进水管07或投放口加入到预处理箱01中，进药管102在外置空气压缩设备作用下，可以将药剂连同空气通过其上的加药孔101，也可从投放口加入到水中，充分搅动混合，去除水中其他污染无及对水体中的重金属离子实施初步去除，当预处理箱01内絮凝物不再增加时，由于预处理箱01内的水体一直处于活跃流动状态，使得絮凝物不会产生沉淀，此时拉动拉环103，使得内框104从预处理箱01一侧的横向滑动到另一侧，而在此过程中，水体中的絮凝物被过滤网107收集，当内框104移动到预处理箱01另一侧后，将内框104吊起，从而带出被过滤网107收集的絮凝物，起到清理预处理箱01的目的。

此时污水通过输送管04进入一号过滤箱02中，利用透水过滤组件201底部设置的砂石槽2015，滤除多余的杂物，当水质达到使用需求时，既可以打开下方出水管使用。

当需要饮用或使用高纯水时，砂石槽2015过滤后的水经导流孔2016，再结合硅藻土板制成的多层弧形过滤板2012，可以使得污水在进入一号过滤箱02后再流箱二号过滤箱03的途中，能够被二次双重吸附过滤，减少水中杂质含量，延长透水过滤组件201的使用寿命，当污水通过连接导管05进入到二号过滤箱03当中后，由于在连接导管05中部设置有增压泵08，使得进入二号过滤箱03内部的水流及水压高出自然水压，从而能够促进水体在反渗透组件301中向外渗透过滤的速度，最终在水体渗透反渗透组件301中的吸附单元时，反渗透板3011可以最后对其水体重的重金属离子实施吸附和置换，从而高效的去除水中重金属离子。

以上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种水中重金属离子去除过滤吸附装置，其特征在于：包括预处理箱、一号过滤箱和二号过滤箱，预处理箱与一号过滤箱之间、一号过滤箱与二号过滤箱之间均通过管道连接；

所述二号过滤箱内侧的中部安装有反渗透组件，反渗透组件由内筒体、外筒体以及内筒体和外筒体之间绕圆周等距离排布的若干吸附单元组成，相邻吸附单元之间通过隔板隔开，所述吸附单元滑动插接在相邻两个隔板组成的插腔内；

所述一号过滤箱内安装有透水过滤组件，透水过滤组件包括外筒架，所述外筒架底部固定有一侧壁可透水的砂石槽，且外筒架内侧的中部位置还竖直固定有一内网筒，所述砂石槽的顶端设置有一固定板，所述内网筒的底端固定在固定板上，外筒架侧壁与固定板之间形成导流孔，二号过滤箱的内筒体通过连接导管与内网筒相通；且砂石槽的底部铺设有一层丝网垫层，一号过滤箱底部设有出水管，出水管上部延伸至丝网垫层底部，出水管下部设有阀门；

所述内网筒的外侧绕圆周安装有若干组加固架，每组所述加固架之间安装有弧形过滤板，所述连接导管的一端固定安装在密封盖的中部，且连接导管端部与密封盖底部的内网筒相通；

所述内筒体和外筒体的底端均通过螺栓固定安装在二号过滤箱的底部，所述内筒体和外筒体的顶端之间通过端口盖进行密封连接，且该端口盖的外沿与二号过滤箱的顶部密封连接；每个所述吸附单元均由若干固定网，以及设置在相邻固定网之间的反渗透板构成；所述内筒体与吸附单元之间固定有一层沸石砖；

所述内筒体筒身上均匀开设有方便水体进入沸石砖内部的过水孔，外筒体上开设有透水通孔，二号过滤箱的一侧底部设有出水口。

2.根据权利要求1所述的一种水中重金属离子去除过滤吸附装置，其特征在于：所述沸石砖贴近内筒体的一侧开设有呈网状分布的水槽；

所述反渗透板与两侧相邻的固定网之间固定连接，且反渗透板的顶部还安装有提手。

3.根据权利要求1所述的一种水中重金属离子去除过滤吸附装置，其特征在于：所述弧形过滤板过滤孔径由外向内依次减小。

4.根据权利要求1所述的一种水中重金属离子去除过滤吸附装置，其特征在于：所述连接导管的中部通过管道拼接头安装有一个增压泵。

5.根据权利要求1所述的一种水中重金属离子去除过滤吸附装置，其特征在于：所述预处理箱与一号过滤箱之间通过输送管连通，预处理箱一侧安装有进水管，所述进水管与预处理箱一侧的顶部连通，所述输送管的一端与预处理箱另一侧的底部连通，所述预处理箱的底部安装有若干进药管，所述进药管的管体上均匀开设有加药孔所述进药管的接口端串联有一个单向止逆阀门。

6.根据权利要求5所述的一种水中重金属离子去除过滤吸附装置，其特征在于：所述预处理箱顶部与底部的两侧内壁均设有滑槽，且预处理箱内侧通过滑槽竖直滑动连接有一个内框，所述内框的两侧对应滑槽的位置处均一体成型有与滑槽滑动卡接的滑块，所述内框的中部安装有孔径为2-3毫米的过滤网，所述内框的底部和两侧边沿与预处理箱的底部和两侧内壁之间均滑动贴合，其内框的顶部通过连接孔连接有拉环，预处理箱内壁的四个转角处均竖直开设有便于滑块从滑槽内抽出的抽拉槽。

7.根据权利要求1所述的一种水中重金属离子去除过滤吸附装置，其特征在于：所述预处理箱为敞口式箱体结构。