CN115477435B - 一种重金属的水处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种重金属的水处理系统及方法，系统包括预处理单元、减量化单元、反渗透单元和蒸发结晶单元。预处理单元基于重金属废水的至少一种废水信息，选择包括物化沉淀和芬顿处理的不同处理路线。减量化单元将废水处理为产水和浓水。反渗透单元将处理后的产生进行脱盐后进入超纯水装置制备超纯水。蒸发结晶单元将处理后的浓水蒸发为杂盐。本发明以电子工业重金属废水的浓缩回用为目的，是对废水处理工艺的一种设计改进突破，在对重金属废水的水质特性进行系统分析的基础上，通过各单元的协调工作，使得产水回用稳定，并且满足超纯水回用水质要求。浓水通过三效蒸发结晶，杂盐收集处理，产生的冷凝水排入A/O单元处理。

Description

一种重金属的水处理系统及方法

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种重金属的水处理系统及方法。

背景技术

重金属废水具有各种不可沉降的胶体固体，当与化学品混合时，胶体固体和化学品团聚形成固体。现有技术通常采用沉淀池对重金属废水进行澄清处理。在其中设置多个平板，以形成多个流体的流动通道。平板之间通过支撑件固定在沉淀池中，一般通过焊接的方式将各平板连接。相邻两个平板形成了一条流动通道，以促进固体沉降，含有固体的流体通过流动通道向上移动，其流速缓慢，从而使得大部分固体沉降到平板上。但是缺陷在于：焊接的或以其他形式将支撑件附着在平板上的方式会导致制造平板所需的时间和费用增加；支撑件还用于支撑工作人员在上端行走以进行安装、检查和维护，而这种支撑件的支撑力弱，使得工作人员的工作开展有潜在危险；不均匀的流体流动和降低的流体流速会降低沉淀池的效率；很难或不可能将流体从单独一个流动通道中分离出来，进行沉淀程度的检测，以确定该流动通道的性能以及判断构成流动通道的平板是否需要维护或更换；设置于平板上的支撑件可能破坏或改变流动通道内流体的流动路径。

中国专利CN112340894B公开了一种具有重金属回收处理装置的污水处理装置及其处理方法，属于重金属污水处理技术领域，一种具有重金属回收处理装置的污水处理装置，包括沉淀池，沉淀池的上侧设置有进水管，沉淀池的外壁上固定连接有排水池，沉淀池的底端固定连接有排污管，排水池的侧壁上固定连接有排水管，沉淀池底端的内壁上固定连接有立柱，立柱位于沉淀池的中心处，立柱的顶端转动连接有安装杆，安装杆呈L状，安装杆一端的底部固定连接有电机箱和两个对称设置的支撑板。该专利实现对重金属污水进行沉淀处理时，可将处理后的水从沉淀池中抽出、絮状沉淀物留至沉淀池中排出，与传统技术相比大大节省了处理时间提高了重金属污水的处理效率。但是该专利的缺陷在于：通过滤网进行过滤，但是会导致成本增加，相比于通过送出上清液去沉淀的方式，仅得到了所耗时间减小的效果，相对于清洗、维护成本，实际不带来适用价值。

中国专利CN114149136A公开了一种可用于高COD和油分采油废水处理工艺，包括；沉淀池；污泥收集座，固定设置在所述沉淀池的底端，且与所述沉淀池的内腔相通；沉淀板，所述沉淀池的内腔从左至右依次设置有若干个沉淀板；条形柱，所述沉淀池的前后两侧顶端均沿左右方向固定设置有条形柱；加药机构，设置在所述条形柱的顶端。该可用于高COD和油分采油废水处理工艺，通过投加混凝剂和高效聚凝剂，使废水中的不溶性有机污染物发生凝聚反应，形成矾花从水中析出而加以去除，这样，在去除油脂和悬浮物的同时，大大降低了废水中的非溶解性有机污染物，降低后续生化处理设施的负荷，节约运行成本。该专利的沉淀板的缺陷就在于：很难或不可能将流体从单独一个流动通道中分离出来，进行沉淀程度的检测，以确定该流动通道的沉淀能力以及判断构成流动通道的平板是否需要维护或更换；设置于平板上的支撑件可能破坏或改变流动通道内流体的流动路径。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明的技术方案是提供一种重金属的水处理系统，至少包括预处理单元、减量化单元、反渗透单元和蒸发结晶单元，所述预处理单元和减量化单元中设有至少两个用于沉淀分离固体和流体的沉降池。其中，所述沉降池包括构架和沿所述构架间隔排布形成流体流道的若干个沉降板，若干个所述沉降板包括：沉降面和与所述沉降面相邻连接的澄清流道，所述澄清流道包括被配置为从所述沉降面收集澄清流体的流道结构和用于将澄清流体从所述沉降面引导进入所述流道结构的开孔。本发明设置的澄清流道位于沉降面的背面，使得沿沉降面上升的澄清流体不会在澄清流道处发生阻碍。即设置的澄清流道不突出在沉降面，不会使得流体在流道过程中产生湍流和/或涡流，并且每一沉降面具有对应的澄清流道，使得流体在澄清流道中时，不与除自身流体流道外的其他流体流道内的澄清流体发生混合，以使得分别来自不同的流体流道的澄清流体完全分离。在分别储存若干个澄清流体的若干个澄清流道内进行单独采样从而检查出若干个沉降板的性能，实现对沉降池中对应的沉降板的维修或更换。

根据一种优选的实施方式，所述构架设有用于将流体送出所述沉降池的中心槽道，所述流道结构将流体引导到所述中心槽道中。澄清流道连接至中心槽道，澄清流道中的流体从中心槽道流出并进行收集。优选地，构架可以具有多种形状，例如正方形或圆形，并且起到在沉淀池中固定沉淀板的功能。多个沉淀板设置于构架上，彼此间隔关系，从而划分出多个流体流道。在流体流道中，流体向上流动以沉淀出固体杂质并提供澄清流体。

根据一种优选的实施方式，所述澄清流道包括从所述沉降面延伸的第一面、从所述第一面延伸的第二面、从所述第二面延伸至所述沉降面的第三面、从所述第三面延伸的第四面和从所述第四面延伸的第五面，其中，所述第四面沿所述第一面的方向部分延伸，所述第一面、第二面、第三面、第四面和第五面构成了设置于所述沉降面背面的用于使得沿所述沉降面流动的流体不会在流动过程中产生涡流的所述澄清流道。

根据一种优选的实施方式，所述沉降面、第一面、第二面、第三面、第四面和第五面两两之间分别具有第一角度、第二角度、第三角度、第四角度和第五角度，并且所述第一角度、第二角度和第三角度具有对应的第一曲率半径、第二曲率半径和第三曲率半径，以使得所述澄清流道贴合所述沉降面并且所述澄清流道内的澄清流体被静置。

根据一种优选的实施方式，所述开孔用于分别收集来自若干个所述流体流道的澄清流体并且使其不与除自身流体流道外的其他流体流道内的澄清流体发生混合，以使得分别来自不同的流体流道的澄清流体完全分离。其中，在分别储存若干个澄清流体的若干个所述澄清流道内进行单独采样以检查若干个所述沉降板的性能，若所述澄清流体中固体过多，则从所述沉降池中取出对应的至少一个所述沉降板以进行维修或更换。开孔的数量能够根据废水流入沉淀池的预期流速范围确定，即通过选择开孔的大小和数量来限制澄清流体进入澄清流道的流量和流速。开孔可采用圆形、椭圆形、方形或细长的槽。

根据一种优选的实施方式，所述沉淀池在竖向上分为至少三段空间，所述沉降板位于竖向上端的上清液空间，所述竖向下端为沉淀空间，在所述上清液空间和沉淀空间之间设为反应空间。其中，所述反应空间内设有用于增加涡流以加快反应效率的涡流件，所述涡流件以阻碍和/或分流的方式在所述反应空间中将流体与所加药物进行充分反应。涡流件可为勺形隔板，通过阻碍流体的向上流动，使得反应空间内产生涡流，从而加快反应效率。涡流件通过流体力学特性设置，使得流体在向上流动过程中，存在速度梯度，通过涡流件间隔阻挡流体运动，实现了沿沉降面的速度剪切，从而加强反应效果。

根据一种优选的实施方式，所述预处理单元基于重金属废水的至少一种废水信息，选择包括物化沉淀和芬顿处理的处理路线，所述物化沉淀包括第一PH调节池和第一沉淀池，所述芬顿处理包括第二PH调节池、芬顿处理模块和第二沉淀池；所述减量化单元将废水处理为产水和浓水，其中，所述减量化单元包括第三沉淀池、高密池、A/O模块、活性炭模块和中/高压反渗透模块。

根据一种优选的实施方式，所述沉淀池至少用于所述第一沉淀池、芬顿处理模块、第二沉淀池和第三沉淀池中以对废水中固体和流体进行分离沉淀。

本发明还涉及一种重金属的水处理方法，至少包括用于沉淀分离固体和流体的沉降池。其中，所述沉降池包括构架和沿所述构架间隔排布的若干个形成流体流道的沉降板，若干个所述沉降板包括：沉降面和与所述沉降面相邻连接的澄清流道，所述澄清流道包括被配置为从所述沉降面收集澄清流体的流道结构和用于将澄清流体从所述沉降面引导进入所述流道结构的开孔。

根据一种优选的实施方式，所述澄清流道包括：从所述沉降面延伸并与所述沉降面形成第一角度和第一曲率半径的第一面；从所述第一面延伸并与所述第一面形成第二角度和第二曲率半径的第二面；从所述第二面延伸至所述沉降面并与所述第二面形成第三角度和第三曲率半径的第三面；从所述第三面延伸并与所述第三面形成第四角度的第四面；和从所述第四面延伸并与所述第四面形成第五角度的第五面。其中，所述第四面沿所述第一面的方向部分延伸，所述第一面、第二面、第三面、第四面和第五面构成了设置于所述沉降面背面的用于使得沿所述沉降面流动的流体不会在流动过程中产生涡流的所述澄清流道。

本发明的有益技术效果：

本发明设置的澄清流道位于沉降面的背面，使得沿沉降面上升的澄清流体不会在澄清流道处发生阻碍。即设置的澄清流道不突出在沉降面，不会使得流体在流道过程中产生湍流和/或涡流，并且每一沉降面具有对应的澄清流道，使得流体在澄清流道中时，不与除自身流体流道外的其他流体流道内的澄清流体发生混合，以使得分别来自不同的流体流道的澄清流体完全分离。在分别储存若干个澄清流体的若干个澄清流道内进行单独采样从而检查出若干个沉降板的性能，实现对沉降池中对应的沉降板的维修或更换。

附图说明

图1是本发明的沉降池的优选实施例的结构示意图；

图2是本发明的沉降板的优选实施例的结构示意图；

图3是本发明的沉降板的侧面流体运动示意图；

图4是本发明的一种重金属的水处理系统的模块流程图。

附图标记列表

1：预处理单元；2：减量化单元；3：反渗透单元；4：蒸发结晶单元；5：沉降池；101：第一PH调节池；102：第一沉淀池；103：第二PH调节池；104：芬顿处理模块；105：第二沉淀池；201：第三沉淀池；202：高密池；203：A/0模块；204：活性炭模块；301：一级RO装置；302：二级RO装置；303：超纯水装置；501：构架；502：沉降板；503：沉降面；504：澄清流道；505：流道结构；506：开孔；507：中心槽道；601∶第一面；602：第二面；603：第三面；604：第四面；605：第五面。

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

实施例

本发明涉及一种重金属的水处理系统，预处理单元1基于重金属废水的至少一种废水信息，选择包括物化沉淀和芬顿处理的处理路线，物化沉淀包括第一PH调节池101和第一沉淀池102，芬顿处理包括第二PH调节池103、芬顿处理模块104和第二沉淀池105；减量化单元2将废水处理为产水和浓水，其中，减量化单元2包括第三沉淀池201、高密池202、A/O模块203、活性炭模块204和中/高压反渗透模块。预处理单元1将重金属废水分为阳极废水和蚀刻褪镀废水，其中，阳极废水流进入物化沉淀中，依次通过第一PH调节池101和第一沉淀池102，蚀刻褪镀废水进入芬顿处理中，依次通过第二PH调节池103、芬顿处理模块104和第二沉淀池105。两种处理线路出水混合送至减量化单元2。即两种处理线路出水混合后，依次通过第三沉淀池201、高密池202、A/O模块203和活性炭模块204。高密池202为高密澄清池，用于多级混合和絮凝反应，达到良好的絮凝效果。A/O模块203包括缺氧段和好氧段，通过缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物。再通过好氧段自养菌的硝化作用和缺氧段异养菌的反硝化作用，实现污水无害化处理。活性炭模块204通过活性炭固体外表具有多孔性的特色，吸附去掉污水或废水中的有机物及有毒物质，使之到达净化目的。中/高压反渗透模块将经过上述部件进行处理后的水进行膜分离脱盐处理。其中，中压反渗透模块将来水处理为第一产水和第一浓水，第一浓水送至高压反渗透模块得到第二产水和第二浓水。反渗透单元3包括一级RO装置301、二级RO装置302和超纯水装置303。第一产水和第二产水送至一级RO装置301并得到第三产水和第三浓水，第三产水进入二级RO装置302，第三浓水回流至高压反渗透模块。二级RO装置出水分为第四产水和第四浓水，第四浓水回流至高压反渗透模块，第四产水送至超纯水装置303。超纯水装置303出水作为产品水回用。第二浓水排至蒸发结晶单元4，通过蒸发结晶单元4循环混流蒸发工艺，处理为能够进行固废处理的杂盐。

现有技术中的水处理系统由于对重金属废水中固体沉淀的不完全，导致过多固体杂质进入后续的减量化单元中，导致减量化单元的渗透膜受到堵塞、污染，降低了其运行的安全性，影响其使用寿命，并且当过多废水进入现有技术的沉淀池中时，沉淀池的处理效率决定了整个水处理系统的效率，由于其沉淀时间过长，后续设备也需要等待过长时间，严重增加了运行成本，使其抗冲击负荷能力降低。对此，需要一种能够有效沉淀其中固体，使其不影响后续设备运行稳定性的水处理系统。

具体地，本发明涉及用于促进废水中固体与流体进行分离的系统和方法，更具体而言，涉及用于分离废水中固体与流体的沉淀池5，沉淀池5中设置有若干个沉淀板502，每一沉淀板502设有对应的一个澄清流道504，用于将澄清流体从沉淀板502形成的流体流道中单独引导出，并进行汇流。在本发明中，重金属废水具有各种不可沉降的胶体固体，当与化学品混合时，胶体固体和化学品团聚形成固体。现有技术通常采用沉淀池对其进行澄清处理。澄清处理的原理在于通过静态的沉淀池，构成一个具有低流速甚至静止的空间，以使得废水中团聚形成的固体尽可能地沉降在沉淀池中。现有技术在沉淀池中设置有多个平板，相邻平板以形成多个流体的流动通道。平板之间通过支撑件固定在沉淀池中，一般通过焊接的方式将各平板连接。相邻两个平板形成了一条流动通道，以促进固体沉降。流体通过流动通道向上移动，其流速缓慢，从而使得大部分固体沉降到平板上。沉降的固体从平板在重力作用下沉淀至沉淀池底部。继续上升的流体在平板上形成上清液，并对其进行收集。但是，焊接的或以其他形式将支撑件固定在平板上的方式会导致制造平板所需的时间和成本增加。此外，平板和支撑件之间的焊接或连接可能由于焊接点或连接点会长时间浸泡在水中，导致焊接点或连接点受到腐蚀而断裂。支撑件在沉淀池中还具有的效果包括：用于支撑工作人员在沉淀池上进行作业，而这种支撑件固定不牢固，使得工作人员的工作难以进行。

在现有技术中，从相邻平板构成的每个流动通道流出的流体在平板上方混合在一起。然后混合后的上清液流体流向出口。这种类型的沉淀池将流体的流动集中在平板的上方出口点，由于在平板上方大量流体的堆积，会导致在流动通道内产生不均匀的流体速度。更具体地说，由于澄清流体在平板上方汇聚，导致流体更多的在平板的侧面附近以更快的速度向上流动，而非沿流动通道流动，使得流体在平板的流动通道中时，由于上方流体的堆积，流体向平板侧面分流而流动通道内流体流速减小。这种不均匀的流体流动和降低的流体流速会降低沉淀池的效率。而当来自多个流动通道的流体进行混合时，又会导致很难甚至不可能将流体从单独一个流动通道中分离出来，进行不同流动通道的沉淀程度检测，也就难以确定该流动通道的沉淀能力以及判断出构成该条流动通道的平板是否需要维护或更换。

现有技术中，平板的缺陷还在于：设置于平板上的支撑件是通过焊接的方式设置在平板上的，其焊点可能改变甚至破坏流动通道内流体的流动路径。例如，平板的支撑件连接或附着在平板的表面上。在流动通道中向上流动的流体必须改变方向以围绕支撑件(或支撑件的焊点)的方式进行流动，使得流动通道内产生湍流或涡流。湍流或涡流会破坏流体的向上流动，从而降低沉淀池的沉淀效率。

因此，需要一种重金属的水处理系统，其减少或消除现有技术中平板的多个缺陷。

本申请涉及一种重金属的水处理系统，至少包括预处理单元1、减量化单元2、反渗透单元3和蒸发结晶单元4，预处理单元1和减量化单元2中设有至少两个用于沉淀分离固体和流体的沉降池5。其中，沉降池5包括构架501和沿构架501间隔排布形成流体流道的若干个沉降板502，若干个沉降板502包括：沉降面503和与沉降面503相邻连接的澄清流道504，澄清流道504包括被配置为从沉降面503收集澄清流体的流道结构505和用于将澄清流体从沉降面503引导进入流道结构的开孔506。澄清流道504不破坏流体沿沉降面503的流动。优选地，澄清流道504与沉降面503一体成型，澄清流道504沿沉降面503背面设置。当流体沿沉降面503上升时，流体在开孔506处进入澄清流道504。开孔506可设置于澄清流道504的竖向上侧或与沉降面503的相交面上。优选地，开孔506通过部分澄清流道504和沉降面503形成，至少一个开孔506形成在沉降面503的水平宽度的四分之一内，以使得澄清流体能够从沉降面503的水平两侧进入澄清流道504中。本发明设置的澄清流道504位于沉降面503的背面，使得沿沉降面503上升的澄清流体不会在澄清流道504处发生阻碍。即设置的澄清流道504不突出在沉降面503，不会使得流体在流道过程中产生湍流和/或涡流，并且每一沉降面503具有对应的澄清流道504，使得流体在澄清流道504中时，不与除自身流体流道外的其他流体流道内的澄清流体发生混合，以使得分别来自不同的流体流道的澄清流体完全分离。在分别储存若干个澄清流体的若干个澄清流道504内进行单独采样从而检查出若干个沉降板502的性能，实现对沉降池5中对应的沉降板502的维修或更换。

根据一种优选的实施方式，构架501设有用于将流体送出沉降池5的中心槽道507，流道结构505将流体引导到中心槽道507中。澄清流道504连接至中心槽道507，澄清流道504中的流体从中心槽道507流出并进行收集。优选地，构架501可以具有多种形状，例如正方形或圆形，并且起到在沉淀池5中固定沉淀板502的功能。多个沉淀板502设置于构架501上，彼此间隔关系，从而划分出多个流体流道。在流体流道中，流体向上流动以沉淀出固体杂质并提供澄清流体。沉淀板502沿中心槽道507间隔并且呈镜像设置。沉淀板502相对于竖向轴以30°～35°之间的角度倾斜。

根据一种优选的实施方式，澄清流道504包括从沉降面503延伸的第一面601、从第一面601延伸的第二面602、从第二面602延伸至沉降面503的第三面603、从第三面603延伸的第四面604和从第四面604延伸的第五面605，其中，第四面604沿第一面601的方向部分延伸，第一面601、第二面602、第三面603、第四面604和第五面605构成了设置于沉降面503背面的用于使得沿沉降面503流动的流体不会在流动过程中产生涡流的澄清流道504。优选地，澄清流道504不焊接到沉降板上。澄清流道504可以通过弯曲至少四次从沉降面503延伸的卡舌而形成。因此，澄清流道504和沉降面503可以由单块金属材料形成。澄清流道504延伸远离该沉降面503的延伸面。每个澄清流道504都与对应的沉降面503相关联。每个澄清流道504通过构架501承载对应的沉降面503。澄清流道504通过铆钉、螺栓、螺钉、机械锁结构和/或其他已知连接装置固定在沉降面503上。例如，采用机械紧固件穿过沉降面503进入澄清流道504中。优选地，澄清流道504可以与沉降面503的上端一体成型。

根据一种优选的实施方式，沉降面503、第一面601、第二面602、第三面603、第四面604和第五面605两两之间分别具有第一角度、第二角度、第三角度、第四角度和第五角度，并且第一角度、第二角度和第三角度具有对应的第一曲率半径、第二曲率半径和第三曲率半径，以使得澄清流道504贴合沉降面503并且澄清流道504内的澄清流体被静置。优选地，沉降面503的长度可为250cm～350cm之间，宽度可为100cm～150cm之间。沉降面503为光滑面，使得流体中的固体能够沉淀至沉淀池5底部。优选地，沉降面503可涂敷额外涂层以减少或防止固体粘连的可能。例如涂敷特氟龙、有机硅或陶瓷等。澄清流道504的宽度稍大于沉降面503的宽度，可为110cm～160cm之间。优选地，澄清流道504的宽度至少比沉降面503的宽度大5％。澄清流道504由第一面601、第二面602、第三面603、第四面604和第五面605构成。但可根据实际所需情况，选择不同的横截面。例如，选择包括梯形、圆形等有着规则或不规则的多边形横截面形状。优选地，本发明的澄清流道504设计为具有角度要求的梯形。具体地，第一面601相对于沉降面503形成一定角度，使得当沉淀板502相对于竖向轴以一定角度倾斜设置于沉淀池5中时，第一面601能够保持基本水平。即第一角度在115°～135°的范围内。第一面601与第二面602之间的第二角度在80°～100°的范围内。第二面602与第三面603之间形成一定角度，使得当沉淀板502相对于竖向轴以一定角度倾斜设置于沉淀池5中时，第三面603能够保持基本水平。即第三角度在80°～100°的范围内。并且，第三面还存在朝向中央槽道506的额外倾斜角度，使得澄清液体被引导至中央槽道506中。第四面604相对于第三面603向内弯曲，即第四角度在50°～60°的范围内。第五面605相对于第四面604以40°～50°向内弯曲，即第五角度在40°～50°的范围内。优选地，沉降面503与第一面601之间形成第一曲率半径，第一曲率半径在0.15cm～0.8cm的范围内。第一面601与第二面602之间的第二曲率半径在0.3cm～1.5cm的范围内。第二面602与第三面603之间的第三曲率半径在0.08cm～0.4cm的范围内。上述设置使得澄清流道504形成了标准梯形，使得澄清流体能够存储于其中，并且引导至中央槽道506。第一面601、第二面602、第三面603、第四面604和第五面605中的至少一个能够是平面的，并且同样能够是非平面的。例如，全为弯曲的或弧形的。第四面604能够以粘合剂或胶水或固件的方式连接至沉降面503。

优选地，根据本发明，数个或者所有沉淀板按照间隔排列，以配置在沉淀板上的澄清流道指向为参照，将靠近澄清流道接触中央槽道的一端成为近端，将远离中央槽道的一端称为远端，其中，相邻沉淀板在近端的间隔数值是按照沿居中向边际渐扩的方式配置的，继而位于远端的相邻沉淀板间隔也一致地构成为相似的渐扩配置，并且优选地，相同相邻的沉淀板在近端的间隔是小于其在远端的间隔的。基于上述配置，数个间隔的沉淀板构成了靠近中央槽位置渐缩间距的结构，这实际上是更加有利于每个沉淀板区间形成的沉淀上清液进行单独分离的，因为基于流体力学以及物质在流体中的分散相关理论，流体在边界上由于边界效应更加容易产生相互混合，靠近边缘位置的流体不稳定性增加，因此本方案将靠近边际部分的沉降板间隔抬升并且基于此进一步地将靠近污水来向的沉淀板间隔进一步扩展，能够形成相对更大的迎接面，使得由此沉淀形成的上清液能够尽可能不受周围沉淀上清液分散影响地进入澄清流道。进一步地，由于工作人员在检查沉淀板的时候需要踩在沉淀板上进行检查或者更换维修操作，现有技术通常采用的焊接形成的额外支撑体首先使得上清液流动受到阻碍，影响澄清液的分离以及对澄清液的检测，其次支撑体焊接位置容易受到腐蚀，进一步加剧了整体沉淀结构的不稳定，无法支撑工作人员。本方案首先采用弯折式工艺，避免了焊接而导致的焊点腐蚀的问题，其次将澄清流道配置为至少具备第一面且第一面优选为平直面的结构使得数个间隔的沉淀板配置的澄清流道至少一部分可以被用于工作人员站立的位置，进一步地，基于每个澄清流道都至少部分与中央槽道连接，并且工作人员更换沉淀板以及检查沉淀和中央槽道的位置通常在靠近中央槽道位置，因此近端间隔配置为相对于远端较近一方面是使得沉降板子在靠近中央槽道的位置形成更强的连接结构，另一方面是为工作人员提供更强的结构支撑，使得仅具备澄清流道结构即可构成工作人员站立支撑的位置，无需额外配置支撑体结构，避免大量由后者带来的负面影响。

需要说明的是，上述尺寸设定仅为示例性设置，并不代表必须采用上述尺寸大小，本发明是为了更清楚地说明角度、曲率半径和尺寸之间的关系给出的一种优选的实施方式，本领域技术人员可以在上述基础上提出更多尺寸设置，而这些设置方式也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。

根据一种优选的实施方式，开孔506用于分别收集来自若干个流体流道的澄清流体并且使其不与除自身流体流道外的其他流体流道内的澄清流体发生混合，以使得分别来自不同的流体流道的澄清流体完全分离。其中，在分别储存若干个澄清流体的若干个澄清流道504内进行单独采样以检查若干个沉降板502的性能，若澄清流体中固体过多，则从沉降池5中取出对应的至少一个沉降板502以进行维修或更换。开孔506的数量能够根据废水流入沉淀池5的预期流速范围确定，即通过选择开孔506的大小和数量来限制澄清流体进入澄清流道504的流量和流速。开孔506可采用圆形、椭圆形、方形或细长的槽。

根据一种优选的实施方式，沉淀池5在竖向上分为至少三段空间，沉降板502位于竖向上端的上清液空间，竖向下端为沉淀空间，在上清液空间和沉淀空间之间设为反应空间。其中，反应空间内设有用于增加涡流以加快反应效率的涡流件，涡流件以阻碍和/或分流的方式在反应空间中将流体与所加药物进行充分反应。涡流件可为勺形隔板，通过阻碍流体的向上流动，使得反应空间内产生涡流，从而加快反应效率。涡流件通过流体力学特性设置，使得流体在向上流动过程中，存在速度梯度，通过涡流件间隔阻挡流体运动，实现了沿沉降面503的速度剪切，从而加强反应效果。涡流件的勺形结构能够阻挡流体的上升运动。具体地，涡流件的凹面朝向竖向下，使得流体在朝上运动时，被涡流件阻挡。由于结构的勺形设计，流体沿凹面的弧度进行导向流动，使得部分向上运动的流体转变流动方向，即变为向下运动。这部分流体与继续向上的部分流体汇流并且碰撞。从而在碰撞点处产生旋转的涡流。用于加速流体中固体成型和沉淀药物在涡流中与流体重复接触反应，使得沉淀固体的加快。同时由于涡流件的分隔作用，上清液空间仍保持低流速甚至静态空间。固体从上清液空间沉淀后，进入反应空间，并在反应空间中继续积累和吸附其余固体，使得固体团聚为更大的固体，从而在重力作用下沉淀至沉淀空间。如此设置的目的还在于：将沉淀的颗粒固体进行团聚，使得沉淀在沉淀空间中的固体不再是分散的颗粒，不会因为不可控的扰动因素就造成沉淀池之前的沉淀工作浪费。例如，过量流体进入沉淀池，将底部的颗粒沉淀固体又冲入上清液空间中，甚至重新融入流体中。涡流件能够阻挡过量流体以较快流速进入上清液空间，并且团聚的更大固体有了抵抗流体冲击的能力。

根据一种优选的实施方式，沉淀池5至少用于第一沉淀池102、芬顿处理模块104、第二沉淀池105和第三沉淀池201中以对废水中固体和流体进行分离沉淀。第一沉淀池102第二沉淀池105和第三沉淀池201由快混池、慢混池和沉淀池5组成。芬顿处理模块104由反应塔、中和池、脱气池、混凝反应池和沉淀池5组成。

本发明通过设置于第一沉淀池102、芬顿处理模块104、第二沉淀池105和第三沉淀池201中，代替各模块和/或池中的对应的沉淀池，使其能够保障沉淀池出水水质，便于对沉淀池进行维护更换，从而使得整个水处理系统的设备运行的稳定性增加，减小系统工作负荷，节省运行成本及能耗，具有较好的抗冲击负荷能力。

本发明还涉及一种重金属的水处理方法，至少包括用于沉淀分离固体和流体的沉降池5。其中，沉降池5包括构架501和沿构架501间隔排布的若干个形成流体流道的沉降板502，若干个沉降板502包括：沉降面503和与沉降面503相邻连接的澄清流道504，澄清流道504包括被配置为从沉降面503收集澄清流体的流道结构505和用于将澄清流体从沉降面503引导进入流道结构的开孔506。

根据一种优选的实施方式，澄清流道504包括：从沉降面503延伸并与沉降面503形成第一角度和第一曲率半径的第一面601；从第一面601延伸并与第一面601形成第二角度和第二曲率半径的第二面602；从第二面602延伸至沉降面503并与第二面602形成第三角度和第三曲率半径的第三面603；从第三面603延伸并与第三面603形成第四角度的第四面604；和从第四面604延伸并与第四面604形成第五角度的第五面605。其中，第四面604沿第一面601的方向部分延伸，第一面601、第二面602、第三面603、第四面604和第五面605构成了设置于沉降面503背面的用于使得沿沉降面503流动的流体不会在流动过程中产生涡流的澄清流道504。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种重金属的水处理系统，其特征在于，至少包括预处理单元(1)、减量化单元(2)、反渗透单元(3)和蒸发结晶单元(4)，所述预处理单元(1)和减量化单元(2)中设有至少两个用于沉淀分离固体和流体的沉降池(5)，其中，

所述沉降池(5)包括构架(501)和沿所述构架(501)间隔排布形成流体流道的若干个沉降板(502)，若干个所述沉降板(502)包括：

沉降面(503)和与所述沉降面(503)相邻连接的不破坏流体沿所述沉降面(503)流动的澄清流道(504)，所述澄清流道(504)包括被配置为从所述沉降面(503)收集澄清流体的流道结构(505)和用于将澄清流体从所述沉降面(503)引导进入所述流道结构(505)的开孔(506)，所述澄清流道(504)沿所述沉降面(503)背面设置，所述开孔(506)设置于所述澄清流道(504)的竖向上侧。

2.如权利要求1所述的重金属的水处理系统，其特征在于，所述构架(501)设有用于将流体送出所述沉降池(5)的中心槽道(507)，所述流道结构(505)将流体引导到所述中心槽道(507)中。

3.如权利要求2所述的重金属的水处理系统，其特征在于，所述澄清流道(504)包括从所述沉降面(503)延伸的第一面(601)、从所述第一面(601)延伸的第二面(602)、从所述第二面(602)延伸至所述沉降面(503)的第三面(603)、从所述第三面(603)延伸的第四面(604)和从所述第四面(604)延伸的第五面(605)，其中，所述第四面(604)沿所述第一面(601)的方向部分延伸，所述第一面(601)、第二面(602)、第三面(603)、第四面(604)和第五面(605)构成了设置于所述沉降面(503)背面的用于使得沿所述沉降面(503)流动的流体不会在流动过程中产生涡流的所述澄清流道(504)。

4.如权利要求3所述的重金属的水处理系统，其特征在于，所述沉降面(503)和第一面(601)、第一面(601)和第二面(602)、第二面(602)和第三面(603)、第三面(603)和第四面(604)、第四面(604)和第五面(605)两两之间分别具有第一角度、第二角度、第三角度、第四角度和第五角度，并且所述第一角度、第二角度和第三角度具有对应的第一曲率半径、第二曲率半径和第三曲率半径，以使得所述澄清流道(504)贴合所述沉降面(503)并且所述澄清流道(504)内的澄清流体被静置。

5.如权利要求4所述的重金属的水处理系统，其特征在于，所述开孔(506)用于分别收集来自若干个所述流体流道的澄清流体并且使其不与除自身流体流道外的其他流体流道内的澄清流体发生混合，以使得分别来自不同的流体流道的澄清流体完全分离，其中，

在分别储存若干个澄清流体的若干个所述澄清流道(504)内进行单独采样以检查若干个所述沉降板(502)的性能，若所述澄清流体中固体过多，则从所述沉降池(5)中取出对应的至少一个所述沉降板(502)以进行维修或更换。

6.如权利要求5所述的重金属的水处理系统，其特征在于，所述沉降池(5)在竖向上分为至少三段空间，所述沉降板(502)位于竖向上端的上清液空间，所述竖向下端为沉淀空间，在所述上清液空间和沉淀空间之间设为反应空间，其中，

所述反应空间内设有用于增加涡流以加快反应效率的涡流件，所述涡流件以阻碍和/或分流的方式在所述反应空间中将流体与所加药物进行充分反应。

7.如权利要求6所述的重金属的水处理系统，其特征在于，所述预处理单元(1)基于重金属废水的至少一种废水信息，选择包括物化沉淀和芬顿处理的处理路线，所述物化沉淀包括第一pH调节池(101)和第一沉淀池(102)，所述芬顿处理包括第二pH调节池(103)、芬顿处理模块(104)和第二沉淀池(105)；

所述减量化单元(2)将废水处理为产水和浓水，其中，所述减量化单元(2)包括第三沉淀池(201)、高密池(202)、A/O模块(203)、活性炭模块(204)和中/高压反渗透模块。

8.如权利要求7所述的重金属的水处理系统，其特征在于，所述沉降池(5)至少用于所述第一沉淀池(102)、芬顿处理模块(104)、第二沉淀池(105)和第三沉淀池(201)中以对废水中固体和流体进行分离沉淀。

9.一种重金属的水处理方法，其特征在于，所述方法至少包括：

将沉降池(5)设置于第一沉淀池(102)、芬顿处理模块(104)、第二沉淀池(105)和第三沉淀池(201)中以对废水中固体和流体进行分离沉淀，其中，

所述沉降池(5)包括构架(501)和沿所述构架(501)间隔排布的若干个形成流体流道的沉降板(502)，若干个所述沉降板(502)包括：

沉降面(503)和与所述沉降面(503)相邻连接的不破坏流体沿所述沉降面(503)流动的澄清流道(504)，所述澄清流道(504)包括被配置为从所述沉降面(503)收集澄清流体的流道结构(505)和用于将澄清流体从所述沉降面(503)引导进入所述流道结构的开孔(506)，所述澄清流道(504)沿所述沉降面(503)背面设置，所述开孔(506)设置于所述澄清流道(504)的竖向上侧。

10.如权利要求9所述的重金属的水处理方法，其特征在于，所述澄清流道(504)包括：

从所述沉降面(503)延伸并与所述沉降面(503)形成第一角度和第一曲率半径的第一面(601)；

从所述第一面(601)延伸并与所述第一面(601)形成第二角度和第二曲率半径的第二面(602)；

从所述第二面(602)延伸至所述沉降面(503)并与所述第二面(602)形成第三角度和第三曲率半径的第三面(603)；

从所述第三面(603)延伸并与所述第三面(603)形成第四角度的第四面(604)；和

从所述第四面(604)延伸并与所述第四面(604)形成第五角度的第五面(605)，其中，

所述第四面(604)沿所述第一面(601)的方向部分延伸，所述第一面(601)、第二面(602)、第三面(603)、第四面(604)和第五面(605)构成了设置于所述沉降面(503)背面的用于使得沿所述沉降面(503)流动的流体不会在流动过程中产生涡流的所述澄清流道(504)。