CN116730453A - 一种含有重金属离子的污染废水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种含有重金属离子的污染废水处理装置。一种含有重金属离子的污染废水处理装置，包括有支架，支架固接有外壳，外壳底部固接有底座，底座转动连接有周向等间距分布的叶扇，底座转动连接有转壳叶扇固接有剪切刀。本发明通过剪切刀剪切上升的气泡，使气泡受到剪切力后分裂并生成更多的气泡，并且气泡在废水中分布的更均匀，通过控制剪切刀的转速，进而控制上升气泡的大小，使上升的小气泡主要吸附水中的絮凝物并将絮凝物带到液体表面，以达到固液分离的效果，上升的大气泡将粘附在转壳内壁的小气泡吞并。

Description

一种含有重金属离子的污染废水处理装置

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种含有重金属离子的污染废水处理装置。

背景技术

重金属污染废水是指含有大量铅、汞、铬、铜等重金属元素的废水，一般处理重金属污染废水的方法有化学法、活性炭吸附法、膜分离技术以及电泳法，其中化学法指在重金属污染废水中加入化学试剂，通过化学试剂将废水中的重金属离子形成不溶性的固体，这种化学试剂可以是絮凝剂，重金属污染废水经过絮凝处理后，可以生成絮凝物，随后经过固液分离技术将絮凝物分离，并通过干燥技术将絮凝物中的水分蒸发，便得到固态的干渣。

现有的处理絮凝物的方法会用到气浮法，利用气泡对固体的吸附效果将絮凝物升至废水液面以到达固液分离的效果，在利用气浮法分离杂质的过程中，过小的气泡会吸附在装置的内壁上，气泡的利用率降低，进而降低絮凝物的分离，并影响整体废水处理的进度，同时在处理废水的过程中，随着絮凝剂与废水中的重金属杂质反应，废水中的重金属离子不断减少，导致絮凝剂与重金属离子不易接触并反应，从而降低废水的处理进度。

发明内容

为了克服上述背景技术中所阐述的缺点，本发明提供了一种含有重金属离子的污染废水处理装置。

技术方案是：一种含有重金属离子的污染废水处理装置，包括有支架，支架固接有外壳，外壳顶部连通有进水管，外壳顶部连通有排气管，外壳底部固接有底座，底座连通有出水口，底座安装有抽料泵，抽料泵的出料口连通有过渡管，过渡管与底座转动配合，过渡管的顶部设置有螺纹，底座通过支撑架固接有支撑轴，支撑轴固接有对称且等间距分布的固定杆，支撑轴和固定杆之间固接有工形管，工形管与过渡管连通，固定杆固接有与相邻的工形管连通的等间距分布的放料管，支撑轴设置有用于调节放料压力的加压组件，外壳固接有鼓风机，底座固接有导气管，底座设置有圆空腔，底座内的圆空腔呈十字分布，圆空腔与相邻的导气管连通，底座转动连接有周向等间距分布的叶扇，叶扇固接有剪切刀，过渡管与中部的剪切刀固接，底座开设有周向且均匀分布的出气口，底座设置有用于搅拌废水的搅拌组件，叶扇设置有用于控制剪切刀转速的调速组件。

进一步地，放料管的倾斜方向与其和固定杆连通处的法线方向之间存有夹角。

进一步地，搅拌组件包括有伺服电机，伺服电机固接于底座，伺服电机的输出轴固接有第一齿轮，底座转动连接有转壳，转壳固接有周向等间距分布的扰流块，转壳底部固接有与第一齿轮啮合的内齿圈。

进一步地，鼓风机热风机，外壳与转壳之间留有空腔，用于对转壳内部的废水进行保温。

进一步地，固定杆横截面为菱形，用于将废水向固定杆的上下两侧导流。

进一步地，调速组件包括有弧形板，弧形板固接于叶扇，底座滑动连接有周向等间距分布的滑动板，底座与滑动板之间固接有弹簧，弧形板与相邻的滑动板限位配合。

进一步地，加压组件包括有储料壳，储料壳固接于支撑轴，储料壳滑动连接有活塞块，工形管通过伸缩管贯穿活塞块并与储料壳连通，活塞块固接有滑动架，滑动架与过渡管的螺纹部螺纹配合，滑动架与支撑轴滑动配合。

进一步地，收料机构设置于支撑轴，收料机构用于收集絮凝物，收料机构包括有推动杆，推动杆固接于支撑轴，推动杆的伸缩端固接有支撑架，支撑架固接有固定架，固定架与转壳内壁贴合，转壳转动连接有齿条，固定架转动连接有对称分布的过滤板，外壳设置有用于清理过滤板上絮凝物的刮料组件，过滤板固接有与齿条啮合的第二齿轮，支撑轴设置有用于风干絮凝物的干燥组件。

进一步地，干燥组件包括有对称分布的排风管，排风管固接于支撑轴，排风管与相邻的导气管连通，推动杆的伸缩部固接有与排风管连通的过度盘，过度盘转动连接有过风壳，过风壳连通有对称分布的导风管，导风管与相邻的过滤板固接，过滤板固接有与导风管连通的流通管，过滤板固接有均匀分布的与流通管连通的出风管。

进一步地，刮料组件包括有刮料板，刮料板固接于外壳，外壳连通有出料管。

本发明的有益效果：本发明通过剪切刀剪切上升的气泡，使气泡受到剪切力后分裂并生成更多的气泡，使气泡在废水中分布的更均匀，通过上升的气泡将废水的中絮凝物吸附，并将絮凝物带到废水的上表面；通过控制剪切刀的转速，调节剪切刀对上升气泡的剪切力，进而控制上升气泡的大小，使上升的小气泡主要吸附水中的絮凝物并将絮凝物带到液体表面，以达到固液分离的效果，同时上升的大气泡将粘附在转壳内壁、扰流块以及固定杆上的小气泡吞并，随后带到液体表面，并且上升的大气泡吸附废水中的絮凝物并将其带到液体表面；通过扰流块的转动对转壳内的废水进行搅拌，使废水处于流动其混乱的状态，并使絮凝剂与废水均匀接触；通过改变絮凝剂在储料壳内的压力，控制絮凝剂喷射的距离，进而增大了絮凝剂与废水的接触面积，提升了废水的处理速度，通过在过滤板将絮凝物抬升至废水液面以上的过程中，从出风管排出的热空气对其上的絮凝物进行干燥，降低絮凝物表面的含水量，通过控制两个封堵块之间的距离，使进入废水中的絮凝剂增多，由于絮凝物不断排出，废水中与絮凝剂反应的物质减少，通过加大进入废水中絮凝剂的数量，提升絮凝剂与剩余重金属物质的接触速度，加快废水中絮凝物的产生；通过将外壳与转壳之间的空腔充入热空气，对转壳内的废水进行保温，使其处于恒温状态，加快絮凝剂与重金属离子的反应速度。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明外壳和转壳的立体结构剖视图。

图3为本发明搅拌组件的立体结构示意图。

图4为本发明叶扇旋转状态的立体结构示意图。

图5为本发明调速组件的立体结构示意图。

图6为本发明加压组件的立体结构示意图。

图7为本发明收料机构的立体结构示意图。

图8为本发明风干组件的立体结构示意图。

图9为本发明导风管、流通管、出风管等零件的立体结构示意图。

附图标号：101-支架，102-外壳，103-进水管，104-排气管，105-出水口，110-抽料泵，111-支撑轴，112-固定杆，113-工形管，114-放料管，115-底座，116-导气管，117-叶扇，118-剪切刀，119-出气口，120-过渡管，121-圆空腔，122-鼓风机，106-伺服电机，107-转壳，108-第一齿轮，109-内齿圈，123-扰流块，201-弧形板，202-滑动板，301-储料壳，302-活塞块，303-滑动架，401-固定架，402-齿条，403-过滤板，404-第二齿轮，405-推动杆，407-支撑架，408-排风管，409-过度盘，410-过风壳，411-导风管，412-流通管，413-出风管，601-刮料板，602-出料管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述。

实施例1:一种含有重金属离子的污染废水处理装置，如图1-图4所示，包括有支架101，支架101固接有外壳102，外壳102顶部的左侧连通有进水管103，外壳102顶部的右侧连通有用于将外壳102内多余气体排出外界的排气管104，外壳102底部的内壁固接有底座115，底座115的右部连通有出水口105，底座115下侧面的中间部位安装有抽料泵110，抽料泵110的出料口连通有过渡管120，过渡管120与底座115转动配合，底座115的上侧通过支撑架固接有支撑轴111，支撑轴111与过渡管120转动配合，支撑轴111的前后两侧分别固接有等间距分布的两个固定杆112，固定杆112设置为菱形，用于将经过固定杆112的废水向上下两侧导流，支撑轴111的内部固接有与固定杆112固接的工形管113，工形管113与过渡管120连通，固定杆112的上下两侧分别固接有与相邻的工形管113连通的等间距分布的四个放料管114，放料管114的倾斜方向与转壳107的转动方向相反，支撑轴111设置有用于调节放料压力的加压组件，外壳102上部的左侧固接有鼓风机122，鼓风机122为热风机，底座115的内部固接有导气管116，底座115设置有呈十字分布的九个圆空腔121，圆空腔121与相邻的导气管116连通，底座115转动连接有周向等间距分布的九个叶扇117，每个叶扇117均位于相邻的圆空腔121内，叶扇117的顶部固接有用于剪切上升气泡的剪切刀118，过渡管120中部的剪切刀118固接，圆空腔121开设有对称的出气口119，底座115设置有用于搅拌废水的搅拌组件，叶扇117设置有用于控制剪切刀118转速的调速组件。

如图2和图3所示，搅拌组件包括有伺服电机106，伺服电机106固接于底座115的前侧，伺服电机106的输出轴固接有第一齿轮108，底座115上转动连接有转壳107，转壳107与外壳102之间设置有用于储存热空气的空腔，并对转壳107内部的废水进行保温，转壳107的内壁固接有周向等间距分布的扰流块123，扰流块123的上下两侧均开设有两个槽，转壳107底部固接有与第一齿轮108啮合的内齿圈109。

如图4和图5所示，调速组件包括有弧形板201，（以图5所示方向为例），弧形板201的左侧设置为倾斜面，弧形板201固接于叶扇117，底座115滑动连接有周向等间距分布的滑动板202，弧形板201的倾斜面朝向滑动板202，每个滑动板202均位于相邻的圆空腔121内，滑动板202的右侧设置为朝向弧形板201的倾斜面，底座115与滑动板202之间固接有弹簧，弧形板201的左侧与相邻的滑动板202的右侧楔形配合。

如图6所示，加压组件包括有用于流通絮凝剂的储料壳301，储料壳301固接于支撑轴111的下部，储料壳301的上部滑动连接有用于挤压絮凝剂的活塞块302，活塞块302与工形管113连通，活塞块302的前后两侧共同固接有滑动架303，滑动架303与过渡管120顶部的螺纹部螺纹配合，过渡管120的顶部设置有往复螺纹，滑动架303与支撑轴111滑动配合。

在使用本装置之前，工作人员先打开进水管103和排气管104并关闭出水口105，随后工作人员将鼓风机122打开，鼓风机122将抽取外界的空气并加热，随后将热空气吹入至外壳102与转壳107之间，随后热空气通过导气管116依次进入九个圆空腔121内，进入圆空腔121内的空气吹动位于其内部的叶扇117转动，叶扇117带动剪切刀118转动，同时圆空腔121的空气从出气口119排入转壳107内，随后热空气从排气管104排入装置外，在此过程中对本装置进行预热，并通过将外壳102与转壳107之间的空腔充入热空气，对转壳107内的废水进行保温，使其处于恒温状态，加快絮凝剂与重金属离子的反应速度。

在对本装置进行预热之后，工作人员将含有重金属的废水通过进水管103加入至转壳107内，工作人员将伺服电机106和抽料泵110打开，伺服电机106带动第一齿轮108转动，第一齿轮108带动内齿圈109转动，内齿圈109带动转壳107转动，转壳107带动其上的扰流块123转动，扰流块123搅拌转壳107内的废水，当伺服电机106开始工作时，抽料泵110工作并将絮凝剂泵送至过渡管120，随后进入至储料壳301内，并流经活塞块302进入工形管113内，进入工形管113内的絮凝剂从放料管114排入至转壳107内并与转壳107内的废水反应，生成絮凝物，通过扰流块123的转动对转壳107内的废水进行搅拌，使废水处于混乱的状态，并使絮凝剂与废水均匀接触。

在转壳107内加入废水后，从出气口119排出的热空气以气泡的形式流经转壳107内的废水，并从下往上移动，直至从废水中排出，在气泡上升的过程中，与剪切刀118接触，并通过剪切刀118打散上升的气泡，使气泡受到剪切力后分裂并生成更多的气泡，使气泡在废水中分布的更均匀，通过上升的气泡吸附废水中的絮凝物，并将絮凝物带到废水的上表面。

在叶扇117转动的过程中，外侧的八个叶扇117分别带动其上的弧形板201转动，在弧形板201转动的过程中，弧形板201与滑动板202接触并将滑动板202向上挤压，在滑动板202上升之后，滑动板202将不再封堵导气管116，使导气管116排出的热空气增多，从而增大对相邻叶扇117推动力，叶扇117的速度提升，剪切刀118的速度同步提升，此时剪切刀118与从出气口119上升的气泡接触增多，并增加对上升气泡的分裂，进而使上升的气泡变小。

在弧形板201与滑动板202失去接触后，此时滑动板202由于弹簧的作用复位，并再次封堵导气管116，封堵导气管116之后，使进入相邻圆空腔121的热空气减少，进而降低对相邻叶扇117的推动力，叶扇117的转动速度下降，剪切刀118的速度同步下降，进而降低对上升气泡的剪切频率，使上升的气泡变大，通过控制剪切刀118的转速，调节剪切刀118对上升气泡的剪切力，进而控制上升气泡的大小，通常情况下，较小的气泡能够提供更大的气液界面积，并能够更有效地与污染物颗粒接触，因此在一定程度上可以获得更好的吸附效果，因此上升的小气泡主要吸附水中的絮凝物并将絮凝物带到液体表面，以达到固液分离的效果，同时上升的大气泡将粘附在转壳107内壁、扰流块123以及固定杆112上的小气泡吞并，随后带到液体表面，并且上升的大气泡吸附废水中的絮凝物并将其带到液体表面。

在剪切刀118转动的过程中，中间的剪切刀118带动过渡管120转动，滑动架303沿着过渡管120的往复螺纹做上下往复移动，在滑动架303向下移动的过程中，滑动架303带动活塞块302向下移动，此时活塞块302进入储料壳301内，并挤压储料壳301内的絮凝剂，储料壳301内的空间减少，进而增大絮凝剂的压力，使流经工形管113的絮凝剂速度加快，絮凝剂通过放料管114喷射而出且喷射距离增加，在滑动架303向上移动的过程中，滑动架303带动活塞块302向上移动，此时储料壳301内的空间增大，储料壳301内的絮凝剂压力降低，絮凝剂通过放料管114喷射而出并降低絮凝剂的喷射距离，通过改变絮凝剂在储料壳301内的压力，控制絮凝剂喷射的距离，进而增大絮凝剂在废水中的分布面积，提升了废水的处理速度。

在转壳107内的废水无法絮凝出絮凝物时，工作人员关闭伺服电机106、抽料泵110以及鼓风机122，随后将位于液体表面的絮凝物取出并收集，在取出絮凝物之后，工作人员打开出水口105，将处理完成的废水排出本装置并收集，在废水排净后，工作人员关闭出水口105，结束本装置的使用。

实施例2：在实施例1的基础之上，如图7和图8所示，还包括有收料机构，收料机构设置于转壳107内，收料机构用于收集絮凝物，收料机构包括有固定架401，固定架401转动连接于转壳107的上部，转壳107上部的内壁固接有齿条402，齿条402与固定架401滑动配合，固定架401前后两侧均转动连接有过滤板403，过滤板403上开设有若干个用于通过废水的通孔，且两个过滤板403张开后其外侧与转壳107的内壁贴合，过滤板403转动轴的中部固接有第二齿轮404，两个第二齿轮404均与齿条402啮合，支撑轴111的上部滑动连接有推动杆405，推动杆405的伸缩端固接有支撑架407，支撑架407的上端与固定架401固接，外壳102设置有用于清理过滤板403上絮凝物的刮料组件，支撑轴111设置有用于风干絮凝物的干燥组件。

如图8和图9所示，干燥组件包括有对称分布的两个排风管408，两个排风管408均固接于支撑轴111的内部并贯穿支撑轴111，两个排风管408的下端均与相邻的导气管116连通，推动杆405的伸缩部固接有过度盘409，过度盘409的下侧与两个排风管408连通，过度盘409的上侧转动连接有过风壳410，过风壳410的上侧连通有对称分布的两个导风管411，两个导风管411分别与左右相邻的过滤板403的内侧固接，过滤板403固接有与导风管411连通的流通管412，流通管412由两个大小不同的半圆弧形管组成，过滤板403的外侧固接有均匀分布的与流通管412连通的出风管413。

如图7所示，刮料组件包括有刮料板601，刮料板601固接于外壳102内壁的上部，外壳102上部的右侧连通有出料管602，刮料板601向前侧倾斜，同时刮料板601位于出料管602的后侧。

在转壳107转动的过程中，转壳107带动齿条402转动，齿条402带动固定架401及其上的所有零件同步转动（此时固定架401及其上的所有零件位于废水液面以下），过滤板403转动并搅拌转壳107内的废水，使搅拌壳废水与絮凝剂充分接触，同时导气管116内的热空气流经两个排风管408并进入过度盘409内，随后热空气通过风壳410进入两个导风管411，两个导风管411内的热空气进入相邻的流通管412并通过若干个出风管413排出至废水中，从出风管413排出的热空气以气泡的形式进入废水中，气泡吸附废水中的絮凝物并将絮凝物带到液体表面。

在固定架401转动的过程中，工作人员定时开启推动杆405，推动杆405向上移动，推动杆405带动支撑架407向上移动，支撑架407带动固定架401向上移动，固定架401带动两个过滤板403同步向上移动，在过滤板403向上移动的过程中，齿条402带动两个第二齿轮404转动，第二齿轮404带动相邻的过滤板403转动，使两个合并的过滤板403张开，随后在过滤板403上升的过程中，两个过滤板403对液体表面的絮凝物过滤并将絮凝物提升至液面以上，使絮凝物与废水分离。

在过滤板403将絮凝物抬升至废水液面以上的过程中，从出风管413排出的热空气对其上的絮凝物进行干燥，降低絮凝物表面的含水量，当固定架401及其上的所有零件上升至与刮料板601贴合时，工作人员关闭推动杆405，使固定架401及其上的所有零件停止上升，随后在两个过滤板403转动的过程中，刮料板601将刮除两个过滤板403上的絮凝物，并使絮凝物移动至出料管602处，同时工作人员将从出料管602排出的絮凝物收集，在两个过滤板403上的絮凝物清理完成后，工作人员开启推动杆405，推动杆405带动固定架401及其上所有零件向下移动，并进入废水中，此时对废水液面上的絮凝物初次收集完毕，随后工作人员定时重复以上步骤对废水液面的絮凝物多次收集直至废水不再产生絮凝物。

在对废水处理完成后，工作人员关闭伺服电机106、抽料泵110以及鼓风机122，工作人员打开出水口105，将处理完成的废水排出本装置，在废水排净后，工作人员关闭出水口105，并结束本装置的使用。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种含有重金属离子的污染废水处理装置，包括有支架（101），支架（101）固接有外壳（102），外壳（102）顶部连通有进水管（103），外壳（102）顶部连通有排气管（104），外壳（102）底部固接有底座（115），底座（115）连通有出水口（105），底座（115）安装有抽料泵（110），其特征在于，抽料泵（110）的出料口连通有过渡管（120），过渡管（120）与底座（115）转动配合，过渡管（120）的顶部设置有螺纹，底座（115）通过支撑架固接有支撑轴（111），支撑轴（111）固接有对称且等间距分布的固定杆（112），支撑轴（111）和固定杆（112）之间固接有工形管（113），工形管（113）与过渡管（120）连通，固定杆（112）固接有与相邻的工形管（113）连通的等间距分布的放料管（114），支撑轴（111）设置有用于调节放料压力的加压组件，外壳（102）固接有鼓风机（122），底座（115）固接有导气管（116），底座（115）设置有圆空腔（121），底座（115）内的圆空腔（121）呈十字分布，圆空腔（121）与相邻的导气管（116）连通，底座（115）转动连接有周向等间距分布的叶扇（117），叶扇（117）固接有剪切刀（118），过渡管（120）与中部的剪切刀（118）固接，底座（115）开设有周向且均匀分布的出气口（119），底座（115）设置有用于搅拌废水的搅拌组件，叶扇（117）设置有用于控制剪切刀（118）转速的调速组件。

2.根据权利要求1所述的一种含有重金属离子的污染废水处理装置，其特征在于，放料管（114）的倾斜方向与其和固定杆（112）连通处的法线方向之间存有夹角。

3.根据权利要求1所述的一种含有重金属离子的污染废水处理装置，其特征在于，搅拌组件包括有伺服电机（106），伺服电机（106）固接于底座（115），伺服电机（106）的输出轴固接有第一齿轮（108），底座（115）转动连接有转壳（107），转壳（107）固接有周向等间距分布的扰流块（123），转壳（107）底部固接有与第一齿轮（108）啮合的内齿圈（109）。

4.根据权利要求1所述的一种含有重金属离子的污染废水处理装置，其特征在于，鼓风机（122）热风机，外壳（102）与转壳（107）之间留有空腔，用于对转壳（107）内部的废水进行保温。

5.根据权利要求1所述的一种含有重金属离子的污染废水处理装置，其特征在于，固定杆（112）横截面为菱形，用于将废水向固定杆（112）的上下两侧导流。

6.根据权利要求1所述的一种含有重金属离子的污染废水处理装置，其特征在于，调速组件包括有弧形板（201），弧形板（201）固接于叶扇（117），底座（115）滑动连接有周向等间距分布的滑动板（202），底座（115）与滑动板（202）之间固接有弹簧，弧形板（201）与相邻的滑动板（202）限位配合。

7.根据权利要求1所述的一种含有重金属离子的污染废水处理装置，其特征在于，加压组件包括有储料壳（301），储料壳（301）固接于支撑轴（111），储料壳（301）滑动连接有活塞块（302），工形管（113）通过伸缩管贯穿活塞块（302）并与储料壳（301）连通，活塞块（302）固接有滑动架（303），滑动架（303）与过渡管（120）的螺纹部螺纹配合，滑动架（303）与支撑轴（111）滑动配合。

8.根据权利要求1所述的一种含有重金属离子的污染废水处理装置，其特征在于，还包括有收料机构，收料机构设置于支撑轴（111），收料机构用于收集絮凝物，收料机构包括有推动杆（405），推动杆（405）固接于支撑轴（111），推动杆（405）的伸缩端固接有支撑架（407），支撑架（407）固接有固定架（401），固定架（401）与转壳（107）内壁贴合，转壳（107）转动连接有齿条（402），固定架（401）转动连接有对称分布的过滤板（403），外壳（102）设置有用于清理过滤板（403）上絮凝物的刮料组件，过滤板（403）固接有与齿条（402）啮合的第二齿轮（404），支撑轴（111）设置有用于风干絮凝物的干燥组件。

9.根据权利要求7所述的一种含有重金属离子的污染废水处理装置，其特征在于，干燥组件包括有对称分布的排风管（408），排风管（408）固接于支撑轴（111），排风管（408）与相邻的导气管（116）连通，推动杆（405）的伸缩部固接有与排风管（408）连通的过度盘（409），过度盘（409）转动连接有过风壳（410），过风壳（410）连通有对称分布的导风管（411），导风管（411）与相邻的过滤板（403）固接，过滤板（403）固接有与导风管（411）连通的流通管（412），过滤板（403）固接有均匀分布的与流通管（412）连通的出风管（413）。

10.根据权利要求9所述的一种含有重金属离子的污染废水处理装置，其特征在于，刮料组件包括有刮料板（601），刮料板（601）固接于外壳（102），外壳（102）连通有出料管（602）。