CN117446910A - 离子交换柱的污水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种离子交换柱的污水处理系统，涉及污水处理设备的领域，可以解决现有技术中城市中的一些产业园区的重金属污水增加污水处理厂设备厂房建设成本和运营成本的问题。离子交换柱的污水处理系统，包括连接于污水管道的第一管、多个连接于所述第一管远离所述污水管道一端的第二管，多个所述第二管并联连接，所述污水管道用于排放重金属污水，所述第二管连接有离子交换柱，多个所述第二管远离所述第一管的一端交汇连接在一起，并通过排放管连接于城市污水排放管道。
Description
技术领域
本申请涉及污水处理设备的领域，具体涉及一种离子交换柱的污水处理系统。
背景技术
城市污水处理系统是城市基础设施的重要组成部分，旨在确保城市的环境卫生和居民健康。一般情况下，这些系统主要负责处理来自居民家庭以及一般工业活动产生的生活污水。这些污水通常不含有高浓度的重金属等有害污染物。当前的处理工艺侧重于生物处理、物理处理和沉淀等步骤，这些工艺可以有效去除有机物和一些常见的污染物，将排放水质提高到符合环保标准的水平。
在现在的城市规划发展中，产业园区的发展是城市促进产业升级、实现产业协调发展的重要举措。城市通常将一些技术研发类的产业、高校实验室等集中在一起，形成产业园区。这种做法有助于集中各类研发资源，促进科技创新和产业发展。在产业园区中，诸如化学工程、新材料研究等产业通常需要大量使用化学物质进行实验和生产，这导致了这些单位排放的废水中含有高浓度的重金属等有害物质。
城市污水处理厂通常是为了处理生活污水而设计的，其处理过程主要针对有机物质的去除，对重金属等高浓度污染物的处理相对有限。因此，当产业园区等单位排放含有高浓度重金属的污水进入城市污水管道时，城市污水处理厂需要额外的工序和设备来有效去除这些重金属，尤其是当含有重金属的污水排放到城市污水处理系统被稀释后，通过污水处理厂对重金属再次处理将带来设备厂房建设成本和运营成本的增加。
发明内容
为此，本申请提供一种离子交换柱的污水处理系统，以解决现有技术中城市中的一些产业园区的重金属污水增加污水处理厂设备厂房建设成本和运营成本的问题。
为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
一种离子交换柱的污水处理系统，包括连接于污水管道的第一管、多个连接于所述第一管远离所述污水管道一端的第二管，多个所述第二管并联连接，所述污水管道用于排放重金属污水，所述第二管连接有离子交换柱，多个所述第二管远离所述第一管的一端交汇连接在一起，并通过排放管连接于城市污水排放管道。
优选地，所述第一管可拆连接有用于过滤重金属污水中杂质的过滤组件。
优选地，所述过滤组件包括主管道、两个分别一体成型于主管道两端且用于通过法兰盘连接于所述第一管的连接管，所述主管道的管腔沿所述主管道的长度方向依次连接有多个过滤网，多个所述过滤网从靠近所述污水管道到靠近所述第二管的过滤孔逐渐缩小。
优选地，所述主管道的底部连接有收纳件，所述收纳件具有多个连通所述主管道的管腔且用于收纳过滤的杂质的收纳腔，所述收纳腔位于相邻所述过滤网之间，且多个所述收纳腔中的一个位于靠近所述污水管道的过滤网远离所述第二管的一侧。
优选地，所述过滤网包括两个滤网片，所述滤网片包括连接环和连接于所述连接环的内侧的网片，所述网片具有多个过滤孔，两个所述滤网片的任意一个固定连接于所述主管道的管腔腔壁，另一个滤网片的连接环嵌入所述主管道的管腔腔壁的环槽内，所述主管道的外壁连接有驱动电机，所述驱动电机的输出轴连接有齿轮，所述齿轮与所述连接环的外侧壁啮合连接。
优选地，所述第一管和多个所述第二管均通过多个支架支撑于地面，所述收纳件远离所述主管道的一端支撑于地面，所述收纳件靠近地面的侧壁开设有多个排污口，多个所述排污口与多个所述收纳腔一一对应。
优选地，所述污水处理系统还包括控制器、连接于所述第一管的第一阀门、连接于所述第二管的第二阀门，所述第一阀门位于所述污水管道和所述过滤组件之间，所述第二阀门位于所述第一管和所述离子交换柱之间，所述离子交换柱连接有用于实时监测所述离子交换柱的树脂的电导率的监测器；所述第一阀门、所述驱动电机、所述监测器和多个所述第二阀门均电连接于所述控制器，当所述离子交换柱的树脂处于吸附饱和状态时，对应的离子交换柱的监测器反馈第一信号，所述控制器根据第一信号控制与对应的离子交换柱处于同一第二管的第二阀门关闭；当所有离子交换柱的树脂均处于吸附饱和状态时，所述控制器控制第一阀门关闭。
优选地，所述控制器与终端设备信号连接。
本申请具有如下优点：
污水管道主要连接于实验室、小型工厂等重金属污水排放的地方的下水管道，重金属污水排放到第一管内，然后从第一管分流到多个第二管内，经过第二管的进行离子交换柱，将重金属离子吸附在离子交换柱的树脂上，经过多个离子交换柱处理的污水汇集在一起，再经过排放管排放到城市污水排放管道中，经过城市污水排放管道系统进入到污水处理厂进行处理，上述重金属污水经过离子交换柱的处理，将大部分的重金属处理，少量的重金属到污水处理厂经过物理沉淀等处理，不需要再专门设置重金属处理设备，减少污水处理厂建设和运营成本。
附图说明
为了更直观地说明现有技术以及本申请，下面给出几个示例性的附图。应当理解，附图中所示的具体形状、构造，通常不应视为实现本申请时的限定条件；例如，本领域技术人员基于本申请揭示的技术构思和示例性的附图，有能力对某些单元(部件)的增/减/归属划分、具体形状、位置关系、连接方式、尺寸比例关系等容易作出常规的调整或进一步的优化。
图1为本申请一个实施例提供的一种离子交换柱的污水处理系统的整体示意图；
图2为本申请一个实施例提供的一种离子交换柱的污水处理系统的第一管和过滤组件的配合结构示意图；
图3为本申请一个实施例提供的一种离子交换柱的污水处理系统的过滤组件的截面示意图；
图4为本申请一个实施例提供的一种离子交换柱的污水处理系统的过滤组件的滤网片的示意图；
图5为本申请一个实施例提供的一种离子交换柱的污水处理系统的过滤组件的部分侧视示意图；
图6为本申请一个实施例提供的一种离子交换柱的污水处理系统的控制系统图。
附图标记说明：
1、第一管；11、第一阀门；2、第二管；21、第二阀门；3、污水管道；4、排放管；5、过滤组件；51、主管道；52、连接管；53、法兰盘；54、过滤网；541、滤网片；5411、连接环；5412、网片；5413、过滤孔；55、收纳件；551、收纳腔；56、驱动电机；6、离子交换柱。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在本申请的描述中：术语“内”、“外”指的是相应部件轮廓的内和外；术语“第一”、“第二”旨在区别指代的对象，术语“包括”、“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包括了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于已明确列出的那些步骤或单元，而是还可包含虽然并未明确列出的但对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元，或者基于本申请构思进一步的优化方案所增加的步骤或单元。
参考图1，本申请公开一种离子交换柱6的污水处理系统，包括连接于污水管道3的第一管1、多个连接于第一管1远离污水管道3一端的第二管2，多个第二管2并联连接，污水管道3用于排放重金属污水，第二管2连接有离子交换柱6，多个第二管2远离第一管1的一端交汇连接在一起，并通过排放管4连接于城市污水排放管4道。
污水管道3主要连接于实验室、小型工厂等重金属污水排放的地方的下水管道，重金属污水排放到第一管1内，然后从第一管1分流到多个第二管2内，经过第二管2的进行离子交换柱6，将重金属离子吸附在离子交换柱6的树脂上，经过多个离子交换柱6处理的污水汇集在一起，再经过排放管4排放到城市污水排放管4道中，经过城市污水排放管4道系统进入到污水处理厂进行处理，上述重金属污水经过离子交换柱6的处理，将大部分的重金属处理，少量的重金属到污水处理厂经过物理沉淀等处理，不需要再专门设置重金属处理设备，减少污水处理厂建设和运营成本。
第一管1可拆连接有用于过滤重金属污水中杂质的过滤组件5。过滤组件5可以对重金属污水的较大杂质进行过滤，以免堵塞离子交换柱6。
参考图1-5，过滤组件5包括主管道51、两个分别一体成型于主管道51两端且用于通过法兰盘53连接于第一管1的连接管52，主管道51的管腔沿主管道51的长度方向依次连接有多个过滤网54，多个过滤网54从靠近污水管道3到靠近第二管2的过滤孔5413逐渐缩小。多个过滤网54的孔径逐渐缩小，可以分级对不同尺寸大小的杂质进行过滤。
主管道51的底部连接有收纳件55，收纳件55具有多个连通主管道51的管腔且用于收纳过滤的杂质的收纳腔551，收纳腔551位于相邻过滤网54之间，且多个收纳腔551中的一个位于靠近污水管道3的过滤网54远离第二管2的一侧。过滤的杂质在重力的作用下将沉淀到收纳腔551内，不会堵塞主管道51或第一管1。
过滤网54包括两个滤网片541，滤网片541包括连接环5411和连接于连接环5411的内侧的网片5412，网片5412具有多个过滤孔5413，两个滤网片541的任意一个固定连接于主管道51的管腔腔壁，另一个滤网片541的连接环5411嵌入主管道51的管腔腔壁的环槽内，主管道51的外壁连接有驱动电机56，驱动电机56的输出轴连接有齿轮，齿轮与连接环5411的外侧壁啮合连接。
不同的使用环境，对杂质的过滤要求不同，当两个滤网片541的过滤孔5413完全重叠时，过滤网54的筛选尺寸最大，转动其中一个滤网片541，过滤孔5413将被部分遮挡，筛选尺寸可以调小，因此，通过驱动电机56驱动齿轮转动，进而可以驱动连接环5411转动，实现筛选尺寸的调节。
本申请还需要说明的是，环槽和连接环5411之间连接有密封圈，实现密封，以免污水溢出泄露。
第一管1和多个第二管2均通过多个支架支撑于地面，收纳件55远离主管道51的一端支撑于地面，收纳件55靠近地面的侧壁开设有多个排污口，多个排污口与多个收纳腔551一一对应。
多个支架和收纳件55将第一管1和多个第二管2支撑起来，这样，第一管1和多个第二管2位于地面之上，方便相关设备和管道的检修。
支架可以是钢结构，也可以是浇筑或预制的混凝土结构。
参考图1-6，污水处理系统还包括控制器、连接于第一管1的第一阀门11、连接于第二管2的第二阀门21，第一阀门11位于污水管道3和过滤组件5之间，第二阀门21位于第一管1和离子交换柱6之间，离子交换柱6连接有用于实时监测离子交换柱6的树脂的电导率的监测器；第一阀门11、驱动电机56、监测器和多个第二阀门21均电连接于控制器，当离子交换柱6的树脂处于吸附饱和状态时，对应的离子交换柱6的监测器反馈第一信号，控制器根据第一信号控制与对应的离子交换柱6处于同一第二管2的第二阀门21关闭；当所有离子交换柱6的树脂均处于吸附饱和状态时，控制器控制第一阀门11关闭。
离子交换柱6在使用一段时间之后，吸附重金属离子达到饱和，监测器通过监测树脂的电导率监测吸附重金属离子的程度，将第一信号反馈给控制器，控制器控制对应的第二阀门21关闭，进而通过高浓度盐溶液等对离子交换柱6进行清洗，其它的第二管2上的离子交换柱6在此期间保持工作，当所有的离子交换柱6均保持吸附饱和状态时，关闭第一阀门11，对所有的离子交换柱6进行清洗处理；本申请涉及的控制系统，通过控制器自动调控设备运行，减少运行管理成本。
另外，在正常运行中，多个第二管2的其中一个第二阀门21一般处于关闭状态，以备其它离子交换柱6清洗使用时打开备用。
第一阀门11和第二阀门21可以是电磁阀，控制器可以是PLC。
控制器与终端设备信号连接。
终端设备可以是电脑等，操作人员可以远程控制控制器，调节参数值等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合(只要这些技术特征的组合不存在矛盾)，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述；这些未明确写出的实施例，也都应当认为是本说明书记载的范围。
上文中通过一般性说明及具体实施例对本申请作了较为具体和详细的描述。应当理解，基于本申请的技术构思，还可以对这些具体实施例作出若干常规的调整或进一步的创新；但只要未脱离本申请的技术构思，这些常规的调整或进一步的创新得到的技术方案也同样落入本申请的权利要求保护范围。
Claims (8)
1.一种离子交换柱的污水处理系统，其特征在于，包括连接于污水管道的第一管、多个连接于所述第一管远离所述污水管道一端的第二管，多个所述第二管并联连接，所述污水管道用于排放重金属污水，所述第二管连接有离子交换柱，多个所述第二管远离所述第一管的一端交汇连接在一起，并通过排放管连接于城市污水排放管道。
2.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于，所述第一管可拆连接有用于过滤重金属污水中杂质的过滤组件。
3.根据权利要求2所述的污水处理系统，其特征在于，所述过滤组件包括主管道、两个分别一体成型于主管道两端且用于通过法兰盘连接于所述第一管的连接管，所述主管道的管腔沿所述主管道的长度方向依次连接有多个过滤网，多个所述过滤网从靠近所述污水管道到靠近所述第二管的过滤孔逐渐缩小。
4.根据权利要求3所述的污水处理系统，其特征在于，所述主管道的底部连接有收纳件，所述收纳件具有多个连通所述主管道的管腔且用于收纳过滤的杂质的收纳腔，所述收纳腔位于相邻所述过滤网之间，且多个所述收纳腔中的一个位于靠近所述污水管道的过滤网远离所述第二管的一侧。
5.根据权利要求4所述的污水处理系统，其特征在于，所述过滤网包括两个滤网片，所述滤网片包括连接环和连接于所述连接环的内侧的网片，所述网片具有多个过滤孔，两个所述滤网片的任意一个固定连接于所述主管道的管腔腔壁，另一个滤网片的连接环嵌入所述主管道的管腔腔壁的环槽内，所述主管道的外壁连接有驱动电机，所述驱动电机的输出轴连接有齿轮，所述齿轮与所述连接环的外侧壁啮合连接。
6.根据权利要求5所述的污水处理系统，其特征在于，所述第一管和多个所述第二管均通过多个支架支撑于地面，所述收纳件远离所述主管道的一端支撑于地面，所述收纳件靠近地面的侧壁开设有多个排污口，多个所述排污口与多个所述收纳腔一一对应。
7.根据权利要求5所述的污水处理系统，其特征在于，所述污水处理系统还包括控制器、连接于所述第一管的第一阀门、连接于所述第二管的第二阀门，所述第一阀门位于所述污水管道和所述过滤组件之间，所述第二阀门位于所述第一管和所述离子交换柱之间，所述离子交换柱连接有用于实时监测所述离子交换柱的树脂的电导率的监测器；所述第一阀门、所述驱动电机、所述监测器和多个所述第二阀门均电连接于所述控制器，当所述离子交换柱的树脂处于吸附饱和状态时，对应的离子交换柱的监测器反馈第一信号，所述控制器根据第一信号控制与对应的离子交换柱处于同一第二管的第二阀门关闭；当所有离子交换柱的树脂均处于吸附饱和状态时，所述控制器控制第一阀门关闭。
8.根据权利要求7所述的污水处理系统，其特征在于，所述控制器与终端设备信号连接。
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