CN203256019U - 一种能重力回用纳米零价铁的废水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种能重力回用纳米零价铁的废水处理装置。由顶板、4个侧板和底座组成，两个对称侧板均由连接成一体的上斜板（6）和下斜板（9）构成，其余为垂直侧板；顶板中心固结搅拌器（1），通过长挡板（10）和短挡板（8）将装置分隔又相互连通形成反应区（2）、缓冲区（3）和沉淀区（7）；垂直侧板下部设进水管（11）；反应区（2）上部设纳米零价铁加药管（14），底部设排泥管（12）；沉淀区（7）上部设三角堰（4），侧壁设与三角堰（4）连通的出水管（5）。本实用新型可利用纳米零价铁连续处理废水；可有效分离处理后废水和废水中固体悬浮物；可重力回用纳米零价铁，循环利用率高于40%；本实用新型结构简单，运行费用低。

Description

一种能重力回用纳米零价铁的废水处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种能重力回用纳米零价铁的废水处理装置，属于废水处理技术领域。

背景技术

近年来，由于矿业、冶金、化工、皮革、医药、造纸、印染、纺织、农药等行业飞速发展，大量工业废水排入水体，严重污染环境，工业污染事件频发。2005年以来我国发生广东北江韶关段镉严重超标、湘江湖南株洲段镉污染、福建紫金矿业铜酸水渗漏、渤海蓬莱油田漏油、广西龙江河镉污染等多起工业废水污染事件。因此，工业废水污染治理刻不容缓。

金属铁（零价铁）可利用其还原性以及其（与惰性物质形成的电池对）产生的新生态[H]和Fe²⁺，将污染物还原。零价铁一直被用于地下水污染修复和工业废水处理，对重金属和有机卤化物等污染物均有很好的去除作用。纳米零价铁是指三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围的零价铁，与普通尺寸零价铁相比，纳米零价铁尺寸小、比表面积大、表面能高，处理污染物时具有处理效率高、产泥量少、二次污染小等优点，主要应用于废水中铜、砷、锌、镍、钴、铅等重金属的去除以及废水中有机卤化物的脱氯、脱硝、脱色等。

纳米零价铁处理废水能力强，是废水工艺中最有前途的工艺之一。但关于该领域的研究大多仍处于实验室阶段，有限的几个示范工程都是纳米零价铁应用于地下水污染修复，关于纳米零价铁在工业废水中应用非常少，适合纳米零价铁处理工业废水反应装置更是少之又少，仅有几例也存在较多问题。如中国发明专利（CN102583689A）介绍了一种“纳米零价铁-电磁系统”反应装置，利用该装置处理废水时将纳米零价铁和废水置于反应器内混合反应，反应装置底部设电磁铁，反应完成后接通电源产生磁场作用力，实现处理后废水和废水中固体悬浮物（含反应后纳米零价铁及被去除的污染物）分离。但该反应装置存在以下问题：（1）属序批式反应器，无法实现废水连续处理，实际应用中序批式反应器设备管理复杂，运行维护成本高；（2）处理后废水中固体悬浮物除纳米零价铁外，还含有Fe_x(OH)_y絮体等非磁性物质，该反应装置的电磁系统不能将其与处理后废水完全分离，可能致使出水水质不达标，且电磁分离耗电量大，设备管理复杂；（3）纳米零价铁与水反应速率慢，使用寿命较长，处理后废水中固体悬浮物仍含纳米零价铁有效成分，该反应器没有将其循环利用，增加了处理成本。

实用新型内容

为克服现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种能重力回用纳米零价铁的废水处理装置，该装置通过重力作用实现循环利用纳米零价铁连续处理废水，并且有效分离处理后废水和废水中固体悬浮物，以保证出水水质。

为达上述目的，本实用新型的装置由顶板、4个侧板和底座组成，其中对称的两个侧板均由连接成一体的上斜板和下斜板构成，上斜板与水平方向成35°～55°，下斜板与水平方向成50°～75°，另外两个侧板为垂直侧板；顶板中心固结搅拌器，搅拌器两侧依次设有对称的两块长挡板和两块短挡板，两块长挡板和两块短挡板的顶端均与顶板固结，其两侧与垂直侧板固结，将装置由内而外分隔又相互连通形成反应区、缓冲区和沉淀区，反应区：缓冲区：沉淀区=10:1:6～10体积比；垂直侧板下部设进水管，进水管与进水泵相连；反应区上部设纳米零价铁加药管，纳米零价铁加药管与纳米零价铁加药泵相连；反应区底部设排泥管；沉淀区顶端设三角堰；沉淀区侧壁上设有与三角堰连通的出水管。

本实用新型中，长挡板高度为装置高度的4/5～5/6。

本实用新型中，短挡板高度为装置高度的1/2～4/7。

本实用新型中，长挡板上设有过水孔，过水孔位于长挡板高度2/3～4/5处。

本实用新型有益效果：

1．本实用新型利用上斜板、下斜板、长挡板、短挡板设计，使装置简单、合理、巧妙的形成反应区、缓冲区、沉淀区，而且三个区既相互独立又成为一体，既保证了各个区域相互独立发挥各自作用不受影响，又将各个区域连通起来，实现连续处理废水，克服已有纳米零价铁反应器仅适用于间歇式废水处理的缺点。

2．本实用新型对称的两个侧板均由连接成一体的上斜板和下斜板构成，固体悬浮物能沉淀区沉降，并沿上斜板和下斜板下滑，实现处理后废水和废水中固体悬浮物分离，提高出水水质。与电磁分离系统相比，本发明沉淀效果好，无电耗，成本低。

3．沉淀区分离后固体悬浮物仍含有纳米零价铁有效成分，通过重力作用沉入反应区搅拌后循环利用，提高了纳米零价铁利用率，且此回用方法简单，无需电耗，节省能源。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的长挡板旋转90°示意图。

图3为本实用新型的三角堰示意图。

图中标号：1—搅拌器、2—反应区、3—缓冲区、4—三角堰、5—出水管、6—上斜板、7—沉淀区、8—短挡板、9—下斜板、10—长挡板、11—进水管、12—排泥管、13—底座、14—纳米零价铁加药管、15—过水孔。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本实用新型作进一步说明。

请看图1、2、3。

本实用新型提供的装置主体由顶板、4个侧板和底座组成，其中对称的两个侧板由上斜板6和下斜板9构成，上斜板6与水平方向成35°～55°，下斜板9与水平方向成50°～75°，上斜板和下斜板连接成一体，另外两个侧板为垂直侧板；顶板中心固结搅拌器1，搅拌器1两侧依次设有对称的两块长挡板10和两块短挡板8，两块长挡板10和两块短挡板8的顶端均与顶板固结，其两侧与垂直侧板固结，长挡板10的高度=装置高度的4/5～5/6，短挡板8的高度=装置高度的1/2～4/7，其中，长挡板10上设有过水孔15，过水孔15位于长挡板10高度的2/3～4/5处，将装置由内而外分隔又相互连通形成反应区2、缓冲区3和沉淀区7，反应区2：缓冲区3：沉淀区7=10:1:6～10体积比；垂直侧板下部设进水管11，进水管11与进水泵相连；反应区2上部设纳米零价铁加药管14，纳米零价铁加药管14与纳米零价铁加药泵相连；反应区2底部设排泥管12；沉淀区7上部设三角堰4；沉淀区7侧壁上设有与三角堰4连通的出水管5。

工作过程如下：打开进水泵，泵入废水直至装满反应区2，关闭进水泵，打开纳米零价铁加药泵向反应区2泵入纳米零价铁，同时打开搅拌器1，使纳米零价铁和废水充分混合反应。然后打开进水泵，再一边将废水连续泵入，一边经处理后的废水和废水中固体悬浮物经过过水孔15流入缓冲区3，然后绕过短挡板8底部由下至上流入沉淀区7，利用重力沉降作用进行分离，其中含纳米零价铁固体悬浮物沿上斜板6和下斜板9下滑，绕过长挡板10后进入反应区2搅拌后循环利用，达设计指标的清水经三角堰4、出水管5排出；如此实现了连续处理废水的目的。出水水质未达设计指标时排泥，被去除的污染物质附着在污泥上，由排泥管12排出。

Claims (4)

1.一种能重力回用纳米零价铁的废水处理装置，该装置由顶板、4个侧板和底座（13）组成，其特征是：4个侧板中两个对称的侧板均由连接成一体的上斜板（6）和下斜板（9）构成，上斜板（6）与水平方向成35°～55°，下斜板（9）与水平方向成50°～75°，另外两个对称的侧板为垂直侧板；顶板中心固结搅拌器（1），搅拌器（1）两侧依次设有对称的两块长挡板（10）和两块短挡板（8），两块长挡板（10）和两块短挡板（8）的顶端均与顶板固结，其两侧与垂直侧板固结，将装置由内而外分隔又相互连通形成反应区（2）、缓冲区（3）和沉淀区（7）；反应区（2）：缓冲区（3）：沉淀区（7）=10:1:6～10体积比；垂直侧板下部设进水管（11），进水管（11）与进水泵相连；反应区（2）上部设纳米零价铁加药管（14），纳米零价铁加药管（14）与纳米零价铁加药泵相连；反应区（2）底部设排泥管（12）；沉淀区（7）上部设三角堰（4）；沉淀区（7）侧壁上设有与三角堰（4）连通的出水管（5）。

2.根据权利要求1所述的一种能重力回用纳米零价铁的废水处理装置，其特征是：长挡板（10）的高度=4/5～5/6装置高度。

3.根据权利要求1所述的一种能重力回用纳米零价铁的废水处理装置，其特征是：短挡板（8）高度=1/2～4/7装置高度。

4.根据权利要求1所述的一种能重力回用纳米零价铁的废水处理装置，其特征是：长挡板（10）上设有过水孔（15），过水孔（15）位于长挡板（10）高度的2/3～4/5处。

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