CN210974231U - 一种用于高浓度有机及重金属污染的废水的处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于高浓度有机及重金属污染的废水的处理装置，包括依次设置的：调节池，用于中和水质和调节水量；气浮池，用于去除所述废水中的油和部分悬浮物；重金属捕获单元，用于去除所述废水中的重金属离子；微电解池，用于还原所述废水中的有机污染物，同时增加所述废水的氧化还原化学势；氧化池，用于氧化所述废水中的有机污染物；絮凝沉淀池，用于使悬浮物质沉降；加氯池，用于去除所述废水中的氮；过滤单元，用于去除所述废水中的杂质；待排池，用于储存处理后的所述废水。根据本实用新型提供的用于高浓度有机及重金属污染的废水的处理装置进行污水处理，有效降低了废水中有机污染物和重金属含量，获得更加优质稳定的产水水质。

Description

一种用于高浓度有机及重金属污染的废水的处理装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域，具体而言涉及一种用于高浓度有机及重金属污染的废水的处理装置。

背景技术

当前工业和生活垃圾混合填埋导致周边土壤存在严重的环境污染问题，并不断通过土壤和地下水进行迁移，不仅严重威胁了当地土壤和地下水环境安全，更通过迁移危害人类身体健康。因此，有效对当前工业和生活垃圾混合填埋后产生的垃圾渗滤液的处置成为土壤环境污染修复与治理研究的重要内容。

在一般生活垃圾渗滤液处置过程中，因常规生活垃圾填埋场产生的渗滤液，主要包含COD和氨氮等成分，且浓度极高，其随着垃圾成分、填埋方式、防渗覆盖方式，城市的不同，渗滤液成分也有很大不同；我国当前对于渗滤液的处置主要采用厌氧+氨吹脱+好氧处理工艺进行处置，但是因为我国垃圾没有进行分类收集处理，导致我国垃圾渗滤液的成分更复杂，浓度更高，尤其是掺杂化工废料的生活垃圾填埋后产生的垃圾渗滤液，具有高浓度有机及重金属污染，上述工艺更加难以处理。

因此，有必要提出一种新的用于高浓度有机及重金属污染的废水的处理装置，以解决上述问题。

实用新型内容

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本实用新型提供一种用于高浓度有机及重金属污染的废水的处理装置，包括依次设置的：

调节池，用于中和水质和调节水量；

气浮池，用于去除所述废水中的油和部分悬浮物；

重金属捕获单元，用于去除所述废水中的重金属离子；

微电解池，用于还原所述废水中的有机污染物，同时增加所述废水的氧化还原化学势；

氧化池，用于氧化所述废水中的有机污染物；

絮凝沉淀池，用于使悬浮物质沉降；

加氯池，用于去除所述废水中的氮；

过滤单元，用于去除所述废水中的杂质；

待排池，用于储存处理后的所述废水。

进一步，所述重金属捕获单元包括pH调节池和重金属捕获池，所述pH调节池配置为调节所述废水的pH值以达到重金属捕获的条件，所述重金属捕获池配置为向所述废水中加入重金属捕获剂，以与所述废水发生化学反应生成絮状沉淀。

进一步，所述微电解池填充有铁碳电解填料，配置为还原所述废水中的物质，同时增加所述废水的氧化还原化学势。

进一步，所述氧化池配置为利用芬顿试剂和曝气装置催化氧化所述废水中的有机污染物。

进一步，所述加氯池配置为利用次氯酸钠使所述废水中的氮氨转化为氮气，以去除所述废水中的氮。

进一步，所述处理装置还包括：

中间水池，设置于所述加氯池和所述过滤单元之间，配置为调节水质水量，以使所述处理装置稳定运行。

进一步，所述过滤单元包括石英砂过滤器和活性炭过滤器。

进一步，所述处理装置还包括：

检测单元，配置为检测所述待排池中的废水的水质，以保证所述废水达标后再排放。

进一步，所述处理装置还包括：

污泥处理单元，包括污泥浓缩池和压滤机，配置为对污泥进行压缩处理，以减少污泥体积后排放。

进一步，所述处理装置还包括：

废气处理单元，包括风机和活性炭吸附装置，配置为将废气处理后排出。

根据本实用新型提供的用于高浓度有机及重金属污染的废水的处理装置，通过依次设置的调节池、气浮池、重金属捕获单元、微电解池、氧化池、絮凝沉淀池、加氯池、过滤单元和待排池，高效、便捷地进行污水处理，有效降低了废水中有机污染物和重金属含量，获得更加优质稳定的产水水质。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的装置及原理。在附图中，

图1为本实用新型的用于高浓度有机及重金属污染的废水的处理装置的示意图。

附图标记

1、调节池 2、气浮池

3、pH调节池 4、重金属捕获池

5、微电解池 6、氧化池

7、絮凝沉淀池 8、加氯池

9、石英砂过滤器 10、活性炭过滤器

11、待排池 12、检测单元

13、污泥浓缩池 14、压滤机

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的步骤，以便阐释本实用新型提出的用于高浓度有机及重金属污染的废水的处理装置。显然，本实用新型的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

现有技术中，针对高浓度有机及重金属污染的废水，常规选择芬顿氧化降解工艺进行处理，因为芬顿氧化降解技术是一种高级氧化技术，其反应产生的羟基自由基不仅具有非常高的氧化电极电势(E＝2.8V)，拥有仅次于F₂的氧化能力，同时不具有选择性，可以最大程度上提高对各类有机污染物的氧化效率，因此应用非常广泛。但是面对针对高浓度有机及重金属污染的混合垃圾渗滤液，该常规方法也存在许多不足，例如，无法有效去除废水中的重金属，同时加药量又比较难控制，导致芬顿试剂中Fe²⁺和H₂O₂利用率较低，一方面造成了COD去除效率不高，另一方面如果H₂O₂过量，H₂O₂遇到强氧化剂时容易被还原，最终会干扰COD的测定；如果Fe²⁺过量则会增加水质的色度、盐分及污泥量，进一步影响水体后续的可生化性。

针对上述问题，本实用新型提供了一种用于高浓度有机及重金属污染的废水的处理装置，如图1所示，包括依次设置的调节池1、气浮池2、重金属捕获单元、微电解池5、氧化池6、絮凝沉淀池7、加氯池8、过滤单元和待排池11。

示例性地，所述调节池1配置为中和水质和调节水量，以保证垃圾渗滤液等高浓度有机及重金属污染的废水进水的水质和水量均匀稳定，同时沉淀去除部分泥沙。

示例性地，所述气浮池2配置为去除所述废水中的油和部分悬浮物。

作为一个实例，所述气浮池2内设置有溶气气浮装置，通过溶气气浮装置在水中产生大量的微细气泡，使空气以高度分散的微小气泡形式附着在悬浮物颗粒上，造成密度小于水的状态，利用浮力原理使其浮在水面，从而实现固-液分离。进一步，所述气浮池2中还加入一定量的混凝剂，以获得更好的分离效果，在一个实施例中，所述气浮池2的回流比约为30％，溶气水量约为2m³/h，絮凝时间约为30min，表面负荷约为7.2m³/(m³h)。

示例性地，所述重金属捕获单元配置为去除所述废水中的重金属离子；进一步，所述重金属捕获单元包括pH调节池3和重金属捕获池4，所述pH调节池3配置为调节所述废水的pH值以达到重金属捕获的条件，所述重金属捕获池4配置为向所述废水中加入重金属捕获剂，以与所述废水发生化学反应生成絮状沉淀。

作为一个实例，通过加酸碱调节pH以达到重金属捕获的运行条件。根据水质处理要求和重金属捕获反应环境要求，添加稀H₂SO₄或NaOH调节废水的pH到反应条件最佳范围。

作为一个实例，向调节好pH值的废水中投加重金属捕获剂，停留时间保持在45min以上，所述重金属捕获剂可以与各种重金属离子进行化学反应，并在短时间内迅速生成不溶性、低含水量、容易过滤去除的絮状沉淀，从而达到从废水中去除重金属离子的效果。

示例性地，所述微电解池5填充有铁碳电解填料，配置为还原所述废水中的有机污染物，同时增加所述废水的氧化还原化学势。

作为一个实例，废水经过填充有铁碳电解填料的微电解池5，停留时间保证80min以上，铁碳电解填料可以还原废水中的有机污染物，如氯化烃类，同时增加氧化还原化学势，同时还可以为后续氧化池6中芬顿试剂提供高化学势的催化剂铁离子。

示例性地，所述氧化池6配置为利用芬顿试剂催化氧化所述废水中的有机污染物；进一步，所述氧化池6中还设置有曝气装置，以增强催化氧化效率。

作为一个实例，芬顿试剂包括Fe²⁺和H₂O₂，氧化池6内还设置有曝气装置，在酸性条件下，通过Fe²⁺和H₂O₂催化生成羟基自由基(·OH)，链式反应引发更多的其他活性氧，利用自由基的强氧化作用有效降解废水中有机污染物，同时配合曝气，增强其催化氧化效率。在一个实施例中，芬顿试剂H₂O₂和H₂SO₄添加比例根据废水中有机物含量调整，以保证在质量浓度约为H₂O₂：COD＝1:1，摩尔浓度约为Fe²⁺：H₂O₂＝1:3，反应时间大于180min。

示例性地，絮凝沉淀池7配置为加入絮凝剂以使悬浮物质沉降。

作为一个实例，所述絮凝剂包括但不限于聚丙烯酰胺(PAM)、聚合氯化铝(PAC)等，絮凝剂可以通过电中和、架桥吸附作用等使悬浮物得以沉降。在一个实施例中，沉淀时间大于180min。

进一步，本实用新型的用于高浓度有机及重金属污染的废水的处理装置还包括污泥处理单元，所述污泥处理单元包括污泥浓缩池13和压滤机14，配置为对污泥进行压缩处理，以减少污泥体积后排放。

作为一个实例，如图1所示，调节池1中沉淀的部分泥沙，重金属捕获池4中反应生成的絮状沉淀，以及絮凝沉淀池7中沉降的物质均排至污泥浓缩池13中，在污泥浓缩池13逐渐排出污泥内的水和气体等以进行浓缩处理。

作为一个实例，所述压滤机14包括但不限于板框压滤机，利用压滤机14对污泥脱水处理，以减少污泥体积，保证干污泥达到外运处理的要求。

示例性地，所述加氯池8配置为利用次氯酸钠使所述废水中的氮氨转化为氮气，以去除所述废水中的氮。作为一个实例，反应时间大于40min。

进一步，本实用新型的用于高浓度有机及重金属污染的废水的处理装置还包括中间水池(未示出)，配置为调节水质水量，以使所述处理装置稳定运行，减少废水水质水量突变对整个处理装置的冲击和影响。作为一个实例，中间水池的位置和数量均可以根据处理装置的需要进行设置，优选地，所述中间水池设置于所述加氯池8和所述过滤单元之间。

示例性地，所述过滤单元包括石英砂过滤器9和活性炭过滤器10，用于去除所述废水中的杂质。

作为一个实例，采用石英砂过滤器9和活性炭过滤器10对废水进行过滤处置，以有效去除色度和气味，吸附废水中有机物、细菌、胶体微粒、微生物等。在一个实施例中，过滤速度为15m³/h-20m³/h。

进一步，所述过滤单元还包括反洗装置，优选地，利用待排池11中的产水对石英砂过滤器9和活性炭过滤器10进行反洗，反洗后的废水可以排至调节池1中。在一个实施例中，反洗耗水月为1％-3％，反洗强度为4L/s·m²-15L/s·m²，反洗时间为5min-7min，反洗膨胀率为40％-50％。

示例性地，待排池11配置为储存废水并检测水质。进一步，本实用新型的用于高浓度有机及重金属污染的废水的处理装置还包括检测单元12，配置为检测所述待排池11中的废水的水质，以保证所述废水达标后再排放。

示例性地，本实用新型的用于高浓度有机及重金属污染的废水的处理装置还包括废气处理单元(未示出)，所述废气处理单元包括风机和活性炭吸附装置，配置为将废水处理过程中产生的废气进行处理后排出。作为一个实例，通过风机将废气吸出后由活性炭吸附处理，避免废气外溢对环境造成影响。

通过本实用新型提供的用于高浓度有机及重金属污染的废水的处理装置，不仅有效降低了废水中有机污污染物和重金属含量，相较于传统的芬顿氧化技术，扩大了废水污染的适用范围，用于有效处理高浓度有机和重金属复合污染的成分更为复杂的废水；提高了药剂使用效率且降低了药剂使用量，节约了处理成本；提高了废水处理效率，将之前芬顿氧化处理废水效率从85％左右提高到98％左右。同时，产水水质更加优质稳定，远远低于《污水排入城镇下水道水质标准CJ343-2010》中的排放标准，保障后续水处理的可生化性，方便后期生化处理，进一步降低水中污染物。

本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种用于高浓度有机及重金属污染的废水的处理装置，其特征在于，包括依次设置的：

调节池，用于中和水质和调节水量；

气浮池，用于去除所述废水中的油和部分悬浮物；

重金属捕获单元，用于去除所述废水中的重金属离子；

微电解池，用于还原所述废水中的有机污染物，同时增加所述废水的氧化还原化学势；

氧化池，用于氧化所述废水中的有机污染物；

絮凝沉淀池，用于使悬浮物质沉降；

加氯池，用于去除所述废水中的氮；

过滤单元，用于去除所述废水中的杂质；

待排池，用于储存处理后的所述废水。

2.如权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述重金属捕获单元包括pH调节池和重金属捕获池，所述pH调节池配置为调节所述废水的pH值以达到重金属捕获的条件，所述重金属捕获池配置为向所述废水中加入重金属捕获剂，以与所述废水发生化学反应生成絮状沉淀。

3.如权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述微电解池填充有铁碳电解填料，配置为还原所述废水中的物质，同时增加所述废水的氧化还原化学势。

4.如权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述氧化池配置为利用芬顿试剂和曝气装置催化氧化所述废水中的有机污染物。

5.如权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述加氯池配置为利用次氯酸钠使所述废水中的氮氨转化为氮气，以去除所述废水中的氮。

6.如权利要求1所述的处理装置，其特征在于，还包括：

中间水池，设置于所述加氯池和所述过滤单元之间，配置为调节水质水量，以使所述处理装置稳定运行。

7.如权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述过滤单元包括石英砂过滤器和活性炭过滤器。

8.如权利要求1所述的处理装置，其特征在于，还包括：

检测单元，配置为检测所述待排池中的废水的水质，以保证所述废水达标后再排放。

9.如权利要求1所述的处理装置，其特征在于，还包括：

污泥处理单元，包括污泥浓缩池和压滤机，配置为对污泥进行压缩处理，以减少污泥体积后排放。

10.如权利要求1所述的处理装置，其特征在于，还包括：

废气处理单元，包括风机和活性炭吸附装置，配置为将废气处理后排出。

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