CN211367306U - 一种用于去除工业废水中多种重金属离子的净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于去除工业废水中多种重金属离子的净化装置，包括顺次连通的设有进水口的初级过滤区、砂层过滤区、多孔吸附区、可渗透墙区和设有出水口的电动吸附区；上述顺次连通的两个区之间设有输水机构；输水机构包括挡板、靠近挡板顶部的输水口以及一端与输水口连接，另一端伸入至顺次相邻的两个区中后位区底部的输水管道；位于相邻两个区中前位区的输水口的水平位置高于位于后位区的输水口的水平位置；初级过滤区、砂层过滤区和多孔吸附区位于可渗透墙区和电动吸附区的上方。本实用新型可以同时去除工业废水中多种重金属离子，工艺流程简单、无添加药剂、安装运行方便、性价比相对较高、处理迅速。

Description

一种用于去除工业废水中多种重金属离子的净化装置

技术领域

本实用新型涉及工业废水处理领域，更具体地，涉及一种用于去除工业废水中多种重金属离子的净化装置。

背景技术

随着我国城市化、工业化进程的加快，尤其的电镀、冶金、印染及催化等普遍使用重金属和有机化学药剂的行业的飞速发展，促使废水的产生量和排放量激增，而废水中所含的多种重金属因具有毒性、难以生物降解性以及生物累积性而严重危污染人们赖以生存的水、空气和生态环境。工业废水中含多种重金属离子，因各种重金属离子物化性质不同导致其治理难度非常大。

目前，已有现有技术针对含有多种污染成分工业废水进行净化的装置，例如，专利文件CN107585947A一种含有多种污染成分的废水净化装置，其公开的技术方案可以去除悬浮物、病毒、细菌和可溶性重金属盐，采用的技术手段包括预处理池、吸附池以及浮选机和非平衡等离子发生器等。但是，该技术方案并没有针对含有多种重金属离子的工业废水处理做出改进。除此之外，该技术方案未考虑处理装置的空间布局，存在占地面积较大的缺陷。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中不能很好的处理含有多种重金属离子的工业废水、空间布局不合理的技术问题，提供一种用于去除工业废水中多种重金属离子的净化装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的具体的技术方案为：

一种用于去除工业废水中多种重金属离子的净化装置，包括依次连通的设有进水口的初级过滤区、砂层过滤区、多孔吸附区、可渗透墙区和设有出水口的电动吸附区；所述初级过滤区、所述砂层过滤区、所述多孔吸附区、所述可渗透墙区、所述电动吸附区中顺次相邻的两个区之间设有输水机构；所述输水机构包括位于相邻两个区之间的挡板、靠近所述挡板顶部的输水口以及一端连接输水口另一端伸入至顺次相邻的两个区中后位区的底部的输水管道；相邻两个区中位于前位区的输水口的水平位置高于位于后位区的输水口的水平位置；所述初级过滤区、砂层过滤区和多孔吸附区位于所述可渗透墙区和所述电动吸附区的上方。

本实用新型通过设置初级过滤区、砂层过滤区、多孔吸附区、可渗透墙区和带有出水口的电动吸附区能够很好的处理含有多种重金属离子的工业废水。同时，位于前位区的输水口的水平位置高于位于后位区的输水口；所述初级过滤区、砂层过滤区和多孔吸附区位于所述可渗透墙区和所述电动吸附区的上方；采用这样的堆砌排布方式，不仅减少占地面积；而且，充分利用了输水口间的高度差，节约输送水流的动力能源。

本实用新型可以同时去除工业废水中多种重金属离子，工艺流程简单、无添加药剂、安装运行方便、性价比相对较高、处理迅速。

本实用新型中输水口与输水管道之间可以设置集液箱，这样可以更好的进行工业废水的输送。

作为本实用新型的优选技术方案，位于所述初级过滤区和所述砂层过滤区之间的输水机构还包括提升管以及与提升管相连的提升泵。

作为本实用新型的优选技术方案，所述初级过滤区包括顺次连通的格栅区和调节池区；所述格栅区与所述进水口连接；所述格栅区内设有细格栅机。

这样的结构可以连续自动拦截并清除流体中各种形状杂物，便于为后续处理提供较为清澈的流体。

作为本实用新型的更为优选的技术方案，所述调节池区包括带有斜坡的集水池，所述提升管的进水端位于所述集水池的底部。

带有斜坡的集水池可以更加方便的收集从格栅区进入调节池区的工业废水，以方便抽吸输水机构的输送。

作为本实用新型的优选技术方案，所述可渗透墙区内由下至上依次设有零价铁和酸洗零价铁层、第一隔板和生态吸附材料层。

所述可渗透墙区内设置零价铁和酸洗零价铝层(按重量剂的配比为1:1)，可将金属活动顺序表中排于其后的金属置换出来并沉积，还可以将氧化性较强的离子或化合物及某些有机物还原，同时避免了单纯零价铁、零价铝因氧化团聚形成的反应保护膜，阻塞反应介质，降低孔隙度与水力传导率；生态吸附材料(按重量计组分配比为，活性炭：改性天然凹凸棒土＝1:1)可吸附去除被零价铁和酸洗零价铝层活化的重金属离子。

作为本实用新型的优选技术方案，所述砂层过滤区内由下至上依次设有中砂滤层、第二隔板、细砂滤层、第三隔板和锰砂滤层。

这样可去除水中悬浮物、泥沙、铁锈等大分子固体颗粒和胶体，使水澄清；锰砂可去除水中的铁离子。其中各个滤层的粒径分布为，中砂滤层(粒径2.0～3.0mm)、细砂滤层(粒径1.5～2.0mm)及锰砂滤层(粒径1.5～2.0mm)。

作为本实用新型的优选技术方案，所述多孔吸附区内由下至上依次设有酸化改性膨润土层、第四隔板、酸化改性沸石层、第五隔板和人工合成沸石分子筛。

通过改性矿物分子层可以吸附离子型或非离子型污染物；通过改性矿物、人工合成沸石分子筛可以吸附及离子交换多种重金属离子。

作为本实用新型的优选技术方案，所述电动吸附区的两侧分别设有正极和负极。

利用阳极板、阴极板的电场作用将废水中的重金属吸附“捕获”。

作为本实用新型的更为优选的技术方案，所述正极包括相对分布的第一正极和第二正极，所述负极包括相对分布的第一负极和第二负极。

所述第二负极位于所述第一正极的靠近所述电动吸附区侧壁的一侧。所述第二正极位于所述第一负极的靠近所述电动吸附区侧壁的一侧。第二负极和第二正极用于避免第一正极和第一负极产生极化现象。

作为本实用新型的优选技术方案，所述净化装置的外壳为圆弧形壳体。

作为本实用新型的优选技术方案，所述第一正极和第一负极为半弧形。

作为本实用新型的优选技术方案，所述第一至第五隔板均可以为多孔或者其他的可以渗透的结构，目的在于分隔不同的材料层。所述隔板为穿孔PE板。所述穿孔PE板的孔径小于0.5mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过设置初级过滤区、砂层过滤区、多孔吸附区、可渗透墙区和带有出水口的电动吸附区能够很好的处理含有多种重金属离子的工业废水。同时，位于前位区的输水口的水平位置高于位于后位区的输水口；所述初级过滤区、砂层过滤区和多孔吸附区位于所述可渗透墙区和所述电动吸附区的上方；采用这样的堆砌排布方式，不仅减少占地面积；而且，充分利用了输水口间的高度差，节约输送水流的动力能源。

本实用新型可以同时去除工业废水中多种重金属离子，工艺流程简单、无添加药剂、安装运行方便、性价比相对较高、处理迅速。

附图说明

图1为本实用新型的内部剖面结构示意图。

图2为本实用新型的内部立体结构示意图。

图3为本实用新型的另一个角度的立体结构示意图。

图4为本实用新型的装置外壳为圆弧形的剖面结构示意图。

图中：

1、初级过滤区；11、输水机构；1101、提升管；1102、提升泵；12、进水口；13、格栅区；1301、细格栅机；1302、连通口；14、调节池区；1401、集水池；

2、砂层过滤区；21、第一挡板；2101、第一输水口；2102、第一输水管道；22、中砂滤层；23、第二隔板；24、细砂滤层；25、第三隔板；26、锰砂滤层；

3、多孔吸附区；31、第二挡板；3101、第二输水口；3102、第二输水管道；32、酸化改性膨润土层；33、第四隔板；34、酸化改性沸石层；35、第五隔板；36、人工合成沸石分子筛；

4、可渗透墙区；41、第三挡板，4101、第三输水口；4102、第三输水管道；42、零价铁和酸洗零价铁层；43、生态吸附材料层；44、第一隔板；

5、电动吸附区；51、出水口；52、正极；5201、第一正极；5202、第二正极；53、负极；5301、第一负极；5302、第二负极。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

如图1～3所示，本实施例1提供一种用于去除工业废水中多种重金属离子的净化装置，包括依次连通的设有进水口的初级过滤区1、砂层过滤区2、多孔吸附区3、可渗透墙区4和设有出水口51的电动吸附区5；初级过滤区1包括输水机构11；输水机构11(其他相邻区之间为相同的输水机构结构，在示意图中未进行标号；并且由于位于初级过滤区1和砂层过滤区2之间的输水机构另外还连接有提升管1101和提升泵1102，为保持示意图清晰，未进行详细标号，具体的输水机构11的结构请参考本实施例1中后续结构)包括输水端伸入至砂层过滤区2底部的提升管1101。初级过滤区1包括格栅区13和调节池区14；格栅区13内设有细格栅机1301和位于底部的连通口1302。这样的结构可以连续自动拦截并清除流体中各种形状杂物，便于为后续处理提供较为清澈的流体。

本实施例1中，调节池区14包括带有斜坡的集水池1401，提升管1101的进水端位于集水池1401的底部。带有斜坡的集水池1401可以更加方便的收集从格栅区13进入调节池区14的工业废水，以方便输水机构11的输送。抽吸输水机构11包括为提升管1101提供动力的提升泵1102。进水口12位于调节池区14的上部。

为了更方便的理解输水机构11在相邻两个区之间的作用，从砂层过滤区2开始，至电动吸附区截止，挡板包括第一、第二、第三挡板，同理对输水口和输水管也进行了类似第一、第二、第三的编号。具体内容包括砂层过滤区2与多孔吸附区3之间设有第一挡板21，第一挡板21上靠近顶部位置设有第一输水口2101；第一输水口2101连接伸入至多孔吸附区3底部的第一输水管道2102；多孔吸附区3与可渗透墙区4之间设有第二挡板31，第二挡板31上靠近顶部位置设有第二输水口3101；第二输水口3101连接伸入至可渗透墙区4底部的第二输水管道3102(部分输水管道未示出)；可渗透墙区4与电动吸附区5之间设有第三挡板41，第三挡板41上靠近顶部位置设有第三输水口4101；第三输水口4101连接伸入至电动吸附区5底部的第三输水管道4102；第一输水口2101的水平位置高于第二输水口3101；初级过滤区1、砂层过滤区2和多孔吸附区3位于可渗透墙区4和电动吸附区5的上方；第三输水口4101的水平位置高于出水口51。

可渗透墙区4包括零价铁和酸洗零价铁层42、生态吸附材料层43和第一隔板44。可渗透墙区4内设置零价铁和酸洗零价铝层42(按重量剂的配比为1:1)，可将金属活动顺序表中排于其后的金属置换出来并沉积在，还可以将氧化性较强的离子或化合物及某些有机物还原，同时避免了单纯零价铁、零价铝因氧化团聚形成的反应保护膜，阻塞反应介质，降低孔隙度与水力传导率；生态吸附材料(按重量计组分配比为，活性炭：改性改性天然凹凸棒土＝1:1)可吸附去除被零价铁和酸洗零价铝层活化的重金属离子。

砂层过滤区2包括中砂滤层22、第二隔板23、细砂滤层24、第三隔板25和锰砂滤层26。这样可去除水中悬浮物、泥沙、铁锈等大分子固体颗粒和胶体，使水澄清；锰砂可去除水中的铁离子。其中各个滤层的粒径分布为，中砂滤层(粒径2.0～3.0mm)、细砂滤层(粒径1.5～2.0mm)及锰砂滤层(粒径1.5～2.0mm)。

多孔吸附区3包括酸化改性膨润土层32、第四隔板33、酸化改性沸石层34、第五隔板35和人工合成沸石分子筛36。通过改性矿物分子层间吸附离子型或非离子型污染物，通过改性矿物、人工合成沸石分子筛吸附及离子交换多种重金属离子。

电动吸附区5包括分布在两侧的正极52和负极53，正极52和负极53分别连接电源。利用阳极板、阴极板的电场作用将废水中的重金属吸附“捕获”。正极52包括相对分布的第一正极5201和第二正极5202，负极53包括相对分布的第一负极5301和第二负极5302。第二负极5302位于第一正极5201的靠近电动吸附区5侧壁的一侧。第二正极5202位于第一负极5301的靠近电动吸附区5侧壁的一侧。第二负极5302和第二正极5202用于避免第一正极5201和第一负极5301产生极化现象。本实施例1中，第一正极5201和第一负极5301为半弧形。第一至第五隔板均可以为多孔或者其他的可以渗透的结构，目的在于分隔不同的材料层。隔板为穿孔PE板。穿孔PE板的孔径小于0.5mm。

本实用新型通过设置初级过滤区1、砂层过滤区2、多孔吸附区3、可渗透墙区4和带有出水口51的电动吸附区5能够很好的处理含有多种重金属离子的工业废水。同时，第一输水口2101的水平位置高于第二输水口3101；初级过滤区1、砂层过滤区2和多孔吸附区3位于可渗透墙区4和电动吸附区5的上方；第三输水口4101的水平位置高于出水口51，采用这样的堆砌排布方式，减少占地面积。此外，充分利用了第一输水口2101、第二输水口3101和第三输水口4101的高度差，节约输送水流的动力能源。

本实用新型可以同时去除工业废水中多种重金属离子，工艺流程简单、无添加药剂、安装运行方便、性价比相对较高、处理迅速。本实用新型新型中输水口与输水管道之间可以设置集液箱，这样可以更好的进行工业废水的输送。

本实用新型的具体工作方式为：

首先将含有重金属的工业废水通入进水口12，工业废水经过格栅区13的处理从连通口1302进入调节池区14，并聚集在集水池1401中。此时，打开输水机构11，工业废水通过提升泵12提供的动力从提升管1101进入砂层过滤区2。工业废水经过砂层过滤区2的处理进入第一输水口2101，通过与第一输水口2101相连通的第一输水管2102进入多孔吸附区3。之后通过与第二输水口3101连通的第二输水管道3102进入可渗透墙区4。再通过与第三输水口4101连通的第三输水管道4102进入电动吸附区5。最后，工业废水从电动吸附区5的出水口51排出。

实施例2

如图4所示，本实施例为本实用新型的第2实施例，在技术方案上基本与实施例1相同，不同之处在于，所述净化装置的外壳为圆弧形壳体。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于去除工业废水中多种重金属离子的净化装置，其特征在于，包括顺次连通的设有进水口(12)的初级过滤区(1)、砂层过滤区(2)、多孔吸附区(3)、可渗透墙区(4)和设有出水口(51)的电动吸附区(5)；

上述顺次连通的两个区之间设有输水机构(11)；

所述输水机构(11)包括挡板、靠近所述挡板顶部的输水口以及一端与所述输水口连接，另一端伸入至顺次相邻的两个区中后位区底部的输水管道；

位于相邻两个区中前位区的输水口的水平位置高于位于后位区的输水口的水平位置；

所述初级过滤区(1)、砂层过滤区(2)和多孔吸附区(3)位于所述可渗透墙区(4)和所述电动吸附区(5)的上方。

2.根据权利要求1所述的用于去除工业废水中多种重金属离子的净化装置，其特征在于，位于所述初级过滤区(1)和所述砂层过滤区(2)之间的输水机构(11)还包括提升管(1101)以及与提升管(1101)相连的提升泵(1102)。

3.根据权利要求2所述的用于去除工业废水中多种重金属离子的净化装置，其特征在于，所述初级过滤区(1)包括顺次连通的格栅区(13)和调节池区(14)；所述格栅区(13)与所述进水口(12)连接；所述格栅区(13)内设有细格栅机(1301)。

4.根据权利要求3所述的用于去除工业废水中多种重金属离子的净化装置，其特征在于，所述调节池区(14)包括带有斜坡的集水池(1401)，所述提升管(1101)的进水端位于所述集水池(1401)的底部。

5.根据权利要求1所述的用于去除工业废水中多种重金属离子的净化装置，其特征在于，所述可渗透墙区(4)内由下至上依次设有零价铁和酸洗零价铁层(42)、第一隔板(44)和生态吸附材料层(43)。

6.根据权利要求1所述的用于去除工业废水中多种重金属离子的净化装置，其特征在于，所述砂层过滤区(2)内由下至上依次设有中砂滤层(22)、第二隔板(23)、细砂滤层(24)、第三隔板(25)和锰砂滤层(26)。

7.根据权利要求1所述的用于去除工业废水中多种重金属离子的净化装置，其特征在于，所述多孔吸附区(3)内由下至上依次设有酸化改性膨润土层(32)、第四隔板(33)、酸化改性沸石层(34)、第五隔板(35)和人工合成沸石分子筛(36)。

8.根据权利要求1所述的用于去除工业废水中多种重金属离子的净化装置，其特征在于，所述电动吸附区(5)的两侧分别设有正极(52)和负极(53)。

9.根据权利要求8所述的用于去除工业废水中多种重金属离子的净化装置，其特征在于，所述正极(52)包括相对分布的第一正极(5201)和第二正极(5202)，所述负极(53)包括相对分布的第一负极(5301)和第二负极(5302)。

10.根据权利要求1～9任意一项所述的用于去除工业废水中多种重金属离子的净化装置，其特征在于，所述净化装置的外壳为圆弧形壳体。

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