CN212198834U - 一种含铊离子废水净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种含铊离子废水净化系统，包括反应沉淀一体机和与反应沉淀一体机通过管道连接的第一药剂池、第二药剂池、第三药剂池和第四药剂池，反应沉淀一体机的进水口通过管道连接有调节池，其出水口通过管道连接有pH回调排放池，且其排泥口通过管道连接有污泥储存池，污泥储存池通过管道连接有回转窑。本实用新型的净化系统的处理能力强，每天处理水量可达到300m³，提高了废水处理能力和处理效率；废水净化系统处理后的污泥可排放至回转窑内，提高了污泥的综合利用率，减少了污泥中有价金属的损失。

Description

一种含铊离子废水净化系统

技术领域

本实用新型涉及铊离子废水净化领域，特别涉及一种含铊离子废水净化系统。

背景技术

自然界中，铊（Tl）广泛分布于各种水体中，但其含量普遍很低，而Tl在矿坑废水和冶炼工业排放废水中高度聚集，在矿区河流湖泊、地下水中的含量异常高，形成较严重的地域性Tl污染。Tl在自然水体中存在两种氧化状态：Tl⁺和Tl³⁺，Tl⁺是主要的存在形式，易随地下水或地表水的流动而迁移到更远的距离，只有在极强的氧化条件下Tl³⁺才存在。

铊（Tl）是一个典型的毒害金属元素，对哺乳动物的毒性高于Hg、Cd、Cu、Pb、Zn等元素，对人体致命剂量为0.1～0.7g。水体中的Tl通过饮用水或水生物体进入食物链，参与人体的新陈代谢。Tl可广泛分布于人体中，聚集于骨胳和肾脏中，最后进入中枢神经系统。Tl在人体的酶化反应过程中可以置换K，并与酶产生很强的亲和力，从而诱发Tl的毒害效应。Tl中毒的主要症状有：精神不振、四肢无力、关节疼痛、全身疼痛、肠道系统紊乱、中枢神经系统紊乱、视力减退、失明和脱发，严重的可导致死亡。Tl的生物半衰期为3～8天，Tl最终通过尿液排出体外。由于Tl的环境循环和毒性富集时间较长(20～30年)，Tl环境恶化引起的生态效应和毒理效应有明显的滞后作用，因此Tl环境污染引起人们的高度重视。

目前国内外开展了大量含铊废水的处理研究，处理方法较多。美国环保署推荐采用活性氧化铝和离子交换法吸附分离处理含铊废水，但处理成本高；饱和氯化钠溶液可促使废水中的铊以氯化铊的形式有效沉淀，但该方法会增加废水的盐度，难以推广应用于实际工业生产过程。因此，亟需提供一种可有效去除废水中铊离子的净化系统。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构简单、操作方便，且处理成本低、净化效果好的含铊离子废水净化系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种含铊离子废水净化系统，包括反应沉淀一体机和与所述反应沉淀一体机通过管道连接的第一药剂池、第二药剂池、第三药剂池和第四药剂池，所述反应沉淀一体机的进水口通过管道连接有调节池，其出水口通过管道连接有pH回调排放池，且其排泥口通过管道连接有污泥储存池，所述污泥储存池通过管道连接有回转窑。

进一步，所述反应沉淀一体机与pH回调排放池之间还设有回用水池，所述回用水池与反应沉淀一体机、pH回调排放池均通过管道连接。

进一步，所述反应沉淀一体机内设有反应池、与反应池连通的净水仓，所述净水仓的下方设有沉淀池，且其两内侧壁之间设有斜板，所述反应沉淀一体机的进水口设于反应池的侧壁上，且其出水口设于净水仓的底部，所述反应沉淀一体机的排泥口设于沉淀池的底部。

进一步，所述第一药剂池、第二药剂池、第三药剂池和第四药剂池均通过管道与所述反应池连接。

进一步，所述调节池与反应沉淀一体机的进水口相连的管道上设有一次提升泵，所述反应沉淀一体机的排泥口与污泥储存池相连的管道上设有气动隔膜泵，所述污泥储存池与回转窑相连的管道上设有污泥压滤泵。

进一步，所述回用水池与pH回调排放池相连的管道上设有二次提升泵。

进一步，所述pH回调排放池还通过管道连接有吸附系统。

进一步，所述吸附系统包括通过管道依次连接的重金属离子处理系统和超滤系统。

进一步，所述重金属离子处理系统包括壳体和设于壳体内且从上之下依次设置的第一吸附层、第二吸附层和第三吸附层，所述壳体的中部设有竖直设立的隔板，所述隔板的顶端与所述壳体的顶壁连接，其底端与壳体的底壁不相连，通过隔板将第一吸附层、第二吸附层和第三吸附层分割为左右两部分，所述第一吸附层的吸附能力大于第二吸附层的吸附能力，所述第三吸附层的吸附能力大于第一吸附层的吸附能力。

进一步，所述第一药剂池内存放有氢氧化钠溶液，所述第二药剂池内存放有JS-1，所述第三药剂池内存放有稳定剂，所述第四药剂池内存放有絮凝剂。

本实用新型一种含铊离子废水净化系统的有益效果：

（1）本实用新型通过采用氢氧化钠、JS-1、稳定剂和絮凝剂对废水中的铊离子进行净化处理，可通过调节第一药剂池、第二药剂池、第三药剂池和第四药剂池内试剂的用量，处理不同铊离子浓度的废水，该净化系统的处理能力强，每天处理水量可达到300m³，提高了废水处理能力和处理效率；

（2）本实用新型的废水净化系统处理后的污泥可排放至回转窑内，作为有价金属回收处理的原料，提高了污泥的综合利用率，减少了污泥中有价金属的损失。

附图说明

图1—为实施例1一种含铊离子废水净化系统的结构示意图；

图2—为实施例2一种含铊离子废水净化系统的结构示意图。

上述附图标记：1-反应沉淀一体机，2-反应池，3-通孔，4-净水仓，5-进水口，6-沉淀池，7-斜板，8-出水口，9-排泥口，10-第一药剂池，11-第二药剂池，12-第三药剂池，13-第四药剂池，14-调节池，15-回用水池，16-pH回调排放池，17-污泥储存池，18-回转窑，19-一次提升泵，20-气动隔膜泵，21-污泥压滤泵，22-二次提升泵，23-超滤系统，24-壳体，25-第一吸附层，26-第二吸附层，27-第三吸附层，28-隔板。图中实心箭头表示水的流动方向，单线箭头表示污泥的输送方向。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，但这些具体实施方案不以任何方式限制本实用新型的保护范围。

实施例1

一种含铊离子废水净化系统，包括反应沉淀一体机1，所述反应沉淀一体机1内设有反应池2，反应池2的右侧通过通孔3连通有净水仓4，且其左侧壁的上方设有进水口5（即为反应沉淀一体机1的进水口5），所述净水仓4的下方设有沉淀池6，且其两个内侧壁之间设有斜板7，且其右侧壁的上方设有出水口8（即为反应沉淀一体机1的出水口8），所述沉淀池6的底部设有排泥口9（即为反应沉淀一体机1的排泥口9），所述反应池2的上方通过管道连接有第一药剂池10、第二药剂池11、第三药剂池12和第四药剂池13，所述第一药剂池10内存放有氢氧化钠溶液，所述第二药剂池11内存放有JS-1，JS-1是重金属去除协同脱铊剂，是一种富含羟基的胶态粒子，所述第三药剂池12内存放有稳定剂，所述第四药剂池13内存放有絮凝剂。

所述反应沉淀一体机1的进水口5通过管道连接有调节池14，所述反应沉淀一体机1的出水口8通过管道连接回用水池15，所述回水用池通过管道连接有pH回调排放池16，在pH回调排放池16内加入硫酸，调整pH回调排放池16内水的pH值，使处理后的水的pH值达到标准后排放出；所述反应沉淀一体机1的排泥口9通过管道连接有污泥储存池17，所述污泥储存池17通过管道连接有回转窑18，污水净化处理得到的污泥从污泥储存桶内输送至回转窑18内，通过回转窑18对污泥中的有价金属进行回收利用，采用污泥作为有价金属回收的原材料，扩大了有价金属生产的原料选择范围，提高了污泥的回收利用率，降低了污泥直接排放后对环境造成的污染。

本实用新型一种含铊离子废水净化系统采用由调节池14、药剂池、反应沉淀一体机1、回用水池15和pH回调排放池16组成的结构对含铊离子的废水进行净化处理，通过药剂池向反应沉淀一体机1内注入氢氧化钠调整废水的pH值至9，并通过以100L/h的投放量加入JS-1使铊离子与JS-1形成配合物，再以100L/h的投放量加入絮凝剂和稳定剂使配合物聚集后进入斜板7内进行固液分离，从而将铊离子从废水中去除，该系统中使用的药剂成本低廉，降低了废水中铊离子的净化成本；且通过调节第一药剂池10、第二药剂池11、第三药剂池12和第四药剂池13内氢氧化钠、JS-1、絮凝剂和稳定剂的用量，处理不同铊离子浓度的废水，该净化系统的处理能力强，每天处理水量可达到300m³，提高了废水处理能力和处理效率。

所述调节池14与反应沉淀一体机1的进水口5相连的管道上设有一次提升泵19，所述反应沉淀一体机1的排泥口9与污泥储存池17相连的管道上设有气动隔膜泵20，所述污泥储存池17与回转窑18相连的管道上设有污泥压滤泵21，所述回用水池15与pH回调排放池16相连的管道上设有二次提升泵22。采用一次提升泵19、气动隔膜泵20、污泥压滤泵21和二次提升泵22使污水从上一处理池中抽提至下一处理池内，提高了污水在管道内的输送效率，进一步提高了污水净化效率。

采用本实施例中的净化系统处理后的出水水质满足铊≤0.005mg/L，废水处理后铊的排放达到并优于《工业废水铊污染物排放准》。

本实用新型一种含铊离子废水净化系统的工作原理及使用方法：

本实用新型工作时，污水排放至调节池14后，在一次提升泵19的抽提下从调节池14中抽提至反应池2内，通过第一药剂池10、第二药剂池11、第三药剂池12和第四药剂池13向反应池2内分别加入氢氧化钠、JS-1、絮凝剂和稳定剂使铊离子形成沉淀后流入净化仓内，在净化仓内的斜板7沉淀过滤后滤水从反应沉淀一体机1的出水口8通过管道流入回用水池15内，该滤水在二次提升泵22的作用下从回用水池15中抽提至pH回调排放池16内，在pH回调排放池16中加入硫酸调整滤水的pH值为7-9，使滤水的pH值达到标准后排放出去；经过斜板7沉淀过滤后的污泥从反应沉淀一体机1的排污口排出，该污泥在气动隔膜泵20的作用下被抽提至污泥储存池17内，再经过污泥压滤泵21的作用下抽提至回转窑18内，作为制备有价金属的原料，对污泥中的有价金属进行回收利用。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于：所述pH回调排放池16还通过管道连接有吸附系统，所述吸附系统包括通过管道依次连接的重金属离子处理系统和超滤系统23，超滤系统23可采用超滤膜对水中的微生物、重金属等，进一步提高废水净化效果。

所述重金属离子处理系统包括壳体24和设于壳体24内且从上之下依次设置的第一吸附层25、第二吸附层26和第三吸附层27，所述壳体24的中部设有竖直设立的隔板28，所述隔板28的顶端与所述壳体24的顶壁连接，其底端与壳体24的底壁不相连（隔板28的长度小于壳体24的顶壁与底壁之间的距离），使隔板28的底端与壳体24的底壁之间形成水的渗流通道，通过隔板28将第一吸附层25、第二吸附层26和第三吸附层27分割为左右两部分，所述第一吸附层25的吸附能力大于第二吸附层26的吸附能力，所述第三吸附层27的吸附能力大于第一吸附层25的吸附能力。

所述重金属离子处理系统的入口和出口均设于壳体24的上方且与第一吸附层25相对应的位置，pH回调排放池16内的水先从重金属离子系统的上方从上至下依次通过第一吸附层25、第二吸附层26、第三吸附层27的左侧部分吸附；由于从pH回调排放池16内流入的水中含重金属离子浓度较高，先通过第一吸附层25左侧部分对水中的重金属离子进行高度吸附，再流入吸附能力比第一吸附层25较弱的第二吸附层26进行进一步净化吸附处理，可整体提高吸附材料的使用寿命，水流入重金属离子处理系统后的重金属离子大多都聚集在壳体24的底部，从而将第三吸附层27选择吸附能力最强的吸附材料深度净化聚集在重金属离子处理系统底部的重金属离子；

经过由上至下吸附处理后的水再从隔板28与壳体24的底壁之间向右流动并从下至上依次经过第三吸附层27、第二吸附层26和第一吸附层25的右侧部分后从重金属离子系统的上方的出口渗出，再经过超滤系统23进一步对水进行处理后排放；当水从底部向顶部渗透时，先通过吸附能力最强的第三吸附层27进行深度吸附，再经过第二吸附层26进一步吸附，最后经过位于出口处且吸附能力大于第二吸附层26的第一吸附层25吸附后流出，可保证流出时水中的重金属含量较低，提高水的净化效果。

本实用新型中第一吸附层的吸附材料为氧化石墨烯，第二吸附层的吸附材料为活性炭，第三吸附层的材料为凹土/聚丙烯酸复合型吸附剂，该吸附剂采用CN201610430624.6的方法制得。

本实用新型中反应沉淀一体机的具体结构也可采用现有技术中其他具有以上功能的沉淀机即可，如专利申请号为201711074518 .X公布的一种斜板沉淀器，因此，对于反应沉淀一体机的工作原理在此不进行一一赘述。

本文中所采用的描述方位的词语“上”、“下”、“左”、“右”等均是为了说明的方便基于附图中图面所示的方位而言的，在实际装置中这些方位可能由于装置的摆放方式而有所不同。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种含铊离子废水净化系统，其特征在于：包括反应沉淀一体机和与所述反应沉淀一体机通过管道连接的第一药剂池、第二药剂池、第三药剂池和第四药剂池，所述反应沉淀一体机的进水口通过管道连接有调节池，其出水口通过管道连接有pH回调排放池，且其排泥口通过管道连接有污泥储存池，所述污泥储存池通过管道连接有回转窑。

2.如权利要求1所述一种含铊离子废水净化系统，其特征在于：所述反应沉淀一体机与pH回调排放池之间还设有回用水池，所述回用水池与反应沉淀一体机、pH回调排放池均通过管道连接。

3.如权利要求1所述一种含铊离子废水净化系统，其特征在于：所述反应沉淀一体机内设有反应池、与反应池连通的净水仓，所述净水仓的下方设有沉淀池，且其两内侧壁之间设有斜板，所述反应沉淀一体机的进水口设于反应池的侧壁上，且其出水口设于净水仓的底部，所述反应沉淀一体机的排泥口设于所述沉淀池的底部。

4.如权利要求3所述一种含铊离子废水净化系统，其特征在于：所述第一药剂池、第二药剂池、第三药剂池和第四药剂池均通过管道与所述反应池连接。

5.如权利要求1所述一种含铊离子废水净化系统，其特征在于：所述调节池与反应沉淀一体机的进水口相连的管道上设有一次提升泵，所述反应沉淀一体机的排泥口与污泥储存池相连的管道上设有气动隔膜泵，所述污泥储存池与回转窑相连的管道上设有污泥压滤泵。

6.如权利要求2所述一种含铊离子废水净化系统，其特征在于：所述回用水池与pH回调排放池相连的管道上设有二次提升泵。

7.如权利要求1所述一种含铊离子废水净化系统，其特征在于：所述pH回调排放池还通过管道连接有吸附系统。

8.如权利要求7所述一种含铊离子废水净化系统，其特征在于：所述吸附系统包括通过管道依次连接的重金属离子处理系统和超滤系统。

9.如权利要求8所述一种含铊离子废水净化系统，其特征在于：所述重金属离子处理系统包括壳体和设于壳体内且从上之下依次设置的第一吸附层、第二吸附层和第三吸附层，所述壳体的中部设有竖直设立的隔板，所述隔板的顶端与所述壳体的顶壁连接，其底端与壳体的底壁不相连，通过隔板将第一吸附层、第二吸附层和第三吸附层分割为左右两部分，所述第一吸附层的吸附能力大于第二吸附层的吸附能力，所述第三吸附层的吸附能力大于第一吸附层的吸附能力。

10.如权利要求1-8任一项所述一种含铊离子废水净化系统，其特征在于：所述第一药剂池内存放有氢氧化钠溶液，所述第二药剂池内存放有JS-1，所述第三药剂池内存放有稳定剂，所述第四药剂池内存放有絮凝剂。

Images