CN212532362U - 一种酸性矿区废水快速处理设备及废水处理系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种酸性矿区废水快速处理设备及废水处理系统，涉及污水处理技术领域。酸性矿区废水快速处理设备包括壳体、增压机构及吸附层，通过进水口向壳体内输入待处理的废水，废水聚集在吸附层上方与壳体围绕的空间内，增压机构向壳体内增加压力，使聚集的废水快速渗透吸附层，吸附层吸附废水中的重金属离子，处理后的废水由出水口排出。本申请结构简单，增压机构向壳体内增加压力实现了废水的快速处理，吸附层吸附重金属离子，废水处理效果好。废水处理系统，使用了酸性矿区废水快速处理设备，实现废水的快速处理，处理效果好。

Description

一种酸性矿区废水快速处理设备及废水处理系统

技术领域

本申请涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种酸性矿区废水快速处理设备及废水处理系统。

背景技术

我国重金属酸性矿区早期开采粗放，矿渣以及废水等处理不科学，导致矿石废料的露天堆积，使得酸性矿区附近水体pH值偏低且富集大量重金属离子，水体通过渗透进入地下水，或通过雨水流入水塘、河流等自然水体中，对水体中的生物、灌溉水源及饮用水源有严重污染，造成鱼虾类、农作物以及饮用水中重金属超标，对人体健康产生严重威胁。

为了处理酸性矿区污染水体，现有技术，申请号为CN201520103560.X，申请日为2015年02月13日的中国专利提供了重金属污水处理装置，通过多层复合过滤层对污水进行吸附处理，其结构复杂，处理不连续，效率较低，且多层复合过滤层安装在壳体内部，拆装难度较高，过滤层老化后拆卸时间长，影响设备使用效率。现有技术设备设计复杂，拆装难度大，不便于偏远酸性矿区的安装和使用。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本申请的第一目的是提供一种酸性矿区废水快速处理设备，结构简单，实现废水的快速处理，处理效果好。

为解决上述技术问题，本申请的第二目的是提供一种废水处理系统，使用了上述第一目的提供的酸性矿区废水快速处理设备，实现废水的快速处理，处理效果好。

为达上述第一目的，本申请提供的一种酸性矿区废水快速处理设备，包括壳体、增压机构及吸附层；

所述壳体包括进水口和出水口，所述进水口设置在所述壳体侧壁上，所述出水口设置在所述壳体的底部；

所述增压机构设置在所述壳体的上方，用于向所述壳体内增加压力；

所述吸附层设置在所述壳体内，且位于所述进水口下方。

在一种可行的实施方式中，所述吸附层与所述壳体可拆卸安装。

在一种可行的实施方式中，所述吸附层与所述壳体通过卡扣连接。

在一种可行的实施方式中，所述吸附层包括离子交换树脂填充层和/或活性炭填充层。

在一种可行的实施方式中，所述增压机构包括推板及直线驱动件，所述推板设置于所述壳体内，及与所述壳体内壁相适配，所述直线驱动件设置在所述推板远离所述壳体的一侧，所述直线驱动件用于推动所述推板在所述壳体内上下运动。

在一种可行的实施方式中，进一步的，所述推板上设有进气口，所述进气口上设有气流单向阀。

在一种可行的实施方式中，所述增压机构包括气泵，所述气泵通过气管连通所述壳体，用于向所述壳体吸气或鼓气。

在一种可行的实施方式中，所述壳体包括上壳体及下壳体，所述上壳体和所述下壳体通过铰链连接，且所述上壳体与所述下壳体密封配合。

在一种可行的实施方式中，进一步的，所述进水口设有水流单向阀。

为达上述第二目的，本申请还提供了一种废水处理系统，包括上述第一目的提供的酸性矿区废水快速处理设备，其中，所述进水口连接供水管，所述供水管用于提供废水。

相比现有技术，本申请的有益效果：

本申请提供一种酸性矿区废水快速处理设备，包括壳体、增压机构及吸附层，通过进水口向壳体内输入待处理的废水，废水聚集在吸附层上方与壳体围绕的空间内，增压机构向壳体内增加压力，使聚集的废水快速渗透吸附层，吸附层吸附废水中的重金属离子，处理后的废水由出水口排出。本申请结构简单，增压机构向壳体内增加压力实现了废水的快速处理，吸附层吸附重金属离子，废水处理效果好。

本申请提供一种废水处理系统，使用了上述第一目的提供的酸性矿区废水快速处理设备，实现废水的快速处理，处理效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本申请实施例一提供的一种酸性矿区废水快速处理设备的结构示意图；

图2示出了本申请实施例二提供的一种酸性矿区废水快速处理设备的结构示意图；

图3示出了本申请实施例三提供的一种酸性矿区废水快速处理设备的结构示意图；

图4示出了本申请提供的酸性矿区废水快速处理设备中的吸附层的结构示意图；

图5示出了本申请提供的一种废水处理系统。

主要元件符号说明：

1-壳体；100a-上腔室；100b-下腔室；10-出水口；11-进水口；12-水流单向阀；13-检修门；130-第一密封件；14-过滤器；15-视窗；1a-上壳体； 1b-下壳体；1c-第二密封件；2-增压机构；20-推板；21-直线驱动件；210a- 气管；21a-气泵；22-气流单向阀；3-吸附层；30-吸附架；300-活性炭填充层；310-离子交换树脂填充层；4-压力计；2000-下一级废水处理工序；1000- 上一级废水处理工序。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

请参阅图1，本实施例提供一种酸性矿区废水快速处理设备，用于处理酸性矿区废水中的重金属离子，避免含重金属离子的废水通过渗透进入地下水，或通过雨水流入水塘、河流等自然水体中。保护水体中的生物、灌溉水源及饮用水源不受重金属污染，改善环境，保障人类身体健康。

本实施例提供的酸性矿区废水快速处理设备，包括壳体1、增压机构 2及吸附层3，其中，壳体1为中空结构，增压机构2用于向壳体1内增加压力，吸附层3设置在壳体1内。

在一些具体的实施例中，壳体1设计为圆柱形或棱柱行。

在一些具体的实施例中，吸附层3位于壳体1中部位置，该吸附层3 的上方与壳体1围绕形成的空间为上腔室100a，吸附层3的下方与壳体1 围绕形成的空间为下腔室100b。换而言之，吸附层3将壳体1内划分为上腔室100a和下腔室100b。

壳体1包括进水口11和出水口10，进水口11设置在壳体1的侧壁上，且进水口11连通上腔室100a，进水口11用于向壳体1内的上腔室100a 输入待处理的废水，也就是说，废水聚集在上腔室100a并且废水由上腔室 100a向下腔室100b渗透，废水中含有的重金属离子会被吸附层3吸附掉，处理后的废水流入向壳体1内的下腔室100b。出水口10设置在壳体1的底部，换而言之，出水口10连通下腔室100b，出水口10用于将下腔室100b 中出后的废水排出壳体1外，排出的废水已经完成重金属的离子的去除，不再含有重金属离子。

在一些具体的实施例中，壳体1在靠近出水口10的形状设计为漏斗形，漏斗形的结构设计可以更方便处理后的废水快速聚集向出水口10排出。

吸附层3用于吸附废水中的重金属离子，并富集废水中的重金属离子，吸附层3是具有一定使用寿命的，随着使用时间的推移，吸附层3的吸附效果也会呈下降趋势，因此需要定期的进行跟换和检修的，以保证吸附效果。

进而，吸附层3为易损耗件，本实施例中，吸附层3整体与壳体1为可拆卸安装。

进一步的，为了方便吸附层3的更换和检修，在壳体1对应吸附层3 安装的位置开设有检修口(图未示)，检修口的大小可以方便吸附层3的取出和安装。在本实施中，吸附层3通过推拉方式取出和安装。检修口的设置方便了吸附层3的拆卸和安装以及日常维护。

在一些具体的实施例中，在检修口外设置有一扇检修门13，该检修门 13可相对壳体1打开或关闭，用于封闭检修口。同时考虑到壳体1内流动的都是含有重金属的废水，因此检修门13与检修口封闭处设有第一密封件 130，该第一密封件130可以使检修门13与检修口的密封，防止废水通过检修口泄漏出，造成二次污染。

在一些具体的实施例中，考虑到吸附层3为易损耗件，为了提高拆装的便捷性，吸附层3与壳体1通过卡扣连接，卡扣连接可快速拆装，极大地减少吸附层3的拆装的繁琐性，减少人工劳动强度，提高工作效率。

吸附层3作为废水中重金属离子吸附的关键部件，因此，为了使吸附层3具有更好的吸附效果，吸附层3的设计极为重要。

再结合图4，在本实施例中，吸附层3包括吸附架30，该吸附架30 内填充有离子交换树脂填充层310和活性炭填充层300。

进一步的，离子交换树脂填充层310和活性炭填充层300为上下分布关系，其中活性炭填充层300位于离子交换树脂填充层310的上方，活性炭填充层300为一级吸附，之后由离子交换树脂填充层310进行二级吸附，吸附效果更好。

在一些具体的实施例中，离子交换树脂填充层310和活性炭填充层300 为混合结构。

进一步的，离子交换树脂填充层310和活性炭填充层300的总厚度为 20～40cm。

在一些具体的实施例中，离子交换树脂填充层310和活性炭填充层300 的总厚度为25cm、30cm、35cm中的一种，以上只是举例说明，不作为本申请保护范围的限制。

在一些具体的实施例中，吸附架30内进填充了离子交换树脂填充层 310、活性炭填充层300中的一种。

在本实施例中，增压机构2包括推板20及直线驱动件21，推板20设置于壳体1的内，且位于上腔体内。推板20与壳体1的内壁相适配，换而言之，推板20与壳体1的内壁形成密封效果。直线驱动件21设置在推板20远离壳体1的一侧，直线驱动件21驱动推板20在壳体1内做上下运动。

在一些具体的实施例中，推板20为塑料材质，采用塑料质量轻，可以减轻设备的重量。而且塑料的造价低，进一步节省成本。

在一些具体的实施例中，直线驱动件21选择电动推杆、丝杆电机、气缸或油缸中的一种，上述到的直线驱动件21都能执行伸缩动作，进而可以带动推板20在壳体1内做上下运动。

在本实施例中，直线驱动件21选择电动推杆，电动推杆的安装在壳体1上或外置架上，电动推杆的输出端与推板20连接，进而，电动推杆驱动推板20在壳体1内做上下运动。

本实施例中，增压机构2是这样实现增压的：

当直线驱动件21驱动推板20上行时，即，推板20向远离吸附层3 的方向运动，此时上腔室100a内形成负压状态，该负压状态下，待处理的废水可以从进水口11快速进入上腔室100a内，并聚集在上腔室100a中。

当直线驱动件21驱动推板20下行时，即，推板20向靠近吸附层3 的方向运动，此时上腔室100a内形成正压状态，该正压状态下，聚集在在上腔室100a中的待处理废水会被正压力迫使渗透过吸附层3，吸附层3吸附待处理废水中的重金属。

渗透过吸附层3的废水经吸附处理后，除去了重金属离子，并落入下腔室100b，由出水口10排出。

在一些具体的实施例中，为了防止推板20下行时，上腔室100a内形成正压状态时，待处理废水再由出水口10流出，因此，在出水口10设置有水流单向阀12。

该水流单向阀12的工作原理：当上腔室100a形成正压状态时，水流单向阀12处于关闭状态，以阻止废水从进水口11流出；当上腔室100a 形成负压状态时，水流单向阀12处于开启状态，此时废水从进水口11流入。

进一步的，在水流单向阀12的进口还安装有过滤器14，用于过滤杂质，避免水流单向阀12和吸附层3的堵塞。该过滤器14可以选择Y形过滤器14，其中，过滤器14因定期进行清理，保持通畅，减少阻力。

还可以理解的，推板20在上行时，上腔室100a内形成负压状态时，上腔室100a需要吸气，进而下腔室100b的气流会透过吸附层3进入上腔室100a，因此该气流会疏通吸附层3，使吸附层3具有更好的通透性，避免吸附层3堵塞。

进一步的，单靠下腔室100b的气流会使压板的上行时存在较大的阻力，因此，为了减少压板上行的阻力，同时利用下腔室100b的气流疏通吸附层3，在压板上设置有进气口(图未示)，并且在该进气口上设置有气流单向阀22。

该气流单向阀22是这样动作的：当上腔室100a形成正压状态时，气流单向阀22处于关闭状态，以阻止上腔室100a内的气体从进气口跑出；当上腔室100a形成负压状态时，气流单向阀22处于开启状态，此时外部气体经过进气口进入上腔室100a。

需要说明的，水流单向阀12和气流单向阀22分别现有的单向阀中的一种，本实施例中仅通过不同的命名进行区分。其中，单向阀作为现有技术中成熟的产品本实施例不再详细赘述。

本实施例提供的一种酸性矿区废水快速处理设备，通过增压机构2对壳体1内增加压力，使待处理的废水快速渗透吸附层3，吸附层3快速吸附废水中的重金属离子，达到快速处理废水的目的。

本实施例可以应用于酸性矿区的废水处理，本实施例结构简单，易于使用和维护，关键部件中的吸附层3拆装简便，通过进水口11的水流单向阀12的设置和增压机构2的联用，保证废水处理的连续性，可显著提高处理速度，实现酸性矿区废水快速处理设备的轻型化和简易化。

实施例二

请参阅图1、图2以及图4，本实施例提供的一种酸性矿区废水快速处理设备，在实施例一的基础上对壳体1进行改进，相比实施例一的主要区别在于：

具体参阅图2，在本实施例中，进一步的，壳体1包括上壳体1a和下壳体1b，也就是说，上壳体1a与下壳体1b组合后为一个整体的壳体1结构，因此，对应的进水口11设置在上壳体1a上，出水口10设置在下壳体 1b上。

其中，上壳体1a与上壳体1a通过铰链连接，能快速拆装，便于设备的整体维护和维修。可以理解的，上壳体1a相对下壳体1b可以打开，进而可以检测壳体1内部的情况，进一步的，可以实现吸附层3的更换。

在一些具体的是实施例中，吸附层3可以设置在上壳体1a内或设置在下壳体1b内。本实施例中选择设置在下壳体1b内，这样在打开上壳体1a 时，可以直接看到吸附层3的情况，也方便吸附层3的拆卸和安装。

进一步的，考虑到壳体1内用于处理废水，所以上壳体1a和下壳体 1b应该做到密封，防止废水渗出壳体1外，因此在上壳体1a和下壳体1b 装配处设有第二密封件1c。

在一些具体的是实施例中，在上壳体1a的侧壁上开设有视窗15，视窗15上设有透明的玻璃，操作人员可以透过视窗15直接看到上壳体1a 内的情况，即看到上腔室100a内的情况，根据视觉判断吸附层3的吸附效果及堵塞情况，以便及时更换吸附层3。

实施例三

请参阅图1-图4，本实施例提供的一种酸性矿区废水快速处理设备，在实施例一或实施例二的基础上对增压机构2进行改进，相比实施例一或实施例二的主要区别在于：

具体参阅图3，在本实施例中，增压机构2包括气泵21a，气泵21a 通过气管210a连通壳体1，用于向壳体1吸气或鼓气。

在结合图1，具体的，气泵21a的管路连通的是壳体1的上腔室100a，用于对上腔室100a进行吸气或鼓气，当气泵21a向上腔室100a进行吸气时，上腔室100a形成负压状态，进水口11输入待处理的废水，当气泵21a 向上腔室100a进行鼓气时，上腔室100a形成正压状态，进水口11的水流单向阀12关闭，以阻止废水从进水口11流出，此时，废水会被正压力迫使渗透过吸附层3，吸附层3吸附待处理废水中的重金属。

实施例四

请参阅图1-图4，本实施例提供的一种酸性矿区废水快速处理设备，在实施例一至三中任意一个实施例的基础上作出的改进，其主要区别点在于：

具体参阅图2和图3，在本实施例中，在壳体1上设置压力计4，用以监控壳体1上腔室100a内的压力变化情况，当压力计4检测的压力超出正常范围值时，则判断吸附层3出现堵塞，应该及时检修和更换。

实施例五

请参阅图1-图5，本实施例提供了一种废水处理系统，使用了上述实施例一至四提供的任意一种酸性矿区废水快速处理设备，实现废水的快速处理，处理效果好。

具体参阅图5，其中，酸性矿区废水快速处理设备的进水口11通过供水管连接存放有待处理废水的一级废水池(图未示)或者是上一级废水处理工序1000，用于为酸性矿区废水快速处理设备输送废水。

酸性矿区废水快速处理设备废水快速处理设备的出水口10通过输水管路连至下一级废水处理工序2000或者至二级废水池(图未示)。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种酸性矿区废水快速处理设备，其特征在于，包括壳体、增压机构及吸附层；

所述壳体包括进水口和出水口，所述进水口设置在所述壳体侧壁上，所述出水口设置在所述壳体的底部；

所述增压机构设置在所述壳体的上方，用于向所述壳体内增加压力；

所述吸附层设置在所述壳体内，且位于所述进水口下方。

2.根据权利要求1所述的酸性矿区废水快速处理设备，其特征在于，所述吸附层与所述壳体可拆卸安装。

3.根据权利要求1所述的酸性矿区废水快速处理设备，其特征在于，所述吸附层与所述壳体通过卡扣连接。

4.根据权利要求1所述的酸性矿区废水快速处理设备，其特征在于，所述吸附层包括离子交换树脂填充层和/或活性炭填充层。

5.根据权利要求1所述的酸性矿区废水快速处理设备，其特征在于，所述增压机构包括推板及直线驱动件，所述推板设置于所述壳体内，及与所述壳体内壁相适配，所述直线驱动件设置在所述推板远离所述壳体的一侧，所述直线驱动件用于推动所述推板在所述壳体内上下运动。

6.根据权利要求5所述的酸性矿区废水快速处理设备，其特征在于，所述推板上设有进气口，所述进气口上设有气流单向阀。

7.根据权利要求1所述的酸性矿区废水快速处理设备，其特征在于，所述增压机构包括气泵，所述气泵通过气管连通所述壳体，用于向所述壳体吸气或鼓气。

8.根据权利要求1所述的酸性矿区废水快速处理设备，其特征在于，所述壳体包括上壳体及下壳体，所述上壳体和所述下壳体通过铰链连接，且所述上壳体与所述下壳体密封配合。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的酸性矿区废水快速处理设备，其特征在于，所述进水口设有水流单向阀。

10.一种废水处理系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的酸性矿区废水快速处理设备，其中，所述进水口连接供水管，所述供水管用于提供废水。

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