CN219823911U - 吸附工业废水中重金属离子及矿化新污染物的一体化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了吸附工业废水中重金属离子及矿化新污染物的一体化装置，包括装置本体和由上至下依次位于所述装置本体内部的活性炭吸附装置、芬顿氧化装置，装置本体侧面上方设有与活性炭吸附装置连通的污水进水口，底面设有污水排出口，活性炭吸附装置内部设有锚式搅拌器，底面通过滤膜与所述芬顿氧化装置连通，芬顿氧化装置侧面上方设有进料口，底部设有出料口，内部设有桨式搅拌器，侧面还设有pH监测元件，pH监测元件通过传感器连接有自动加酸元件。通过本实用新型的一体化装置能够同时对工业废水中的重金属和新污染物进行修复，操作简单、高效，具有实用价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业废水处理技术领域，具体是涉及吸附工业废水中重金属离子及矿化新污染物的一体化装置。
背景技术
在环境污染方面，重金属主要是指汞、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重元素。重金属非常难以被生物降解，相反却能在食物链的生物放大作用下，成千百倍地富集，最后进入人体。重金属在人体内能和蛋白质及酶等发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中累积，造成慢性中毒。新污染物不同于常规污染物，指新近发现或被关注，对生态环境或人体健康存在风险，尚未纳入管理或者现有管理措施不足以有效防控其风险的污染物。新污染物具有生物毒性、环境持久性、生物累积性等特征，在环境中即使浓度较低，也可能具有显著的环境与健康风险，其危害具有潜在性和隐蔽性。
新污染物进入到污水处理系统中，并不能被常规的生物处理完全降解，而随污水处理厂出水排放或者暴雨径流进入江河湖泊等地表水中，进而通过径流、扩散、渗滤等多种途径进入到自然水体，造成污染。在污水处理过程中，重金属一般需要在污水进入生物处理阶段前去除，否则会影响微生物的生长代谢。而增加重金属处理步骤，必定会增加额外的处理成本。活性炭是由木质、煤质和石油焦等含碳的原料经热解、活化加工制备而成，具有发达的孔隙结构、较大的比表面积和丰富的表面化学基团，特异性吸附能力较强的炭材料。被认为是吸附重金属最佳的材料。工业废水中一般同时含有重金属与新污染物，因此急需开发一种一体化的反应装置，同时吸附工业废水中重金属与矿化新污染物。
实用新型内容
为克服现有技术中存在的目前工业废水生物处理去除效果差、运行成本高的问题，本实用新型提供了吸附工业废水中重金属离子及矿化新污染物的一体化装置。
本实用新型的技术方案是：
吸附工业废水中重金属离子及矿化新污染物的一体化装置，包括装置本体和由上至下依次位于所述装置本体内部的活性炭吸附装置、芬顿氧化装置，所述装置本体底部锚定于移动支撑板上方，所述移动支撑板底部设有滑动轮与刹车板，所述装置本体侧面上方设有与活性炭吸附装置连通的污水进水口，装置本体底面设有污水排出口，活性炭吸附装置内部设有锚式搅拌器，活性炭吸附装置底面通过滤膜与所述芬顿氧化装置连通，芬顿氧化装置侧面上方设有进料口，底部设有出料口，内部设有桨式搅拌器，侧面还设有pH监测元件，所述pH监测元件通过传感器连接有自动加酸元件。
优选地，所述吸附装置上部还设有顶盖，所述顶盖通过卡槽与装置本体连接。通过打开顶盖可以将吸附装置随时取出或放入。
优选地，所述锚式搅拌器包括位于所述顶盖上方的电机、连接在所述电机输出轴下端的搅拌轴和安装在所述搅拌轴下端的搅拌板。
优选地，所述电机通过机架和法兰安装在所述顶盖上。
优选地，所述自动加酸元件内部设有自动加药柱，所述自动加药柱与所述pH监测元件电性连接，可通过pH监测元件监测到的数值来控制自动加酸元件的工作，该控制过程及控制原理均为现有技术，在此不做过多赘述。
优选地，所述活性炭吸附装置内部填充有活性炭吸附材料，活性炭吸附材料选用现有技术的产品。
优选地，所述移动支撑板为移动板车，所述移动板车上设有刹车板，装置本体侧面还设有扶手。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在以下几点：
(1)本用新型设计合理，使污水通过重力作用自然下降，耦合吸附与催化反应体系，能够确保重金属离子与新污染物的完全矿化，有利于降低工艺运行成本，增加水资源的回收利用；
(2)pH监测元件可以对污水的pH进行实时监测，并通过传感器将定量酸液由加药口加入污水中，使其调节pH，保证芬顿反应的高效催化效果，确保装置中含有充足的羟基自由基的，实现新污染物矿化；
(3)反应装置中设置搅拌器，确保污水中重金属离子和活性炭吸附剂及新污染物和自由基充分混合，避免团聚，增加去除效率；
(4)载有芬顿试剂的装置通过装置主体顶盖连接，可随时取出与放入，更换吸附剂；
(5)本实用新型一体化装置，降低了人力成本；方便拆卸，搭配可移动板车，安装运输简便。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图；
图2是活性炭吸附装置的结构示意图；
其中，1-装置本体，2-顶盖，3-活性炭吸附装置，4-芬顿氧化装置，5-搅拌轴，6-搅拌板，7-进水口，8-进料口，9-出料口，10-移动支撑板，11-滑动轮，12-浆式搅拌器，13-刹车板，14-扶手，15-活性炭吸附材料，16-滤膜，17-卡槽，18-自动加酸元件，19-传感器，20-pH监测元件，21-排水口，22-电机，23-机架，24-法兰。
具体实施方式
实施例1
如图1-2所示的吸附工业废水中重金属离子及矿化新污染物的一体化装置，包括装置本体1和由上至下依次位于所述装置本体1内部的活性炭吸附装置3、芬顿氧化装置4，所述装置本体1底部锚定于移动支撑板10上方，所述移动支撑板10底部设有滑动轮11与刹车板13，所述装置本体1侧面上方设有与活性炭吸附装置3连通的污水进水口7，装置本体1底面设有污水排出口21，活性炭吸附装置3内部设有锚式搅拌器，活性炭吸附装置3底面通过滤膜16与所述芬顿氧化装置4连通，芬顿氧化装置4侧面上方设有进料口8，底部设有出料口9，内部设有桨式搅拌器12，侧面还设有pH监测元件20，所述pH监测元件20通过传感器19连接有自动加酸元件18。例如，pH监测元件20为上海雷磁公司生产的pH计，传感器19为TDK公司生产的传感器。
所述自动加酸元件18内部设有自动加药柱，所述自动加药柱与所述pH监测元件20电性连接，可通过pH监测元件20监测到的数值来控制自动加酸元件18的工作，该控制过程及控制原理均为现有技术，在此不做过多赘述。
其中，所述活性炭吸附装置3内部填充有活性炭吸附材料15，活性炭吸附材料选用市售的壳聚糖活性炭。
所述移动支撑板10为移动板车，所述移动板车上设有刹车板13，装置本体1侧面还设有扶手14。
所述锚式搅拌器为现有技术的产品，所述自动加药柱也是采用现有技术的产品，例如是由全自动智能控制系统(PLC控制器)、隔膜计量泵、加药桶、电磁加药阀组成，以上部件均是现有技术的成熟产品，在此不再赘述。
实施例2
与实施例1不同之处在于，所述吸附装置3上部还设有顶盖2，所述顶盖2通过卡槽17与装置本体1连接。通过打开顶盖可以将吸附装置随时取出或放入。
其中，所述锚式搅拌器包括位于所述顶盖2上方的电机22、连接在所述电机22输出轴下端的搅拌轴5和安装在所述搅拌轴5下端的搅拌板6。所述电机22通过机架23和法兰24安装在所述顶盖2上。
本实用新型的工作原理如下：
提前将壳聚糖活性炭填充至活性炭吸附装置3内，将活性炭吸附装置3放入装置本体1中，沿着水流方向，污水通过重力作用，从进水口7进入活性炭吸附装置3内，开启电机22，启动锚式搅拌器，在锚式搅拌器的作用下污水与壳聚糖活性炭充分作用，待去除重金属离子与部分新污染物后，污水通过滤膜16进入芬顿氧化装置4，芬顿试剂(芬顿试剂选用硫酸亚铁，为现有技术市售产品)通过进料口8进入芬顿氧化装置4，启动浆式搅拌器12，硫酸亚铁催化过氧化氢生成羟基自由基，在浆式搅拌器12的作用下与污水充分反应，矿化新污染物完成后，污水从排水口21排出，可排入收纳水体或进行污水的进一步资源化利用。
在芬顿氧化装置4内设有pH监测元件20，实时监测污水pH值，通过传感器19连接自动加酸元件18，维持pH在3.0±0.2，芬顿氧化装置4反应过程中所产生的铁泥通过出料口9排出。
Claims (7)
1.吸附工业废水中重金属离子及矿化新污染物的一体化装置，其特征在于，包括装置本体(1)和由上至下依次位于所述装置本体(1)内部的活性炭吸附装置(3)、芬顿氧化装置(4)，所述装置本体(1)底部锚定于移动支撑板(10)上方，所述移动支撑板(10)底部设有滑动轮(11)与刹车板(13)，所述装置本体(1)侧面上方设有与活性炭吸附装置(3)连通的污水进水口(7)，装置本体(1)底面设有污水排出口(21)，活性炭吸附装置(3)内部设有锚式搅拌器，活性炭吸附装置(3)底面通过滤膜(16)与所述芬顿氧化装置(4)连通，芬顿氧化装置(4)侧面上方设有进料口(8)，底部设有出料口(9)，内部设有桨式搅拌器(12)，侧面还设有pH监测元件(20)，所述pH监测元件(20)通过传感器(19)连接有自动加酸元件(18)。
2.如权利要求1所述的吸附工业废水中重金属离子及矿化新污染物的一体化装置，其特征在于，所述吸附装置(3)上部还设有顶盖(2)，所述顶盖(2)通过卡槽(17)与装置本体(1)连接。
3.如权利要求2所述的吸附工业废水中重金属离子及矿化新污染物的一体化装置，其特征在于，所述锚式搅拌器包括位于所述顶盖(2)上方的电机(22)、连接在所述电机(22)输出轴下端的搅拌轴(5)和安装在所述搅拌轴(5)下端的搅拌板(6)。
4.如权利要求3所述的吸附工业废水中重金属离子及矿化新污染物的一体化装置，其特征在于，所述电机(22)通过机架(23)和法兰(24)安装在所述顶盖(2)上。
5.如权利要求1所述的吸附工业废水中重金属离子及矿化新污染物的一体化装置，其特征在于，所述自动加酸元件(18)内部设有自动加药柱，所述自动加药柱与所述pH监测元件(20)电性连接。
6.如权利要求1所述的吸附工业废水中重金属离子及矿化新污染物的一体化装置，其特征在于，所述活性炭吸附装置(3)内部填充有活性炭吸附材料(15)。
7.如权利要求1所述的吸附工业废水中重金属离子及矿化新污染物的一体化装置，其特征在于，所述移动支撑板(10)为移动板车，所述移动板车上设有刹车板(13)，装置本体(1)侧面还设有扶手(14)。
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