申請日2015.10.19
公開(公告)日2015.12.16
IPC分類號C02F101/20; C02F9/06
摘要
本發(fā)明公開了一種去除工業(yè)廢水重金屬離子的裝置，廢水先進入廢水池，進行初步沉淀，然后含重金屬離子廢水進入沉淀池1，在沉淀池1中加入粉碎的硫鐵礦渣，硫鐵礦渣與重金屬離子反應，生成難溶物，這樣把含重金屬離子廢水中的重金屬離子初步過濾，去除一部分重金屬離子，反應完成后，將廢水引流到電解池中，利用電解原理，在陽極端還原一部分重金屬離子，電解法可以除去廢水中大量還原性較強的重金屬離子。這樣所得到的凈化水可以回收再利用。
權利要求書
1.一種去除工業(yè)廢水重金屬離子的裝置，包括：含重金屬離子廢水池、 沉淀池1、電解池、吸附池、沉淀池2、過渡池、含有濾膜的反滲透池，其特 征在于，含重金屬離子的廢水從廢水池中進入到沉淀池1中進行化學反應，粗 略去除廢水中所含有的重金屬離子。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種去除工業(yè)廢水重金屬離子的裝置，其特征 在于，粗略去除重金屬離子后，廢水進入到電解池中進行電解反應，進一步去 除廢水中所含有的重金屬離子。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種去除工業(yè)廢水重金屬離子的裝置，其特征 在于，廢水經(jīng)過兩次去除重金屬后進入到吸附池，利用含有長鏈的高分子重金 屬離子去除劑對廢水中殘留的重金屬離子進行吸附，進一步去除重金屬離子。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種去除工業(yè)廢水重金屬離子的裝置，其特征 在于，最后廢水通過含有濾膜的反滲透池，以進一步純化廢水，并且反滲透池 中的廢水可以回收利用。
說明書
一種去除工業(yè)廢水重金屬離子的裝置
技術領域
本發(fā)明涉及工業(yè)廢水凈化以及回收利用領域，特別涉及一種去除工業(yè)廢水 重金屬離子的裝置。
背景技術
伴隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，城鎮(zhèn)的增加以及規(guī)模的擴大對水的需求日益增 加，同時由于排水中含有某些有害物質(zhì)進入水體，引起天然水體發(fā)生物理和化 學上的變化，使水質(zhì)變壞，水的污染有兩類：一類是自然污染，另一類是人為 污染。而后者是主要的。自然污染主要是由自然原因所造成的，如特殊的地質(zhì) 條件使某些地區(qū)某種化學元素大量富積，天然植物在腐爛過程中產(chǎn)生某種毒物 以及降雨淋洗大氣和地面后攜帶各種物質(zhì)流入水體等都會影響當?shù)氐乃|(zhì)。人 為污染是人類的生活和生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的污水對水的污染，它們包括生活污水， 工業(yè)廢水和農(nóng)田排水等。其中，又以工業(yè)廢水帶來的污染為最甚。每一滴污水 又將污染數(shù)倍乃至數(shù)十倍的水體。
工業(yè)廢水中的污染物成分和性質(zhì)與城市生活污水相比有顯著的差異，且具 有以下突出特點：1、污染物成分復雜、差異大。不同城市和地區(qū)生活污水中的 污染物成分和性質(zhì)類似，但是不同行業(yè)之間的工業(yè)廢水，其成分和性質(zhì)存在顯 著差異.特別值得注意的是，同一行業(yè)，不同企業(yè)之間的廢水，其成分差別也 很大。即使是同一企業(yè)或工廠，不同生產(chǎn)工藝間的廢水組分也存在較大差異。 很多情況下，同一生產(chǎn)工藝，在不同的時期或不同的操作條件下，廢水的組分 也會發(fā)生很大的變化。如同一印染廠產(chǎn)生的廢水，在1天之內(nèi)就會呈現(xiàn)出多種 顏色，這導致管理措施不好的印染廢水處理廠出水的顏色也時常發(fā)生變化。2、 污染物濃度范圍寬、波動大。工業(yè)廢水中的污染物質(zhì)量濃度分布范圍寬，低的 幾mg/L，高時會達幾十萬mg/L。同一種廢水的質(zhì)量濃度隨時間的變化幅度較 大，這就給處理工藝設計和日常運行管理帶來了難度，同時也對保障處理水水 質(zhì)穩(wěn)定帶來了挑戰(zhàn)。3、難生物降解性和毒性污染物種類多、濃度大。工業(yè)廢水 中往往含有較多種類或較高濃度的難生物降解有機污染物、毒性物質(zhì)等，利用 單一的技術原理難以保證處理水質(zhì)，往往需要多種技術原理和處理單元組合， 形成比城市生活污水更加復雜的處理工藝。4、處理目標多樣、水質(zhì)標準差別大。 工業(yè)廢水處理后的回用或排放途徑，即處理出水的去向多樣，包括工藝內(nèi)回用、 廠內(nèi)雜用、廠間回用、區(qū)域回用、市政管網(wǎng)排放和直接排放等。去向不同，水 質(zhì)要求不同，處理工藝選擇和處理目標也不同。工業(yè)廢水的以上突出特點，決 定了不能簡單模仿城市生活污水的處理模式和處理工藝，也不能簡單照搬同類 企業(yè)或同類工廠的廢水處理工藝和運行管理，因此，建立基于工業(yè)廢水特點的 處理工藝優(yōu)選和設計方法，是工業(yè)廢水污染治理研究需要重點解決的科學問 題.掌握廢水的處理特性，針對不同的工業(yè)廢水選擇適宜的工藝，確定最佳的 工藝參數(shù)和運行操作管理模式，是廢水處理工程中需要遵循的基本原則之一。 但是，這一基本原則，在工業(yè)廢水污染治理實踐中往往被忽視，導致工藝選擇 不合理、處理效果不達標的現(xiàn)象時常發(fā)生。
我國廢水治理領域的研究，大多集中在單項技術的開發(fā)或改進，針對廢水 處理特性評價方法和工藝優(yōu)選方法的研究較少，有待加強.新技術的開發(fā)無疑 會帶來廢水處理領域的發(fā)展，但是新技術和工藝的應用需要一定的過程和較長 的時間。通過選擇適宜的工藝、確定最佳運行操作模式和條件，來提高廢水污 染治理的效果，是應首先開展的工作，這樣對保證廢水處理效果更合理、也更 現(xiàn)實。
廢水循環(huán)利用和廢水處理系統(tǒng)優(yōu)化運行與管理密不可分，后者是前者實施 的前提和保障。不同的回用途徑，對廢水處理系統(tǒng)的處理水質(zhì)和優(yōu)化運行提出 不同的要求。關于廢水的處理模式，廠內(nèi)不同種類的廢水混合收集、集中處理 模式，給運行管理帶來很大的難度。不同企業(yè)間的廢水集中處理、工業(yè)廢水和 生活污水混合處理帶來的問題會更大。在實踐中也確實遇到很多的運行管理問 題。因此，轉(zhuǎn)變工業(yè)廢水的處理模式，實施廢水的“分類收集和分別處理”可 以大大降低廢水處理的技術難度和運行管理難度，也有利于實現(xiàn)廢水的循環(huán)利 用。工業(yè)廢水治理設施未能充分發(fā)揮效益的主要原因：一是缺乏預算約束機制 和有效的監(jiān)督制度，許多企業(yè)擠占或挪用用于防治污染的資金，或?qū)⑾喈敱壤?的治污資金用在環(huán)保機構工作人員的人頭費及其他裝備上;二是缺乏競爭機制， 工業(yè)廢水污染治理工程設計不合理、處理設施技術不過關、工程質(zhì)量差、管理 水平低。現(xiàn)行的環(huán)保投資行為方式和經(jīng)營管理方式嚴重滯后于社會的市場化進 程。
總體來看，我國礦產(chǎn)業(yè)普遍存在用水量和廢水排放量大，廢水中懸浮物排 放濃度偏高、且局部地區(qū)重金屬、氰化物、石油類等污染物超標嚴重、排放量 大的問題。隨著我國經(jīng)濟發(fā)展進入新一輪的快速發(fā)展期，礦產(chǎn)資源需求量的增 加將加速礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，顯著加大對環(huán)境的壓力。經(jīng)驗和教訓告訴我們：就污 染去治理，往往是“治理趕不上污染，建設趕不上破壞”，必須轉(zhuǎn)變思路，大力 推進清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟，走新型工業(yè)化道路。從行業(yè)、地域、行政管理等方 面對大型點污染源和小型面污染源提出綜合治理建議，以全面、快速、高效地 提高礦產(chǎn)業(yè)的整體用水效率、廢水治理水平和資源綜合利用率，提高礦產(chǎn)業(yè)的 可持續(xù)發(fā)展水平。
全面提高大中型國有礦產(chǎn)采選企業(yè)水資源的綜合利用水平和廢水處理水 平。大中型國有礦產(chǎn)企業(yè)的廢水和污染物排放量占絕對優(yōu)勢，加大規(guī)模以上企 業(yè)的技術改造和污水回用治理力度，制訂強制性的目標重復用水率、處理率和 排放達標率，對降低礦產(chǎn)業(yè)的用水量和廢水、污染物的排放量，減輕礦產(chǎn)業(yè)造 成的水環(huán)境污染負荷。礦山排水與供水相結合，提高廢水資源化水平。礦山的 排水量是相當大的，但存在排水量沒有規(guī)律，難以利用的問題，如何將大量的 礦坑排水與供水相結合，提高廢水資源化水平，走綜合利用和循環(huán)經(jīng)濟之路， 在水資源供需矛盾日漸突出的今天，特別是北方缺水地區(qū)，具有重要的現(xiàn)實意 義。
基于“生產(chǎn)工藝”理念，未來的處理工藝不是優(yōu)先考慮將有機污染物轉(zhuǎn)化 成污泥和二氧化碳，而是首先考慮將廢水中的有機物分離、濃縮，并充分利用 有機物自身的能源價值(如利用厭氧發(fā)酵生產(chǎn)生物燃氣等)。因此，廢水中有機污 染物的直接分離與利用技術將有廣闊的前景。與有機物不同，水中的氮磷等營 養(yǎng)物質(zhì)則不宜優(yōu)先考慮將其分離，而是首先考慮利用其植物營養(yǎng)物質(zhì)的特點， 生產(chǎn)高質(zhì)量的生物質(zhì)或能源.在條件允許的情況下，利用微藻對氮磷的吸收作 用處理廢水，不僅可以得到良好的氮磷去除效果，還可以生產(chǎn)高利用價值(如作 為生物柴油的原料等)的藻細胞，處理過程中還可以吸收溫室氣體二氧化碳，可 謂一舉多得，是一個值得關注的前瞻性技術。
根據(jù)發(fā)達國家工業(yè)廢水污染治理的成功經(jīng)驗和先進思想以及我國目前工業(yè) 廢水污染治理的實際需求及廢水處理實踐和技術研發(fā)過程中存在的問題，結合 工業(yè)廢水污染治理的最新研究進展，應該在工業(yè)廢水處理模式、研究開發(fā)目標、 水質(zhì)評價、控制指標以及處理工藝設計理念等方面，實現(xiàn)以下5個方面的轉(zhuǎn)變 和發(fā)展：處理模式從不同種類廢水混合收集集中處理向分類收集分別處理優(yōu)先 轉(zhuǎn)變;研究開發(fā)從重視廢水處理單一技術研發(fā)向同時重視廢水處理技術集成與 處理工藝優(yōu)化方法研究轉(zhuǎn)變;水質(zhì)有機污染評價從重視綜合濃度指標向同時關 注和重視“有機物特征指標”轉(zhuǎn)變;廢水排放控制指標從重視常規(guī)指標向同時 關注和重視水質(zhì)安全和綜合生物毒性指標轉(zhuǎn)變;工藝設計理念從“處理工藝” 向“生產(chǎn)工藝”轉(zhuǎn)變。
發(fā)明內(nèi)容
隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)也得到了前所未有的發(fā)展，然而不可 回避的是，我國由于不注意環(huán)境保護以及部分以犧牲環(huán)境為代價的生產(chǎn)所造成 的污染問題已越來越嚴重，高能耗、高污染產(chǎn)業(yè)已不適應現(xiàn)代社會的發(fā)展需 要，特別涉及工業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢水問題，一直以來制約著我國的經(jīng)濟發(fā)展。 本發(fā)明的目的在于提出一種去除工業(yè)廢水重金屬離子的裝置，從而為我國工業(yè) 生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢水提出一種解決辦法，緩解廢水對環(huán)境造成的污染。
為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案：
一種去除工業(yè)廢水重金屬離子的裝置，包括：含重金屬離子廢水池、沉淀 池1、電解池、吸附池、沉淀池2、過渡池、含有濾膜的反滲透池。
廢水先進入廢水池，進行初步沉淀，然后含重金屬離子廢水進入沉淀池 1，在沉淀池1中加入粉碎的硫鐵礦渣，硫鐵礦渣與重金屬離子反應，生成難 溶物，這樣把含重金屬離子廢水中的重金屬離子初步過濾，去除一部分重金屬 離子，反應完成后，將廢水引流到電解池中，利用電解原理，在陽極端還原一 部分重金屬離子，電解法可以除去廢水中大量還原性較強的重金屬離子。在電 解池中，當陽極端沒有明顯重金屬生成后，將溶液引流到吸附池中，在吸附池 投入長鏈的高分子重金屬離子去除劑，對剩余少量的重金屬離子進行吸附沉 淀，通過此步后，廢水中的重金屬離子含量大大減少，這時將廢水引流到沉淀 池2中，在沉淀池2中，廢水進行自行沉淀，使得溶液中懸浮顆粒沉淀下來， 此時溶液已經(jīng)達到排放標準。然后使廢水進入過渡池，經(jīng)過渡池通過含有濾膜 的反滲透池，使溶液進一步清除重金屬離子。這樣所得到的凈化水可以回收再 利用。
具體實施方式
下面通過具體實施方式來進一步說明本發(fā)明的技術方案。
實施例1
廢水先進入廢水池，進行初步沉淀，然后含重金屬離子廢水進入沉淀池 1，在沉淀池1中加入粉碎的硫鐵礦渣，硫鐵礦渣與重金屬離子反應，生成難 溶物，這樣把含重金屬離子廢水中的重金屬離子初步過濾，去除一部分重金屬 離子，反應完成后，將廢水引流到電解池中，利用電解原理，在陽極端還原一 部分重金屬離子，電解法可以除去廢水中大量還原性較強的重金屬離子。在電 解池中，當陽極端沒有明顯重金屬生成后，將溶液引流到吸附池中，在吸附池 投入長鏈的高分子重金屬離子去除劑，對剩余少量的重金屬離子進行吸附沉 淀，通過此步后，廢水中的重金屬離子含量大大減少，這時將廢水引流到沉淀 池2中，在沉淀池2中，廢水進行自行沉淀，使得溶液中懸浮顆粒沉淀下來， 此時溶液已經(jīng)達到排放標準。然后使廢水進入過渡池，經(jīng)過渡池通過含有濾膜 的反滲透池，使溶液進一步清除重金屬離子。所得到的凈化水可以再利用，水 資源可以循環(huán)使用，以降低生產(chǎn)成本，同時節(jié)約了水資源。
