申請(qǐng)日2015.07.28
公開(公告)日2015.10.21
IPC分類號(hào)C02F3/32; C02F103/10; C02F101/20
摘要
本發(fā)明公開一種處理礦山開采業(yè)含鉛污水的裝置，包括自上而下層疊設(shè)置的N個(gè)處理腔，處理腔包括4個(gè)壁板和1個(gè)具有網(wǎng)孔的底板，處理腔內(nèi)壁上部設(shè)置有超聲波發(fā)生器，處理腔內(nèi)壁下部設(shè)有正電極片和負(fù)電極片，處理腔壁上設(shè)有連通孔，連通孔上安裝有連管，不同處理腔間通過連管連通;所述底板的下部設(shè)有閘門。本發(fā)明提供一種處理礦山開采業(yè)含鉛污水的裝置，具有成本低廉、污水處理效果出眾，且該處理裝置能夠在短時(shí)容納大量污水，尤其適用于礦山開采環(huán)境特點(diǎn)。
權(quán)利要求書
1.一種處理礦山開采業(yè)含鉛污水的裝置，其特征在于，包括自上而下層疊設(shè)置的N個(gè)處理腔，處理腔包括4個(gè)壁板和1個(gè)具有網(wǎng)孔的底板，處理腔內(nèi)壁上部設(shè)置有超聲波發(fā)生器，處理腔內(nèi)壁下部設(shè)有正電極片和負(fù)電極片，處理腔壁上設(shè)有連通孔，連通孔上安裝有連管，不同處理腔間通過連管連通;所述底板的下部設(shè)有閘門;所述處理腔內(nèi)加入有叉鞭金藻;所述N個(gè)處理腔自上而下依次是第一處理腔、第二處理腔、依此類推直至第N-1處理腔和第N處理腔，第一處理腔頂部設(shè)有與其壁一體成型的頂板，頂板上設(shè)有用于輸入污水的開窗和頂連通孔，第一處理腔底部設(shè)有網(wǎng)板，網(wǎng)板上設(shè)有孔徑為800-1500納米的膜，除第一處理腔外的所有處理腔頂部均為完全留空敞開，第N-1處理腔的壁板上端與第N-2處理腔的壁板下端連接;所述連通孔固定有連通短管，所述連管的兩端部分別通過法蘭與連通短管連接，法蘭與連通短管、連管通過螺紋密封連接;第一處理腔與第二處理腔通過連管一連接，連管一的兩端分別于第一處理腔的連通孔、第二處理腔的連通孔連接;依此類推，第N-2處理腔與第N-1處理腔通過連管N-2連接，連管N-2的兩端分別于第N-2處理腔的連通孔、第N-1處理腔的連通孔連接;第N-1處理腔與第一處理腔通過連管N-1連接，連管N-1的兩端分別于第N-1處理腔的連通孔、第一處理腔的頂連通孔連接，連管N-1中連接有水泵，連管N-1下端部設(shè)有距離傳感器，所述距離傳感器被包裹于透明玻璃內(nèi)，距離傳感器與水泵電訊連接;所述第N處理腔的外壁設(shè)有電源系統(tǒng)，電源系統(tǒng)包括電池、容納電池的電池倉和與電池連通的開關(guān)控制電路，所述處理腔的壁板設(shè)有留空的走線空間，走線空間內(nèi)布置有用于連通超聲波發(fā)生器、正電極片和負(fù)電極片和電源系統(tǒng)的電線;電源系統(tǒng)還與外置的電子計(jì)時(shí)器相連通，開關(guān)控制電路導(dǎo)通時(shí)，超聲波發(fā)生器、電子計(jì)時(shí)器、正電極片和負(fù)電極片同時(shí)導(dǎo)通電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理礦山開采業(yè)含鉛污水的裝置，其特征在于，所述正電極片和負(fù)電極片對(duì)稱設(shè)置在處理腔的兩塊壁板的下部部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理礦山開采業(yè)含鉛污水的裝置，其特征在于，所述N為大于或等于4的自然數(shù)。
4.一種含鉛污水處理方法，其特征在于，包括如下處理步驟：
步驟一，將污水由上述開窗引入第一處理腔內(nèi);
步驟二，在上述裝置的各個(gè)處理腔內(nèi)加入適量叉鞭金藻，使用醋酸滴定并保持水體環(huán)境的PH值處于5.8-6.5;
步驟三，將開關(guān)控制電路導(dǎo)通，各個(gè)處理腔內(nèi)的正負(fù)電極片均產(chǎn)生200-350微安的電流，各個(gè)處理腔內(nèi)的超聲波發(fā)生器均發(fā)出超聲波;
步驟四，利用電子計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)，上述電流及超聲波持續(xù)12-18小時(shí)后，開啟閘門進(jìn)入下一處理腔，然后重復(fù)步驟二和步驟三，直至第N個(gè)處理腔;
步驟五，將由第N處理腔流出的經(jīng)過處理的污水排放至蓄水池，待檢測(cè)合格后再排放。
說明書
一種處理礦山開采業(yè)含鉛污水的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及水、廢水或污水的生物處理領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種處理礦山開采業(yè)含鉛污水的裝置。
背景技術(shù)
鉛，是一種重金屬，有毒，在所有已知毒性物質(zhì)中，書上記載最多的是鉛。古書上就有記錄認(rèn)為用鉛管輸送飲用水有危險(xiǎn)性。公眾接觸鉛有許多途徑，鉛的工業(yè)污染來自礦山開采、冶煉、橡膠生產(chǎn)、染料、印刷、陶瓷、鉛玻璃、焊錫、電纜及鉛管等生產(chǎn)廢水和廢棄物。
影響礦山及其附近生態(tài)環(huán)境，主要是礦山排出的廢水、廢渣、廢氣以及放射性毒害和噪聲等。對(duì)于廢水污染，主要源自于鉛含量超標(biāo)的污染;現(xiàn)有的污水廢水處理方法，主要采用提高廢水復(fù)用率、調(diào)整藥劑制度、自然凈化處理、中和法處理、氧化法處理。
考慮到處理成本問題，現(xiàn)有的礦山污水處理多普遍采用自然凈化處理的方法凈化污水、降低污水中鉛的含量。自然凈化法的構(gòu)筑物主要是尾礦庫，具有稀釋、沉淀、水解作用，是一種自然曝氣氧化塘，能夠氧化降解廢水中的各種有機(jī)物，但其氧化降解效果差，處理后的污水難以達(dá)到國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。
礦山開采過程中，為避免發(fā)生礦山坍塌事故，必須將礦坑中的污水及時(shí)排出;但傳統(tǒng)污水處理裝置的污水輸入量值受限，不具備短時(shí)輸入大量污水的能力;為確保礦坑中的污水能夠?qū)崟r(shí)排出，不受限于污水處理裝置的污水輸入量值，礦山的污水處理裝置旁，還需要額外建造一個(gè)專門的污水儲(chǔ)蓄池，用以保證污水的排出穩(wěn)定可靠，但這一做法，無疑大大增加了污水處理的成本。
目前現(xiàn)有的污水處理方法，難以兼顧成本與效果，亟待研發(fā)一種成本低廉、污水處理效果出眾，且適用于礦山開采環(huán)境的含鉛污水處理裝置。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，提供一種處理礦山開采業(yè)含鉛污水的裝置，具有成本低廉、污水處理效果出眾，且該處理裝置能夠在短時(shí)容納大量污水，尤其適用于礦山開采環(huán)境特點(diǎn)。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種處理礦山開采業(yè)含鉛污水的裝置，包括自上而下層疊設(shè)置的N個(gè)處理腔，處理腔包括4個(gè)壁板和1個(gè)具有網(wǎng)孔的底板，處理腔內(nèi)壁上部設(shè)置有超聲波發(fā)生器，處理腔內(nèi)壁下部設(shè)有正電極片和負(fù)電極片，處理腔壁上設(shè)有連通孔，連通孔上安裝有連管，不同處理腔間通過連管連通;所述底板的下部設(shè)有閘門;所述處理腔內(nèi)加入有叉鞭金藻。
所述N個(gè)處理腔自上而下依次是第一處理腔、第二處理腔、依此類推直至第N-1處理腔和第N處理腔，第一處理腔頂部設(shè)有與其壁一體成型的頂板，頂板上設(shè)有用于輸入污水的開窗和頂連通孔，第一處理腔底部設(shè)有網(wǎng)板，網(wǎng)板上設(shè)有孔徑為800-1500納米的膜，除第一處理腔外的所有處理腔頂部均為完全留空敞開，第N-1處理腔的壁板上端與第N-2處理腔的壁板下端連接。
所述連通孔固定有連通短管，所述連管的兩端部分別通過法蘭與連通短管連接，法蘭與連通短管、連管通過螺紋密封連接。
第一處理腔與第二處理腔通過連管一連接，連管一的兩端分別于第一處理腔的連通孔、第二處理腔的連通孔連接;依此類推，第N-2處理腔與第N-1處理腔通過連管N-2連接，連管N-2的兩端分別于第N-2處理腔的連通孔、第N-1處理腔的連通孔連接;第N-1處理腔與第一處理腔通過連管N-1連接，連管N-1的兩端分別于第N-1處理腔的連通孔、第一處理腔的頂連通孔連接，連管N-1中連接有水泵，連管N-1下端部設(shè)有距離傳感器，所述距離傳感器被包裹于透明玻璃內(nèi)，距離傳感器與水泵電訊連接。
所述正電極片和負(fù)電極片對(duì)稱設(shè)置在處理腔的兩塊壁板的下部。
第N處理腔的外壁設(shè)有電源系統(tǒng)，電源系統(tǒng)包括電池、容納電池的電池倉和與電池連通的開關(guān)控制電路，所述處理腔的壁板設(shè)有留空的走線空間，走線空間內(nèi)布置有用于連通超聲波發(fā)生器、正電極片和負(fù)電極片和電源系統(tǒng)的電線;電源系統(tǒng)還與外置的電子計(jì)時(shí)器相連通，開關(guān)控制電路導(dǎo)通時(shí)，超聲波發(fā)生器、電子計(jì)時(shí)器、正電極片和負(fù)電極片同時(shí)導(dǎo)通電流。
所述N為大于或等于4的自然數(shù)。
一種含鉛污水處理方法，包括如下處理步驟：
步驟一，將污水由上述開窗引入第一處理腔內(nèi);
步驟二，在上述裝置的各個(gè)處理腔內(nèi)加入適量叉鞭金藻，使用醋酸滴定并保持水體環(huán)境的PH值處于5.8-6.5;
步驟三，將開關(guān)控制電路導(dǎo)通，各個(gè)處理腔內(nèi)的正負(fù)電極片均產(chǎn)生200-350微安的電流，各個(gè)處理腔內(nèi)的超聲波發(fā)生器均發(fā)出超聲波;
步驟四，利用電子計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)，上述電流及超聲波持續(xù)12-18小時(shí)后，開啟閘門進(jìn)入下一處理腔，然后重復(fù)步驟二和步驟三，直至第N個(gè)處理腔;
步驟五，將由第N處理腔流出的經(jīng)過處理的污水排放至蓄水池，待檢測(cè)合格后再排放。
本發(fā)明相較于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是：
本發(fā)明的裝置的處理腔內(nèi)有叉鞭金藻，利用超聲波發(fā)生器發(fā)出超聲波，利用正負(fù)電極片產(chǎn)生作用于處理腔內(nèi)水體中的弱電流，并滴入適量的醋酸，使得處理腔中的叉鞭金藻處在弱電流、弱酸與超聲波的環(huán)境下，對(duì)礦山開采過程中產(chǎn)生的污水進(jìn)行處理，有效降低污水中鉛離子的濃度，達(dá)到凈化污水的效果。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在弱酸環(huán)境下，對(duì)叉鞭金藻生活的水體通以200-350微安(μA)的電流，能夠使得叉鞭金藻細(xì)胞壁表層的鉛離子通道打開，大量的吸收周圍液體環(huán)境中的鉛離子，并與核糖體上產(chǎn)生一組多肽的羧基結(jié)合，折疊形成一個(gè)立體結(jié)構(gòu)的功能性蛋白，并被運(yùn)送至細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)中，最終使得大量鉛離子富集于叉鞭金藻的細(xì)胞壁上，極大的降低了水體中的鉛離子的濃度。
本裝置還通過多個(gè)連管將多個(gè)處理腔連通，當(dāng)污水大量輸入時(shí)，能夠?qū)⒌谝惶幚砬粌?nèi)的過量污水輸送到第二處理腔，在第二處理腔內(nèi)發(fā)生污水溢滿的情況下，將過量污水輸送到第三處理腔內(nèi)，通過合理利用多個(gè)處理腔的空間，大大提升本污水處理裝置在礦山開采業(yè)的實(shí)用性，能夠有效解決礦山開采中常發(fā)生的短時(shí)爆炸性增長的污水量。為確保污水得到充分的凈化，本處理裝置需設(shè)置至少四個(gè)處理腔，且第N處理腔完全封閉，不與其余處理腔連通;第N-1處理腔與第一處理腔連通，當(dāng)污水過量而通過連管進(jìn)入第二處理腔時(shí)，啟動(dòng)應(yīng)急污水處理方案，待爆炸性輸入的污水輸入結(jié)束后，水泵啟動(dòng)并將第N-1處理腔中的污水緩慢有序地抽回第一處理腔，流至第N-1處理腔中的污水重新由第一處理腔內(nèi)，再進(jìn)行一次完整的N個(gè)處理腔的N級(jí)處理，保證污水中的鉛離子濃度低于國家標(biāo)準(zhǔn)。
