申請日2015.06.15
公開(公告)日2015.09.30
IPC分類號C02F9/02
摘要
本發(fā)明涉及廢水處理設備技術領域，具體的涉及重金屬廢水處理設備及處理方法。該種處理重金屬廢水設備，包括原料液輸送系統(tǒng)、重金屬吸附系統(tǒng)、重金屬解析系統(tǒng)、濾出液輸送系統(tǒng)和濃縮液回用系統(tǒng);原料液輸送系統(tǒng)將含有重金屬的廢水送入重金屬吸附系統(tǒng)中;重金屬吸附系統(tǒng)至少設有一套;重金屬解析系統(tǒng)包括氣罐和高壓送氣體裝置，該氣罐通過高壓送氣裝置與外桶連通;濾出液輸送系統(tǒng)和濃縮液回用系統(tǒng)分別與出水管道的出水端連通。上述重金屬廢水處理設備及方法，可實現(xiàn)納米吸附劑和重金屬離子的重復使用，污水處理效果好、吸附容量大、解析效率高，不會造成二次污染，而且具有廣泛的實用性。
摘要附圖
權利要求書
1.重金屬廢水處理設備，其特征在于：包括原料液輸送系統(tǒng)、重金屬吸 附系統(tǒng)、重金屬解析系統(tǒng)、濾出液輸送系統(tǒng)和濃縮液回用系統(tǒng);
原料液輸送系統(tǒng)將含有重金屬的廢水送入重金屬吸附系統(tǒng)中;
重金屬吸附系統(tǒng)至少設有一套，其包括外桶、納米介質(zhì)過濾膜筒、納米吸 附劑、驅(qū)動裝置和出水管道，該納米介質(zhì)過濾膜筒設于外桶內(nèi)、且納米介質(zhì)過 濾膜筒為中空結構，該納米吸附劑填充于外桶與納米介質(zhì)過濾膜筒之間、且納 米吸附劑的粒徑大于納米介質(zhì)過濾膜筒的孔徑，該驅(qū)動裝置與納米介質(zhì)過濾膜 筒連接以驅(qū)動其在外桶內(nèi)旋轉，該出水管道的兩端分別為進水端和出水端、其 進水端伸入納米介質(zhì)過濾膜筒內(nèi);
重金屬解析系統(tǒng)包括氣罐和高壓送氣體裝置，該氣罐通過高壓送氣裝置與 外桶連通;
濾出液輸送系統(tǒng)和濃縮液回用系統(tǒng)分別與出水管道的出水端連通。
2.根據(jù)權利要求1所述的重金屬廢水處理設備，其特征在于：所述原料 液輸送系統(tǒng)包括原料液桶、連通原料液桶與外桶的污水輸送裝置。
3.根據(jù)權利要求1所述的重金屬廢水處理設備，其特征在于：所述重金 屬解析系統(tǒng)的高壓送氣體裝置包括連通氣罐與外桶的高壓送氣管道、安裝于高 壓送氣管道上的止回閥、調(diào)節(jié)閥和流量計。
4.根據(jù)權利要求1所述的重金屬廢水處理設備，其特征在于：所述濾出 液輸送系統(tǒng)包括濾出液桶、濾出液輸送裝置和濾出液回用輸送裝置，該濾出液 桶通過濾出液輸送裝置與出水管道的出水端連通、該濾出液回用輸送裝置與濾 出液桶連通。
5.根據(jù)權利要求1或4所述的重金屬廢水處理設備，其特征在于：還包 括凈水過濾系統(tǒng)，該凈水過濾系統(tǒng)包括增壓送水裝置和過濾膜組，該增壓送水 裝置將濾出液輸送系統(tǒng)與過濾膜組連通，該過濾膜組的過濾水排出、截留水回 送至原料液輸送系統(tǒng)中。
6.根據(jù)權利要求1所述的重金屬廢水處理設備，其特征在于：所述濃縮 液回用系統(tǒng)包括濃縮液桶、濃縮液輸送裝置和濃縮液回用輸送裝置，該濃縮液 桶通過濃縮液輸送裝置與出水管道的出水端連通，該濃縮液回用輸送裝置與濃 縮液桶連通。
7.根據(jù)權利要求1、2或6所述的重金屬廢水處理設備，其特征在于：所 述原料液輸送系統(tǒng)和/或濾出液輸送系統(tǒng)上設有過渡內(nèi)桶、設于過渡內(nèi)桶中的PH 計和ORP計。
8.重金屬廢水處理方法，其特征在于：采用上述權利要求1至7任意一 項所述的重金屬廢水處理設備，其處理步驟如下：
污水處理時：
原料液輸送系統(tǒng)、重金屬吸附系統(tǒng)和濾出液輸送系統(tǒng)保持連通狀態(tài)，
原料液輸送系統(tǒng)向外桶中輸入重金屬的污水，
同時納米介質(zhì)過濾膜筒在驅(qū)動裝置的驅(qū)動下轉動，納米吸附劑在攪拌條件 下與污水進行充分反應將污水中的重金屬物質(zhì)吸附、且轉動的納米介質(zhì)過濾膜 筒可阻止納米吸附劑進入納米介質(zhì)過濾膜筒中，而經(jīng)過反應后的濾出液則可通 過透過膜孔進入納米介質(zhì)過濾膜筒中;
濾出液輸送系統(tǒng)通過出水管道將納米介質(zhì)過濾膜筒中的濾出液引出回用;
納米吸附劑解析時：
重金屬解析系統(tǒng)、重金屬吸附系統(tǒng)和濃縮液回用系統(tǒng)保持連通狀態(tài)，
氣罐通過高壓送氣裝置向外筒中注入高壓反應氣體，
同時納米介質(zhì)過濾膜筒在驅(qū)動裝置的驅(qū)動下轉動，納米吸附劑在攪拌條件 下與高壓氣體進行充分反應將重金屬解析出、且轉動的納米介質(zhì)過濾膜筒可阻 止納米吸附劑進入納米介質(zhì)過濾膜筒中，而經(jīng)過析出后的濃縮液則可通過透過 膜孔進入納米介質(zhì)過濾膜筒中;
濃縮液回用系統(tǒng)通過出水管道將納米介質(zhì)過濾膜筒中的濃縮液引出回用。
9.根據(jù)權利要求8所述的重金屬廢水處理方法，其特征在于：重金屬解 析系統(tǒng)具有多套時，其中一套重金屬吸附系統(tǒng)進行污水處理工作，此時另外的 重金屬吸附系統(tǒng)進行納米吸附劑解析工作。
10.根據(jù)權利要求8所述的重金屬廢水處理方法，其特征在于：所述濾出 液輸送系統(tǒng)引出的濾出液進入過濾膜組中，該過濾膜組的過濾水排出、截留水 回送至原料液輸送系統(tǒng)中。
說明書
重金屬廢水處理設備及處理方法
技術領域
本發(fā)明涉及廢水處理設備技術領域，具體的涉及重金屬廢水處理設備及處 理方法。
背景技術
對于低濃度重金屬廢水，目前常用的處理方法有吸附法、離子交換法等， 這類方法由于受廢水中高鹽份、高有機質(zhì)等共存物的干擾等制約，無法對鉻進 行選擇性吸附，加之投資和運行成本較高、操作復雜等問題。隨著納米技術的 發(fā)展，納米材料的開發(fā)已成為研究的熱點，有機無機納米復合材料在與鉻的專 性吸附方面表現(xiàn)出特別的優(yōu)勢。
為解決上述問題，申請公布號CN 103450393 A的發(fā)明專利申請公開的一種 直接處理含鉻鞣制廢水的納米復合吸附劑制備方法，現(xiàn)有的納米復合吸附劑表 現(xiàn)出很強的吸附能力，在這個過程中既具有物理吸附、又具有高分子電子捕集 及絮凝、同時具有納米效應。由于納米復合吸附劑的顆粒非常小，使用后的納 米復合吸附劑與水難以分離，無法實現(xiàn)再次利用、吸附后的納米復合吸附劑容 易造成二次污染，因此通過納米復合吸附劑進行工業(yè)化的重金屬廢水處理成本 高、使用限制。
發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術中的不足，本發(fā)明提供一種可利用納米吸附劑處理重金屬 廢水設備及方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：重金屬廢水處理設備，其 特征在于：包括原料液輸送系統(tǒng)、重金屬吸附系統(tǒng)、重金屬解析系統(tǒng)、濾出液 輸送系統(tǒng)和濃縮液回用系統(tǒng);
原料液輸送系統(tǒng)將含有重金屬的廢水送入重金屬吸附系統(tǒng)中;
重金屬吸附系統(tǒng)至少設有一套，其包括外桶、納米介質(zhì)過濾膜筒、納米吸 附劑、驅(qū)動裝置和出水管道，該納米介質(zhì)過濾膜筒設于外桶內(nèi)、且納米介質(zhì)過 濾膜筒為中空結構，該納米吸附劑填充于外桶與納米介質(zhì)過濾膜筒之間、且納 米吸附劑的粒徑大于納米介質(zhì)過濾膜筒的孔徑，該驅(qū)動裝置與納米介質(zhì)過濾膜 筒連接以驅(qū)動其在外桶內(nèi)旋轉，該出水管道的兩端分別為進水端和出水端、其 進水端伸入納米介質(zhì)過濾膜筒內(nèi);
重金屬解析系統(tǒng)包括氣罐和高壓送氣體裝置，該氣罐通過高壓送氣裝置與 外桶連通;
濾出液輸送系統(tǒng)和濃縮液回用系統(tǒng)分別與出水管道的出水端連通。
優(yōu)化的，原料液輸送系統(tǒng)包括原料液桶、連通原料液桶與外桶的污水輸送 裝置。
優(yōu)化的，重金屬解析系統(tǒng)的高壓送氣體裝置包括連通氣罐與外桶的高壓送 氣管道、安裝于高壓送氣管道上的止回閥、調(diào)節(jié)閥和流量計。
優(yōu)化的，濾出液輸送系統(tǒng)包括濾出液桶、濾出液輸送裝置和濾出液回用輸 送裝置，該濾出液桶通過濾出液輸送裝置與出水管道的出水端連通、該濾出液 回用輸送裝置與濾出液桶連通。
優(yōu)化的，還包括凈水過濾系統(tǒng)，該凈水過濾系統(tǒng)包括增壓送水裝置和過濾 膜組，該增壓送水裝置將濾出液輸送系統(tǒng)與過濾膜組連通，該過濾膜組的過濾 水排出、截留水回送至原料液輸送系統(tǒng)中。
優(yōu)化的，濃縮液回用系統(tǒng)包括濃縮液桶、濃縮液輸送裝置和濃縮液回用輸 送裝置，該濃縮液桶通過濃縮液輸送裝置與出水管道的出水端連通，該濃縮液 回用輸送裝置與濃縮液桶連通。
優(yōu)化的，原料液輸送系統(tǒng)和/或濾出液輸送系統(tǒng)上設有過渡內(nèi)桶、設于過渡 內(nèi)桶中的PH計和ORP計。
重金屬廢水處理方法，其特征在于：采用上述的重金屬廢水處理設備，其 處理步驟如下：
污水處理時：
原料液輸送系統(tǒng)、重金屬吸附系統(tǒng)和濾出液輸送系統(tǒng)保持連通狀態(tài)，
原料液輸送系統(tǒng)向外桶中輸入重金屬的污水，
同時納米介質(zhì)過濾膜筒在驅(qū)動裝置的驅(qū)動下轉動，納米吸附劑在攪拌條件 下與污水進行充分反應將污水中的重金屬物質(zhì)吸附、且轉動的納米介質(zhì)過濾膜 筒可阻止納米吸附劑進入納米介質(zhì)過濾膜筒中，而經(jīng)過反應后的濾出液則可通 過透過膜孔進入納米介質(zhì)過濾膜筒中;
濾出液輸送系統(tǒng)通過出水管道將納米介質(zhì)過濾膜筒中的濾出液引出回用;
納米吸附劑解析時：
重金屬解析系統(tǒng)、重金屬吸附系統(tǒng)和濃縮液回用系統(tǒng)保持連通狀態(tài)，
氣罐通過高壓送氣裝置向外筒中注入高壓反應氣體，
同時納米介質(zhì)過濾膜筒在驅(qū)動裝置的驅(qū)動下轉動，納米吸附劑在攪拌條件 下與高壓氣體進行充分反應將重金屬解析出、且轉動的納米介質(zhì)過濾膜筒可阻 止納米吸附劑進入納米介質(zhì)過濾膜筒中，而經(jīng)過析出后的濃縮液則可通過透過 膜孔進入納米介質(zhì)過濾膜筒中;
濃縮液回用系統(tǒng)通過出水管道將納米介質(zhì)過濾膜筒中的濃縮液引出回用。
進一步的，重金屬解析系統(tǒng)具有多套時，其中一套重金屬吸附系統(tǒng)進行污 水處理工作，此時另外的重金屬吸附系統(tǒng)進行納米吸附劑解析工作。
進一步的，濾出液輸送系統(tǒng)引出的濾出液進入過濾膜組中，該過濾膜組的 過濾水排出、截留水回送至原料液輸送系統(tǒng)中。
由上述對本發(fā)明的描述可知，本發(fā)明提供的重金屬廢水處理設備及方法， 重金屬吸附系統(tǒng)中的納米吸附劑對污水中重金屬離子的吸附，而且使用后的納 米吸附劑可在重金屬解析系統(tǒng)中將重金屬離子解析出來，實現(xiàn)納米吸附劑和重 金屬離子的重復使用，使用該種重金屬廢水處理設備及處理方法，污水處理效 果好、吸附容量大、解析效率高，不會造成二次污染，而且具有廣泛的實用性。
