公布日：2023.12.15

申請日：2023.11.15

分類號：C02F9/00(2023.01)I;B01D53/78(2006.01)I;B01D53/40(2006.01)I;B01D53/42(2006.01)I;C02F101/20(2006.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F3

/34(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F5/08(2023.01)N;C02F3/32(2023.01)N;C02F1/62(2023.01)N

摘要

本發(fā)明提供了一種基于重金屬污染的污水處理裝置及其處理方法，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，包括沉淀池和吸附塔，沉淀池在自身長度方向的兩端分別設(shè)有第一進水口和第一出水口，沉淀池內(nèi)沿污水流動方向順序設(shè)置有多級沉淀槽，沉淀池的第一出水口通過出水泵連接吸附塔的頂部；多個沉淀槽的底部構(gòu)成污泥腔體，在沉淀池的一側(cè)設(shè)有與污泥腔體連通的集污槽，沉淀池內(nèi)設(shè)有用于將污泥腔體底部雜質(zhì)清排入集污槽內(nèi)的污泥清除裝置，吸附塔內(nèi)從上自下依次設(shè)有物理過濾組件、化學(xué)吸附組件和活性炭吸附組件。通過對進入吸附塔的污水進行沉降和過濾操作，除去污水中不溶雜質(zhì)和漂浮的浮絮，有效避免雜質(zhì)堵塞在吸附塔內(nèi)，提高對吸附塔中過濾材料的使用壽命。

權(quán)利要求書

1.一種基于重金屬污染的污水處理裝置，其特征在于，包括沉淀池(1)和吸附塔(2)，所述沉淀池(1)在自身長度方向的兩端分別設(shè)有第一進水口(11)和第一出水口(12)，所述沉淀池(1)內(nèi)沿污水流動方向順序設(shè)置有多級沉淀槽(13)，相鄰沉淀槽(13)之間通過隔板(14)隔開，所述沉淀池(1)的第一出水口(12)通過出水泵連接第一出水管(17)；所述隔板(14)的下邊緣與沉淀池(1)的底壁之間設(shè)有排泥口(15)，多個所述沉淀槽(13)的底部通過排泥口(15)構(gòu)成污泥腔體，在所述沉淀池(1)遠(yuǎn)離第一出水口(12)的一側(cè)設(shè)有與污泥腔體連通的集污槽(18)，所述沉淀池(1)內(nèi)設(shè)有用于將污泥腔體底部雜質(zhì)清排入集污槽(18)內(nèi)的污泥清除裝置(3)，所述沉淀槽(13)的頂部設(shè)有用于抽出集污槽(18)內(nèi)雜質(zhì)的抽污裝置(19)；所述第一出水管(17)遠(yuǎn)離沉淀池(1)的一端從吸附塔(2)的頂部伸入，所述吸附塔(2)的底部設(shè)有第二出水口(22)，所述吸附塔(2)內(nèi)從上自下依次可拆卸設(shè)置有多個濾板(21)，在所述多個濾板(21)上從上至下分別鋪設(shè)有物理過濾組件、化學(xué)吸附組件和活性炭吸附組件；所述污泥清除裝置(3)包括傳動組件和刮板組件，所述傳動組件包括沿沉淀池(1)長度方向平行設(shè)置在污泥腔體內(nèi)兩側(cè)的鏈條組(31)，所述鏈條組(31)中鏈條的兩端均繞設(shè)在鏈輪上，還包括第一驅(qū)動電機，所述第一驅(qū)動電機與鏈條組(31)中一端的鏈輪傳動連接；所述刮板組件包括沿沉淀池(1)寬度方向設(shè)置在污泥腔體內(nèi)兩側(cè)鏈條之間的多片刮板(32)，所述多片刮板(32)沿鏈條的長度方向均勻間隔設(shè)置，通過所述鏈條下層通過的刮板(32)將沉淀池(1)內(nèi)底壁上雜質(zhì)刮入集污槽(18)；所述鏈條上沿鏈條長度方向間隔固設(shè)有多個安裝架(33)，所述刮板(32)轉(zhuǎn)動連接在安裝架(33)上，所述安裝架(33)上設(shè)置有彈簧(34)，所述彈簧(34)用于驅(qū)使刮板(32)的活動端向鏈條的外側(cè)轉(zhuǎn)動，所述刮板(32)遠(yuǎn)離活動端一端垂直固定設(shè)置有連接板(35)，所述連接板(35)上轉(zhuǎn)動設(shè)置有兩排滾輪(36)，所述沉淀池(1)內(nèi)位于污泥腔室的兩側(cè)內(nèi)壁上均固定設(shè)置有導(dǎo)向板(37)，所述導(dǎo)向板(37)的兩端向上方平滑彎曲出導(dǎo)向部，下層所述鏈條上刮板(32)的兩排滾輪(36)均滾動接觸在導(dǎo)向板(37)上，以使下層鏈條上刮板(32)保持豎直，所述隔板(14)的下邊緣設(shè)置有用于清理刮板(32)表面的毛刷(141)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于重金屬污染的污水處理裝置，其特征在于，所述物理過濾組件包括石英砂濾料層(23)，所述化學(xué)吸附組件包括由上至下間隔設(shè)置的重金屬螯合劑復(fù)合殼聚糖吸附濾層(24)和微生物吸附層(25)，所述微生物吸附層(25)設(shè)有表面附著有微生物的球體，所述活性炭吸附組件包括顆粒活性炭層(26)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于重金屬污染的污水處理裝置，其特征在于，還包括化學(xué)噴淋塔(4)，所述吸附塔(2)的頂部設(shè)有排氣口，所述化學(xué)噴淋塔(4)的側(cè)壁上連接有通氣管(41)，所述通氣管(41)的另一端與吸附塔(2)上的排氣口連接，所述通氣管(41)上設(shè)有抽氣泵(42)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于重金屬污染的污水處理裝置，其特征在于，所述濾板(21)的頂壁上沿自身周向設(shè)有環(huán)形的放置槽(211)，所述放置槽(211)用于放置物理過濾組件、化學(xué)吸附組件和活性炭吸附組件中任意一種，所述放置槽(211)的內(nèi)底壁設(shè)為沿濾板(21)的周向起伏的波浪形，所述濾板(21)的放置槽(211)內(nèi)底壁上位于波谷位置貫穿開設(shè)有濾孔，下層所述濾板(21)的放置槽(211)內(nèi)底壁波頂對齊上層濾板(21)的放置槽(211)內(nèi)底壁波谷，所述第一出水管(17)伸入吸附塔(2)內(nèi)的一端固定連接有與放置槽(211)同軸的分流器(171)，所述分流器(171)沿自身周向均勻間隔開設(shè)有多個連通第一出水管(17)的分流口，所述分流口朝向吸附塔(2)內(nèi)最上層濾板(21)的放置槽(211)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于重金屬污染的污水處理裝置，其特征在于，所述濾板(21)與吸附塔(2)可拆卸連接，所述濾板(21)上設(shè)置有吊裝耳(212)，所述吸附塔(2)的頂部開設(shè)有供濾板(21)進/出吸附塔(2)的開口，所述吸附塔(2)的頂部沿自身周向設(shè)置有吸氣通道(27)，所述吸附塔(2)頂部開口的內(nèi)壁上沿自身周向均勻間隔開設(shè)有多個與吸氣通道(27)連通的吸風(fēng)口，所述通氣管(41)固定連接在吸附塔(2)的外壁上并與吸風(fēng)口連通。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于重金屬污染的污水處理裝置，其特征在于，所述吸附塔(2)內(nèi)最下層濾板(21)的底部位于放置槽(211)的正下方設(shè)有第一養(yǎng)殖腔(213)，所述第一養(yǎng)殖腔(213)用于種植水培植物，所述第一養(yǎng)殖腔(213)與放置槽(211)之間開設(shè)有若干供水培植物通過的第一穿孔，位于所述第一養(yǎng)殖腔(213)所在濾板(21)上方的吸附塔(2)內(nèi)壁上設(shè)置有第一光源(214)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于重金屬污染的污水處理裝置，其特征在于，所述吸附塔(2)內(nèi)位于最下層濾板(21)與第二出水口(22)之間設(shè)有生物過濾架(5)，所述生物過濾架(5)包括最上層的收集槽(51)和收集槽(51)下方間隔設(shè)置的多層養(yǎng)殖槽(52)，所述收集槽(51)的底部均勻貫穿設(shè)有多個第一過水管(53)，所述多個第一過水管(53)均勻分為多組并一一連通各層養(yǎng)殖槽(52)，每層所述養(yǎng)殖槽(52)的內(nèi)底壁上均設(shè)置有若干個第二過水管(54)，所述第二過水管(54)與吸附塔(2)底部的第二出水口(22)連通，所述收集槽(51)內(nèi)填充有球形陶瓷濾料，所述養(yǎng)殖槽(52)內(nèi)養(yǎng)殖有水培植物，所述生物過濾架(5)上設(shè)置有若干用于為每層養(yǎng)殖槽(52)內(nèi)水培植物光照的第二光源(55)。

8.基于權(quán)利要求1~7任意一項所述的污水處理裝置的一種污水處理方法，其特征在于，包括以下步驟：S01、將需要處理的重金屬污水通過第一進水口(11)注入沉淀池(1)中，保持恒定注水速率，在沉淀池(1)內(nèi)對重金屬污水靜置且多級沉降，污水中不溶雜質(zhì)沉底，浮絮被隔板(14)攔截，最后一級沉淀槽(13)中清液從第一出水口(12)被吸入吸附塔(2)；S02、初步處理后的污水，在吸附塔(2)內(nèi)由上自下依次經(jīng)過物理過濾組件、化學(xué)吸附組件和活性炭吸附組件后排出，在物理過濾組件上被再次截留不可溶的雜質(zhì)，在化學(xué)吸附組件上對污水中的金屬離子進行吸附，在活性炭吸附組件上最后對污水進行深度吸附；S03、周期性啟動污泥清除裝置(3)對沉淀池(1)內(nèi)部污泥腔體中沉淀的雜質(zhì)進行清除。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，本發(fā)明提供了一種基于重金屬污染的污水處理裝置及其處理方法。

為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

第一方面，提供一種基于重金屬污染的污水處理裝置，包括沉淀池和吸附塔，沉淀池在自身長度方向的兩端分別設(shè)有第一進水口和第一出水口，沉淀池內(nèi)沿污水流動方向順序設(shè)置有多級沉淀槽，相鄰沉淀槽之間通過隔板隔開，沉淀池的第一出水口通過出水泵連接第一出水管；

隔板的下邊緣與沉淀池的底壁之間設(shè)有排泥口，多個沉淀槽的底部通過排泥口構(gòu)成污泥腔體，在沉淀池遠(yuǎn)離第一出水口的一側(cè)設(shè)有與污泥腔體連通的集污槽，沉淀池內(nèi)設(shè)有用于將污泥腔體底部雜質(zhì)清排入集污槽內(nèi)的污泥清除裝置，沉淀槽的頂部設(shè)有用于抽出集污槽內(nèi)雜質(zhì)的抽污裝置；

第一出水管遠(yuǎn)離沉淀池的一端從吸附塔的頂部伸入，吸附塔的底部設(shè)有第二出水口，吸附塔內(nèi)從上自下依次可拆卸設(shè)置有多個濾板，在多個濾板上從上至下分別鋪設(shè)有物理過濾組件、化學(xué)吸附組件和活性炭吸附組件。

進一步地，污泥清除裝置包括傳動組件和刮板組件，傳動組件包括沿沉淀池長度方向平行設(shè)置在污泥腔體內(nèi)兩側(cè)的鏈條組，鏈條組中鏈條的兩端均繞設(shè)在鏈輪上，還包括第一驅(qū)動電機，第一驅(qū)動電機與鏈條組中一端的鏈輪傳動連接；

刮板組件包括沿沉淀池寬度方向設(shè)置在污泥腔體內(nèi)兩側(cè)鏈條之間的多片刮板，多片刮板沿鏈條的長度方向均勻間隔設(shè)置，通過鏈條下層通過的刮板將沉淀池內(nèi)底壁上雜質(zhì)刮入集污槽。

進一步地，鏈條上沿鏈條長度方向間隔固設(shè)有多個安裝架，刮板轉(zhuǎn)動連接在安裝架上，安裝架上設(shè)置有彈簧，彈簧用于驅(qū)使刮板的活動端向鏈條的外側(cè)轉(zhuǎn)動，刮板遠(yuǎn)離活動端一端垂直固定設(shè)置有連接板，連接板上轉(zhuǎn)動設(shè)置有兩排滾輪，沉淀池內(nèi)位于污泥腔室的兩側(cè)內(nèi)壁上均固定設(shè)置有導(dǎo)向板，導(dǎo)向板的兩端向上方平滑彎曲出導(dǎo)向部，下層鏈條上刮板的兩排滾輪均滾動接觸在導(dǎo)向板上，以使下層鏈條上刮板保持豎直，隔板的下邊緣設(shè)置有用于清理刮板表面的毛刷。

進一步地，物理過濾組件包括石英砂濾料層，化學(xué)吸附組件包括由上至下間隔設(shè)置的重金屬螯合劑復(fù)合殼聚糖吸附濾層和微生物吸附層，微生物吸附層設(shè)有表面附著有微生物的球體，活性炭吸附組件包括顆�；钚蕴繉印�

進一步地，還包括化學(xué)噴淋塔，吸附塔的頂部設(shè)有排氣口，化學(xué)噴淋塔的側(cè)壁上連接有通氣管，通氣管的另一端與吸附塔上的排氣口連接，通氣管上設(shè)有抽氣泵。

進一步地，濾板的頂壁上沿自身周向設(shè)有環(huán)形的放置槽，放置槽用于放置物理過濾組件、化學(xué)吸附組件和活性炭吸附組件中任意一種，放置槽的內(nèi)底壁設(shè)為沿濾板的周向起伏的波浪形，濾板的放置槽內(nèi)底壁上位于波谷位置貫穿開設(shè)有濾孔，下層濾板的放置槽內(nèi)底壁波頂對齊上層濾板的放置槽內(nèi)底壁波谷，第一出水管伸入吸附塔內(nèi)的一端固定連接有與放置槽同軸的分流器，分流器沿自身周向均勻間隔開設(shè)有多個連通第一出水管的分流口，分流口朝向吸附塔內(nèi)最上層濾板的放置槽。

進一步地，濾板與吸附塔可拆卸連接，濾板上設(shè)置有吊裝耳，吸附塔的頂部開設(shè)有供濾板進/出吸附塔的開口，吸附塔的頂部沿自身周向設(shè)置有吸氣通道，吸附塔頂部開口的內(nèi)壁上沿自身周向均勻間隔開設(shè)有多個與吸氣通道連通的吸風(fēng)口，通氣管固定連接在吸附塔的外壁上并與吸風(fēng)口連通。

進一步地，吸附塔內(nèi)最下層濾板的底部位于放置槽的正下方設(shè)有第一養(yǎng)殖腔，第一養(yǎng)殖腔用于種植水培植物，第一養(yǎng)殖腔與放置槽之間開設(shè)有若干供水培植物通過的第一穿孔連通，位于第一養(yǎng)殖腔所在濾板上方的吸附塔內(nèi)壁上設(shè)置有第一光源。

進一步地，吸附塔內(nèi)位于最下層濾板與第二出水口之間設(shè)有生物過濾架，生物過濾架包括最上層的收集槽和收集槽下方間隔設(shè)置的多層養(yǎng)殖槽，收集槽的底部均勻貫穿設(shè)有多個第一過水管，多個第一過水管均勻分為多組并一一連通各層養(yǎng)殖槽，每層養(yǎng)殖槽的內(nèi)底壁上均設(shè)置有若干個第二過水管，第二過水管與吸附塔底部的第二出水口連通，收集槽內(nèi)填充有球形陶瓷濾料，養(yǎng)殖槽內(nèi)養(yǎng)殖有水培植物，生物過濾架上設(shè)置有若干用于為每層養(yǎng)殖槽內(nèi)水培植物光照的第二光源。

第二方面，基于本申請第一方面污水處理裝置的提供了一種污水處理方法，包括以下步驟：

S01、將需要處理的重金屬污水通過第一進水口注入沉淀池中，保持恒定注水速率，在沉淀池內(nèi)對重金屬污水靜置且多級沉降，污水中不溶雜質(zhì)沉底，浮絮被隔板攔截，最后一級沉淀槽中清液從第一出水口被吸入吸附塔；

S02、初步處理后的污水，在吸附塔內(nèi)由上自下依次經(jīng)過物理過濾組件、化學(xué)吸附組件和活性炭吸附組件后排出，在物理過濾組件上被再次截留不可溶的雜質(zhì)，在化學(xué)吸附組件上對污水中的金屬離子進行吸附，在活性炭吸附組件上最后對污水進行深度吸附；

S03、周期性啟動污泥清除裝置對沉淀池內(nèi)部污泥腔體中沉淀的雜質(zhì)進行清除。

本發(fā)明的有益效果為：

1、通過對進入吸附塔的污水進行沉降和過濾操作，除去污水中不溶雜質(zhì)和漂浮的浮絮，有效避免雜質(zhì)堵塞在吸附塔內(nèi)，提高對吸附塔中過濾材料的使用壽命，并周期性采用污泥清除裝置將沉淀池中的雜質(zhì)推入集污槽中，并由污泥泵將雜質(zhì)抽出，保持沉淀池底部清潔；

2、在吸附塔的底部集成安裝有生物過濾架，精簡吸附塔內(nèi)空間，提高對污水中重金屬離子的吸附效果。

（發(fā)明人：李桂雙;王存文;王興歡）