申请日2019.03.06
公开(公告)日2019.05.28
IPC分类号C02F1/24; C02F1/52; C02F1/72; C02F101/20
摘要
本发明提供了一种泡沫浮选法处理含铊废水的装置，所述装置包括：底座、鼓气泵、泡沫塔本体和泡沫收集槽，所述鼓气泵设于底座中，所述泡沫收集槽设于泡沫塔本体的顶部，并通过管道相联通，在所述泡沫塔本体的中部设有废水入口，在所述底座设有出水口。本发明装置可连续将含铊废水的铊离子通过表面活性剂与絮凝剂富集、浮选，随和废水的加入，形成连续泡沫，泡沫将富集的铊离子输送到泡沫收集槽，实现污染水体的铊去除。装置简单、除铊效率高。
权利要求书
1.一种泡沫浮选法处理含铊废水的装置，其特征在于，所述装置包括：底座、鼓气泵、泡沫塔本体和泡沫收集槽，所述鼓气泵设于底座中，所述泡沫收集槽设于泡沫塔本体的顶部，并通过管道相联通，在所述泡沫塔本体的中部设有废水入口，在所述底座设有出水口。
2.如权利要求1所述的泡沫浮选法处理含铊废水的装置，其特征在于，在所述泡沫塔本体的中上部设有至少一个取样检测口。
3.如权利要求1所述的泡沫浮选法处理含铊废水的装置，其特征在于，在所述泡沫塔本体的底座设有加药口，通过加药口加入表面活性剂、絮凝剂、酸度调节剂或氧化剂。
4.如权利要求3所述的泡沫浮选法处理含铊废水的装置，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基磺酸钠，添加量为1%。
5.如权利要求3所述的泡沫浮选法处理含铊废水的装置，其特征在于，所述絮凝剂为铁盐，添加量为0.9g/L。
6.如权利要求3所述的泡沫浮选法处理含铊废水的装置，其特征在于，所述氧化剂为双氧水，添加量为0.6%。
7.如权利要求3所述的泡沫浮选法处理含铊废水的装置，其特征在于，所述酸度调节剂为盐酸或氢氧化钠，调节pH至9-11。
8.如权利要求1所述的泡沫浮选法处理含铊废水的装置，其特征在于，所述鼓气泵上设有散气板。
9.如权利要求1所述的泡沫浮选法处理含铊废水的装置，其特征在于，所述鼓气泵的气体流量为250mL/min，开始塔内停留时间大于20min。
10.如权利要求1所述的泡沫浮选法处理含铊废水的装置，其特征在于，所述泡沫收集槽中装有消泡剂。
说明书
一种泡沫浮选法处理含铊废水的装置
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，尤其涉及一种泡沫浮选法处理含铊废水的装置。
背景技术
泡沫分离技术即泡沫吸附分离技术，在1915年该技术在矿物浮选中得到了应用，在50年代，该技术逐渐得了重视和广泛应用，如对离子、分子、胶体等的分离，该技术的深入研究主要是从金属离子在溶液中的回收开始，对利用该技术对金属离子分离的可行性进行了分析，从而建立了扩散-双电层理论。
在上个世纪60年代中期，对于洗涤工厂排放的污水表面活性剂的分离处理中，率先应用了泡沫分离技术并取得了成功。70年代，利用该技术对废水的处理进行了相应的实验，如分离废水泡沫中的工业染料，在生物学上利用该技术实现DNAD分离等。
泡沫分离法的应用十分广泛，如在生物学中利用该技术获取蛋白质、白蛋白、凝乳酶、卵磷脂、β-淀粉酶、纤维素酶、D-氨基酸氧化酶、苹果酸脱氢酶等。随着科学技术的进步以及工业的日益发展，环境及资源利用率的问题逐渐受到人们的重视，材料资源综合利用的要求增高，该分离技术的研究范围不断扩大，工业应用日益普及。
目前，泡沫浮选法在处理铊的报道在国内还是空白，但本技术处理其他金属有不少报道。A·A·克列米亚托夫等采用泡沫浮选法从废液中回收钼;戴星等采用泡沫浮选法处理含氰废水，加入一定量的阳离子表面活性剂，采用5#烧结玻璃板做气体分布器，在pH值4.0～6.5之间，获得较高分离效率;文震林等采用泡沫浮选萃取法去除模拟废水中的铜锌，以皂化环烷酸为浮选萃取剂，两段浮选萃取，结果表明铜的回收率达95%，并可完全除去锌离子，残留废水达排放标准;汪德进等采用泡沫浮选法处理初始浓度为20mg/L的含铬废水，在pH值为6.5左右，表面活性剂浓度为50mg/L，Fe(NO3)3的量为60mg/L，气体流量为400mL/min的条件下，处理后废水符合国家二级废水排放标准。
目前含铊废水中铊治理的措施主要有通过向含铊废水中投加Cl-、S-、黄钾铁钒、普鲁士蓝等，使得铊以沉淀物的形式从水体中得以去除的化学沉淀法;利用铊易被“海绵吸附体”吸附的性质，在污染水体中添加吸附剂降低铊的活动速率并沉淀的吸附法;在低温碱性的条件下，将铊从一价氧化成三价，从而降低铊的活性的“低温碱性氧化法”;及美国EPA推荐的“活性铝净化法”、“离子交换法”。由于铊的剧毒性，其清理过程要求十分严格，常用的化学沉淀法难以满足要求，同时可能产生二次污染的风险;采用吸附法进行处理的缺点是由于吸附剂的成本较高，再生操作方法复杂，且处理效率不高，制约了该方法在处理含铊废水中的应用;离子交换法去除的效果明显，但在处理过程中容易受到水体中其他碱金属的影响，造成离子交换法对铊的选择性较低，需要频繁操作，从而造成处理成本较高。这些方法普遍存在处理成本高，运行费用高，易造成二次污染等问题。除了这些问题，还有工业含铊污水，含铊量很高(>70mg/L)，体系的盐分复杂，通过常用的化学沉淀法，容易形成络合体系，不能有效去除铊。
发明内容
本发明的泡沫浮选法的分离过程主要是通过待分离物质表面具有的活性，以及待分离物质具有以下性质：通过反应与活性剂结合在一起的形成络合物，分离的过程中当吸附量达到一定时，随着气泡上升，待分离物逐渐脱离溶剂，从而净化主体液或待分离液。
为实现本发明的目的，本发明采用以下技术方案：一种泡沫浮选法处理含铊废水的装置，所述装置包括：底座、鼓气泵、泡沫塔本体和泡沫收集槽，所述鼓气泵设于底座中，所述泡沫收集槽设于泡沫塔本体的顶部，并通过管道相联通，在所述泡沫塔本体的中部设有废水入口，在所述底座设有出水口。
优选地，在所述泡沫塔本体的中上部设有至少一个取样检测口。
优选地，在所述泡沫塔的底座设有加药口，通过加药口加入表面活性剂、絮凝剂、酸度调节剂或氧化剂。
优选地，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基磺酸钠，添加量为1%。
优选地，所述絮凝剂为铁盐，添加量为0.9g/L。
优选地，所述氧化剂为双氧水，添加量为0.6%。
优选地，所述酸度调节剂为盐酸或氢氧化钠，调节pH至9-11。
优选地，所述鼓气泵上设有散气板。
优选地，所述鼓气泵的气体流量为250mL/min，开始塔内停留时间大于20min。
优选地，所述泡沫收集槽中装有消泡剂。
本发明的工作原理：泡沫吸附分离技术是根据表面吸附的原理，向溶液鼓泡并形成泡沫层，由于吸附着重金属离子的表面活性物质聚集在泡沫层内，故将此泡沫层与液相主体分离，就可以达到浓缩表面活性物质或净化液相主体的目的。
本发明的具体工作过程：含铊废水从塔由废水入口3进入泡沫塔本体内，由鼓气泵5提供空气，气体通过泡沫塔底座上的散气板6鼓泡向上与废水逆流接触;表面活性剂，絮凝剂，酸度调节剂，氧化剂由底座的加药口4进入泡沫塔，泡沫的形成受其表面活性剂的影响，通过鼓泡而形成，从而聚集并形成泡沫层，气泡分散到塔本体中，泡沫溢出泡沫塔本体继续上升则会流入到泡沫收集槽1，在收集槽通过消泡剂发生化学反应将泡沫溶解为泡沫液，得到的泡沫液中富集了脱离的铊，而处理后的水则从塔底座的出水口7流出。
本发明相对于现有技术的有益效果：本发明装置可连续将含铊废水的铊离子通过表面活性剂与絮凝剂富集、浮选，随和废水的加入，形成连续泡沫，泡沫将富集的铊离子输送到泡沫收集槽，实现污染水体的铊去除。装置简单、除铊效率高。