申请日2019.04.28
公开(公告)日2019.06.14
IPC分类号C02F9/04; C02F101/20; C02F103/16
摘要
本发明公开了一种降低重金属离子废水污染物排放的处理装置，包括处理罐、过滤组件、沉降组件、分离组件和控制装置;处理罐上端设置有接头装置，下端设置有收集箱，处理罐上设置有排放口，内部设置有滤板和自动排渣组件，自动排渣组件用于排出过滤腔和沉淀腔内部的杂质，过滤组件用于对重金属离子废水进行初级过滤，去除废水中大颗粒杂质，沉降组件用于使重金属离子絮凝成团，分离组件用于分离废水中细小的金属离子，控制装置用于控制过滤组件、沉降组件和分离组件的运行;本发明结构简单、运行可靠，能够有效去除废水中的重金属离子，适宜大量推广。
权利要求书
1.一种降低重金属离子废水污染物排放的处理装置，其特征在于，包括处理罐(1)、过滤组件(2)、沉降组件(3)、分离组件(4)和控制装置;所述处理罐(1)内部设置有过滤腔(10)、沉淀腔(11)和分离腔(12)，处理罐(1)上端设置有接头装置(13)，处理罐(1)下端设置有收集箱(14);所述过滤腔(10)、沉淀腔(11)和分离腔(12)从上至下依次设置在处理罐(1)内部，过滤腔(10)和沉淀腔(11)上均设置有贯穿处理罐(1)的排放口(15)，过滤腔(10)和沉淀腔(11)内部均设置有滤板(16)和自动排渣组件(5)，所述自动排渣组件(5)用于排出过滤腔(10)和沉淀腔(11)内部的杂质，所述沉淀腔(11)和分离腔(12)内部均设置有锥形导流滤板(17)，所述分离腔(12)下端设置有收集口(120)，所述收集口(120)与收集箱(14)贯通;所述过滤组件(2)用于对重金属离子废水进行初级过滤，去除废水中大颗粒杂质;所述沉降组件(3)用于使重金属离子絮凝成团;所述分离组件(4)用于分离废水中细小的金属离子;所述控制装置用于控制过滤组件(2)、沉降组件(3)和分离组件(4)的运行;
所述沉降组件(3)包括絮凝剂投加箱(30)、投加喷头(31)和搅拌器(32)，所述絮凝剂投加箱(30)设置在沉淀腔(11)内部的锥形导流滤板(17)下端靠近锥顶处，絮凝剂投加箱(30)上设置有连通处理罐(1)外部的投加管，絮凝剂投加箱(30)内部装有复合絮凝剂，所述投加喷头(31)与絮凝剂投加箱(30)导通，所述搅拌器(32)设置在沉淀腔(11)内部;
所述分离组件(4)包括转动电机(40)、磁性转筒(41)和收集槽(42)，所述收集槽(42)设置在分离腔(12)内部，收集槽(42)下端设置有开口，所述开口与收集口(120)连接，所述磁性转筒(41)设置在收集槽(42)内部，且磁性转筒(41)紧贴收集槽(42)，磁性转筒(41)和收集槽(42)均设置有相互配合的刮齿(43)，所述转动电机(40)为磁性转筒(41)提供动力;
所述控制装置包括控制器、处理器和控制面板，所述控制器与搅拌器(32)和转动电机(40)连接，所述处理器和控制面板分别与控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种降低重金属离子废水污染物排放的处理装置，其特征在于，所述过滤组件(2)包括压滤板(20)和压缩气缸(21)，所述过滤腔(10)内部设置有导向卡槽(22)，所述压滤板(20)活动卡接在所述导向卡槽(22)上，压滤板(20)中心位置设置有开孔，所述开孔与接头装置(13)通过蛇形软管(23)连接，所述压缩气缸(21)设置在过滤腔(10)内部上端，压缩气缸(21)为压滤板(20)提供动力。
3.根据权利要求1所述的一种降低重金属离子废水污染物排放的处理装置，其特征在于，所述自动排渣组件(5)包括压板(50)、电动伸缩杆(51)、主杆(52)和排渣板(53)，所述主杆(52)贯穿接头装置(13)后依次贯穿两个滤板(16)和沉淀腔(11)内部的锥形导流滤板(17)，所述压板(50)设置在主杆(52)上端，所述电动伸缩杆(51)设置在压板(50)和接头装置(13)之间，电动伸缩杆(51)为主杆(52)提供的动力，所述排渣板(53)设置有两个，两个排渣板(53)分别固定设置在主杆(52)上，且两个排渣板(53)分别位于两个滤板(16)的下方，两个排渣板(53)上均设置有堵头(530)，两个滤板(16)上均设置有排渣孔(160)，所述堵头(530)能够穿过排渣孔(160)。
4.根据权利要求1所述的一种降低重金属离子废水污染物排放的处理装置，其特征在于，所述复合絮凝剂按照质量百分比组成为：烷基苯磺酸盐18%、镁盐29%、铝盐26%、硅酸盐19%和高分子絮凝剂8%。
5.根据权利要求1所述的一种降低重金属离子废水污染物排放的处理装置，其特征在于，所述接头装置(13)包括主接头(130)、进水接头(131)和清洗接头(132)，所述主接头(130)固定设置在处理罐(1)上端，蛇形软管(23)与主接头(130)连接，所述进水接头(131)和清洗接头(132)分别设置在主接头(130)的两侧，进水接头(131)和清洗接头(132)内部均活动铰接有单向阻隔板(133)，所述单向阻隔板(133)与进水接头(131)、清洗接头(132)连接处均设置有压力弹簧(134)。
6.根据权利要求1所述的一种降低重金属离子废水污染物排放的处理装置，其特征在于，所述磁性转筒(41)和收集槽(42)均设置有三个。
7.根据权利要求1所述的一种降低重金属离子废水污染物排放的处理装置，其特征在于，所述磁性转筒(41)和收集槽(42)分别设置有三个。
说明书
一种降低重金属离子废水污染物排放的处理装置
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种降低重金属离子废水污染物排放的处理装置。
背景技术
重金属废水是指矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中排出的含重金属的废水。重金属(如含镉、镍、汞、锌等)废水是对环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一，其水质水量与生产工艺有关。废水中的重金属一般不能分解破坏，只能转移其存在位置和转变其物化形态。处理方法是首先改革生产工艺，不用或少用毒性大的重金属，在生产地点就地处理常采用化学沉淀法、离子交换法等进行处理，处理后的水中重金属低于排放标准可以排放或回用。形成新的重金属浓缩产物尽量回收利用或加以无害化处理;水体中金属有利或有害不仅取决于金属的种类、理化性质，而且还取决于金属的浓度及存在的价态和形态，即使有益的金属元素浓度超过某一数值也会有剧烈的毒性，使动植物中毒，甚至死亡。金属有机化合物比相应的金属无机化合物毒性要强得多;可溶态的金属又比颗粒态金属的毒性要大;六价铬比三价铬毒性要大等等。
但是，目前的处理设备大多只能进行单一处理，处理效果较差，处理成本过高，不能满足各大工厂的需要;处理设备占地面积一般都比较大，且设备长期使用后，不便于对设备内部进行清理;长此以往，回对设备造成损坏，影响废水的处理效果。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明提供了针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种运行可靠、能够有效降低重金属离子废水污染物排放的处理装置。
本发明的技术方案为：一种降低重金属离子废水污染物排放的处理装置，包括处理罐、过滤组件、沉降组件、分离组件和控制装置;处理罐内部设置有过滤腔、沉淀腔和分离腔，处理罐上端设置有接头装置，处理罐下端设置有收集箱;过滤腔、沉淀腔和分离腔从上至下依次设置在处理罐内部，过滤腔和沉淀腔上均设置有贯穿处理罐的排放口，过滤腔和沉淀腔内部均设置有滤板和自动排渣组件，自动排渣组件用于排出过滤腔和沉淀腔内部的杂质，沉淀腔和分离腔内部均设置有锥形导流滤板，分离腔下端设置有收集口，收集口与收集箱贯通;过滤组件用于对重金属离子废水进行初级过滤，去除废水中大颗粒杂质;沉降组件用于使重金属离子絮凝成团;分离组件用于分离废水中细小的金属离子;控制装置用于控制过滤组件、沉降组件和分离组件的运行;
沉降组件包括絮凝剂投加箱、投加喷头和搅拌器，絮凝剂投加箱设置在沉淀腔内部的锥形导流滤板下端靠近锥顶处，絮凝剂投加箱上设置有连通处理罐外部的投加管，絮凝剂投加箱内部装有复合絮凝剂，投加喷头与絮凝剂投加箱导通，搅拌器设置在沉淀腔内部;
分离组件包括转动电机、磁性转筒和收集槽，收集槽设置在分离腔内部，收集槽下端设置有开口，开口与收集口连接，磁性转筒设置在收集槽内部，且磁性转筒紧贴收集槽，磁性转筒和收集槽均设置有相互配合的刮齿，转动电机为磁性转筒提供动力;
控制装置包括控制器、处理器和控制面板，控制器为市售，控制器与搅拌器和转动电机连接，处理器和控制面板分别与控制器连接，搅拌器和转动电机由外部电源供电。
进一步地，过滤组件包括压滤板和压缩气缸，过滤腔内部设置有导向卡槽，压滤板活动卡接在导向卡槽上，压滤板中心位置设置有开孔，开孔与接头装置通过蛇形软管连接，压缩气缸设置在过滤腔内部上端，压缩气缸为压滤板提供动力;通过控制器控制压缩气缸启动，压缩气缸压缩压滤板沿导向卡槽向下移动，废水受到压缩后，通过滤板排出，废水中所得大颗粒杂质被滤板拦截，大大提高过滤效率和过滤效果。
进一步地，自动排渣组件包括压板、电动伸缩杆、主杆和排渣板，主杆贯穿接头装置后依次贯穿两个滤板和沉淀腔内部的锥形导流滤板，压板设置在主杆上端，电动伸缩杆设置在压板和接头装置之间，电动伸缩杆为主杆提供的动力，排渣板设置有两个，两个排渣板分别固定设置在主杆上，且两个排渣板分别位于两个滤板的下方，两个排渣板上均设置有堵头，两个滤板上均设置有排渣孔，堵头能够穿过排渣孔;通过控制器控制电动伸缩杆启动，带动压板压迫主杆，使得排渣板向下移动，堵头脱离排渣孔，废水中的重金属离子残渣通过排渣孔落下，通过排放口排出，保证了装置对重金属离子的处理效率。
进一步地，复合絮凝剂按照质量百分比组成为：烷基苯磺酸盐18%、镁盐29%、铝盐26%、硅酸盐19%和高分子絮凝剂8%;采用上述组分制作的复合絮凝剂能够使得废水中的重金属离子快速絮凝成团，而且不会腐蚀装置内壁。
进一步地，复合絮凝剂的制备方法为：1、将18%烷基苯磺酸盐、29%镁盐、26%铝盐、19%硅酸盐混合均匀后溶解在酸性水溶液中，配制成混合溶液;2、向1得到的混合溶液中加入过硫酸铵引发剂，再加入丙烯酰胺，在38℃的温度条件下反应2小时，制备得到混合聚丙烯酰胺溶液;3、在2得到的混合聚丙烯酰胺溶液中加入8%高分子絮凝剂，在62℃的温度条件下反应1.8小时，即得复合絮凝剂。
进一步地，接头装置包括主接头、进水接头和清洗接头，主接头固定设置在处理罐上端，蛇形软管与主接头连接，进水接头和清洗接头分别设置在主接头的两侧，进水接头和清洗接头内部均活动铰接有单向阻隔板，单向阻隔板与进水接头、清洗接头连接处均设置有压力弹簧，使用时，废水通过进水接头与处理罐连接，此时由于外部水压作用，阻隔板打开，当压滤板向下移动时，阻隔板在压力弹簧的作用下关闭进水接头，清洗接头连接外部清水箱，对处理罐进行清洗。
进一步地，磁性转筒和收集槽均设置有三个，大大提高磁性转筒对重金属离子的吸附作用，提高重金属离子的去除率。
本发明的工作原理为：使用时，外部废水通过进水接头通入处理罐，废水首先进入过滤腔，通过控制器控制压缩气缸启动，压滤板在压缩气缸的作用下沿着导向卡槽向下移动，挤压废水通过滤板进入沉淀腔，挤压过程中进水接头内的阻隔板在压力弹簧作用下关闭进水接头;过滤后的废水进入沉淀腔内，通过絮凝剂投加箱上的投加喷头向废水中投加复合絮凝剂，同时控制器控制搅拌器开启，废水中的金属离子一部分絮凝成团，沉淀在沉淀腔底部，一部分随废水进入分离腔，控制器控制转动电机启动，重金属离子被磁性转筒吸附后，在刮齿的作用下，进入收集槽，并最终进入收集箱;当需要清理处理罐内部沉淀的残渣时，将清洗接头与外部清水箱连接，并通过控制器控制电动伸缩杆启动，电动伸缩杆带动压板向下挤压主杆，使得排渣板上的堵头与排渣孔脱离，残渣通过排渣孔后，经过排放口排出。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构设计合理、运行可靠;通过设置依次连接的过滤组件、沉降组件和分离组件，首先对废水进行预处理，过滤去除废水中的大颗粒杂质，废水在沉淀腔内与复合絮凝剂混合，废水中的金属离子一部分絮凝成团状物排出处理罐，一部分进入分离腔，在磁性滚筒的作用下实现重金属离子与废水的完全分离，有效降低了废水中重金属离子的浓度，使得废水达标排放，减少环境污染;本发明使用复合絮凝剂，有效提高了絮凝效果，而且不会对装置造成腐蚀，也不会引入新的污染源。