申请日2017.12.21
公开(公告)日2018.05.04
IPC分类号C02F9/04; C02F101/20
摘要
本发明涉及一种酸性废水的预处理装置，它包括存储装置、预过滤装置、反应处理装置、第一收集装置和第二收集装置，存储装置通过进水管与预过滤装置相连通，进水管上设有流量计，预过滤装置与反应处理装置间通过连接管相连通，连接管中部通过回收管与第一收集装置连通，反应处理装置的末端连通设有出水管，出水管另一端连通第二收集装置，采用成本较低的水泥制样和产量较多的天然地质滤芯，有助于装置的大规模推广使用，酸性废水在水泥制样和地质滤芯中定向流动，可以将其中的大颗粒污染物和重金属去除掉，同时生成的金属氢氧化物可提高PH值，使得反应孔隙直径变小、数量变大、反应面积增加，进一步加强对重金属的过滤功能，预处理效果十分明显。
权利要求书
1.一种酸性废水的预处理装置，它包括一存储装置、一预过滤装置、一反应处理装置、一第一收集装置和一第二收集装置，其特征在于：所述存储装置通过进水管与所述预过滤装置相连通，所述进水管上设有流量计，所述预过滤装置与反应处理装置间通过一连接管相连通，所述连接管中部通过回收管与所述第一收集装置连通，所述反应处理装置的末端连通设有一出水管，出水管另一端连通所述第二收集装置;
所述存储装置，用于酸性废水的收集和储存;
所述预过滤装置，用于对酸性废水中的大颗粒污染物进行过滤，它包括一样品夹持器，样品夹持器内为空腔，所述样品夹持器空腔内设有水泥制样，所述进水管出水端紧密接触所述水泥制样一端，所述连接管进水端紧密接触所述水泥制样另一端;
所述反应处理装置，用于对酸性废水中重金属的吸附处理，它包括一岩样夹持器，岩样夹持器内为空腔，所述岩样夹持器器壁内设有一环形的加热室，所述岩样夹持器空腔内设有地质滤芯，所述连接管出水端紧密接触所述地质滤芯一端，所述出水管进水端紧密接触所述地质滤芯另一端;
还包括两个防渗装置，所述防渗装置为分别紧贴水泥制样和地质滤芯外表面的氟橡胶套管，所述氟橡胶套管长度大于水泥制样或地质滤芯的长度;
还包括两个围压加压装置，所述围压加压装置为高压泵，所述样品夹持器和岩样夹持器内壁均设有一圈加压室，所述加压室上均设有至少两个贯穿器壁的加压口，所述加压口通过管道连接所述高压泵为加压室施加压力，所述高压泵上设有第一压力表。
2.如权利要求1所述酸性废水的预处理装置，其特征在于：所述存储装置内还穿插设有一PH计，用于显示和测量存储装置内酸性废水溶液的PH值。
3.如权利要求1所述酸性废水的预处理装置，其特征在于：所述水泥制样为人工加工水泥制造的固态水泥块，水泥制样内部孔隙大小范围为1μm---1mm。
4.如权利要求1所述酸性废水的预处理装置，其特征在于：所述地质滤芯为灰岩、白云岩、硅酸盐岩石其中一种或多种混合岩样。
5.如权利要求1-4任一项所述酸性废水的预处理装置，其特征在于：所述进水管和连接管上均设有一高压柱塞泵，所述高压柱塞泵上均设有第二压力表。
6.如权利要求5所述酸性废水的预处理装置，其特征在于：所述进水管、出水管和连接管的规格大小相同，所述水泥制样和地质滤芯的前后两端均设有凹槽，所述凹槽与进水管、出水管或连接管的端口形状相配。
7.如权利要求6所述酸性废水的预处理装置，其特征在于：所述样品夹持器和岩样夹持器前后两端均设有一环形槽，所述环形槽内壁与所述氟橡胶套管外壁保持水平，每一个所述环形槽内均固定安装有里连接头，所述连接头中心处设有一贯穿的开口，所述开口内径与进水管、出水管或连接管外径相同。
8.如权利要求1所述酸性废水的预处理装置，其特征在于：所述回收管上设有出水控制阀。
9.如权利要求1所述酸性废水的预处理装置，其特征在于：所述加热室内螺旋缠绕有电加热丝，所述电加热丝电性连接一加热器。
10.一种酸性废水的预处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：所述存储装置中的酸性废水通过进水管流入高压柱塞泵，通过安设在高压柱塞泵上的第二压力表监控所加压力值，加压后的酸性废水溶液流出高压柱塞泵并压送至预过滤装置中，流量计监控水流流量，高压泵通过管道向样品夹持器中的加压室加水，从而为水泥制样定量加压，通过高压泵上的第一压力表监控所加的压力值，并确保围压大于进水压力，氟橡胶套管在水压作用下紧密包覆地质滤芯外表面，同时向水泥制样外周施加的压力使得酸性废水可定向地通过水泥制样内部的孔隙流动，打开出水控制阀可以将从水泥制样流出后的溶液收集至第一收集装置内，进行目标指标的分析;关闭出水控制阀，从水泥制样流出后的溶液继续流入至另一个高压柱塞泵，加压后的溶液从另一个高压柱塞泵中流出并压送至反应处理装置中，同理，高压泵通过管道向岩样夹持器中的加压室加水，从而为地质滤芯定量加压，通过高压泵上的第一压力表监控所加的压力值，并确保围压大于进水压力，氟橡胶套管在水压作用下紧密包覆地质滤芯外表面，同时向地质滤芯外周施加的压力使得溶液可定向地通过地质滤芯内部的孔隙流动，溶液与地质滤芯内的天然矿物成分进行反应，与酸性废水中的重金属发生共沉淀作用生成二次沉淀，生成金属氢氧化物提高PH值的同时，使得孔隙变小进一步对溶液进行过滤，最终由出水管流入至第二收集装置中实现对酸性废水的预处理。
说明书
一种酸性废水的预处理装置及方法
技术领域
本发明涉及酸性废水处理技术领域，具体涉及一种酸性废水的预处理装置及方法。
背景技术
酸性废水是指PH值小于6的废水，主要来自于冶金、金属加工、石油化工、化纤、电镀等企业排放的废水，酸性废水进入水体之后会破坏自然中和作用，使水体的PH值发生变化，影响水生生物的正常生长，使水体自净功能下降;同时一旦渗入土壤，会破坏土壤的理化性质，造成土壤的酸化，影响农作物的生长。常用的酸性废水处理一般采用中和处理，常用碱或碱性氧化物作为中和剂，使之生成中性盐和水，需要投入较大型的中和池和中和塔来进行处理，一般投入的成本较大，其结构也比较复杂。同时在酸性废水中，还会存在一定的颗粒状污染物，还需要一定的过滤装置来进行处理，这样就进一步地增加了处理的工艺的难度和设备成本的增加。
由于酸性废水是所有工业废水中最常见的一种废水，来源很广泛，因此不同的酸性废水处理的工艺也不尽相同，因此需要进行预处理将酸性废水的PH值升高并有效过滤掉其中的颗粒污染物和重金属之后，再根据废水中的成分针对性的进行分析处理，所以需要一套成本较低、可操作性强的预处理装置来实现此类效果。
发明内容
有鉴于此，本发明的提供了一种酸性废水的预处理装置及其使用方法，可有效去除酸性废水中的大颗粒污染物，提升溶液的PH值。
第一方面：
本发明的公开了一种酸性废水的预处理装置，它包括一存储装置、一预过滤装置、一反应处理装置、一第一收集装置和一第二收集装置，所述存储装置通过进水管与所述预过滤装置相连通，所述进水管上设有流量计，所述预过滤装置与反应处理装置间通过一连接管相连通，所述连接管中部通过回收管与所述第一收集装置连通，所述反应处理装置的末端连通设有一出水管，出水管另一端连通所述第二收集装置;
所述存储装置，用于酸性废水的收集和储存;
所述预过滤装置，用于对酸性废水中的大颗粒污染物进行过滤，它包括一样品夹持器，样品夹持器内为空腔，所述样品夹持器空腔内设有水泥制样，所述进水管出水端紧密接触所述水泥制样一端，所述连接管进水端紧密接触所述水泥制样另一端;
所述反应处理装置，用于对酸性废水中重金属的吸附处理，它包括一岩样夹持器，岩样夹持器内为空腔，所述岩样夹持器器壁内设有一环形的加热室，所述岩样夹持器空腔内设有地质滤芯，所述连接管出水端紧密接触所述地质滤芯一端，所述出水管进水端紧密接触所述地质滤芯另一端;
还包括两个防渗装置，所述防渗装置为分别紧贴水泥制样和地质滤芯外表面的氟橡胶套管;
还包括两个围压加压装置，所述围压加压装置为高压泵，所述样品夹持器和岩样夹持器内壁均设有一圈加压室，所述加压室上均设有至少两个贯穿器壁的加压口，所述加压口通过管道连接所述高压泵为加压室施加压力，所述高压泵上设有第一压力表。
进一步地，所述存储装置内还穿插设有一PH计，用于显示和测量存储装置内酸性废水溶液的PH值。
进一步地，所述水泥制样为人工加工水泥制造的固态水泥块，水泥制样内部孔隙大小范围为1μm---1mm。
进一步地，所述地质滤芯为灰岩、白云岩、硅酸盐岩石其中一种或多种混合岩样。
进一步地，所述进水管和连接管上均设有一高压柱塞泵，所述高压柱塞泵上均设有第二压力表。
进一步地，所述进水管、出水管和连接管的规格大小相同，所述水泥制样和地质滤芯的前后两端均设有凹槽，所述凹槽与进水管、出水管或连接管的端口形状相配。
进一步地，所述样品夹持器和岩样夹持器前后两端均设有一环形槽，所述环形槽内壁与所述氟橡胶套管外壁保持水平，每一个所述环形槽内均固定安装有里连接头，所述连接头中心处设有一贯穿的开口，所述开口内径与进水管、出水管或连接管外径相同。
进一步地，所述回收管上设有出水控制阀
进一步地，所述加热室内螺旋缠绕有电加热丝，所述电加热丝电性连接一加热器。
第二方面：
本发明还公开了第一方面中一种酸性废水的预处理装置的使用方法，该方法包括以下步骤：所述存储装置中的酸性废水通过进水管流入高压柱塞泵，通过安设在高压柱塞泵上的第二压力表监控所加压力值，加压后的酸性废水溶液流出高压柱塞泵并压送至预过滤装置中，流量计监控水流流量，高压泵通过管道向样品夹持器中的加压室加水，从而为水泥制样定量加压，通过高压泵上的第一压力表监控所加的压力值，并确保围压大于进水压力，氟橡胶套管在水压作用下紧密包覆地质滤芯外表面，同时向水泥制样外周施加的压力使得酸性废水可定向地通过水泥制样内部的孔隙流动，打开出水控制阀可以将从水泥制样流出后的溶液收集至第一收集装置内，进行目标指标的分析;关闭出水控制阀，从水泥制样流出后的溶液继续流入至另一个高压柱塞泵，加压后的溶液从另一个高压柱塞泵中流出并压送至反应处理装置中，同理，高压泵通过管道向岩样夹持器中的加压室加水，从而为地质滤芯定量加压，通过高压泵上的第一压力表监控所加的压力值，并确保围压大于进水压力，氟橡胶套管在水压作用下紧密包覆地质滤芯外表面，同时向地质滤芯外周施加的压力使得溶液可定向地通过地质滤芯内部的孔隙流动，溶液与地质滤芯内的天然矿物成分进行反应，与酸性废水中的重金属发生共沉淀作用生成二次沉淀，生成金属氢氧化物提高PH值的同时，使得孔隙变小进一步对溶液进行过滤，最终由出水管流入至第二收集装置中实现对酸性废水的预处理。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：采用成本较低的水泥制样和产量较多的天然地质滤芯，有助于装置的大规模推广使用，水泥制样中的孔隙可以实现微滤的效果，有效的将其中的大颗粒污染物去除掉;地质滤芯可以与酸性废水中的重金属发生共沉淀作用生成二次沉淀，生成金属氢氧化物提高PH值的同时，使得反应孔隙直径变小、数量变大、反应面积增加，进一步加强对重金属的过滤功能，预处理效果十分明显，且装置结构和操作都非常简单。