一种连续式除砷装置的制作方法

文档序号:11299547阅读:209来源:国知局

本发明涉及废水处理技术领域,具体地说是一种处理螺旋藻养殖残液中砷的装置。



背景技术:

螺旋藻是低等水生生物,它的生长条件为:高盐、高碱、高温,25-35℃为其适宜的生长温度。螺旋藻在北方适合的生长月份为每年的4-9月份,在此期间养殖螺旋藻需要大量的水,每吨螺旋藻粉的用水量约为200吨左右。在养殖螺旋藻过程中需要人为的往养殖水中添加各种化学原料,这样每年一季的养殖结束后就会产生大量含各种化学成分的废水。所述的废水中的碳酸氢钠、碳酸钠及氮、磷、钾成分虽然相比较地下水是有害的,但对于继续养殖螺旋藻却是有用的营养成分。所以只要除去养殖废水中的重金属铅、砷、镉、汞及悬浮杂质后仍然可以做为螺旋藻的养殖液。现目前对螺旋藻养殖废水的处理是直接排入了附近碱湖或者蒸发掉。这种处理方式不仅造成环境污染,而且造成了宝贵的水资源的浪费。

对养殖废水中的重金属铅、砷、镉、汞的含量进行检测,经检测只有砷含量超标。所以只要去除养殖废水中砷,就可以使养殖废水得到循环利用,降低螺旋藻养殖废液对环境的污染。

砷是一种原生质毒物,可通过与蛋白和酶的巯基(-SH)相互作用(使蛋白质和酶在细胞内变性)以及增加细胞内的活性氧引起细胞损伤而产生毒性,已被美国疾病控制中心(CDC)和国际癌症研究机构(IARC)确定为第一类致癌物质。砷还具有遗传毒性,属于世界卫生组织(WHO)优先控制污染物。国内外都曾发生过由于含砷废水污染饮用水源而引起的砷中毒事件,另外国内外还报道过由于长期职业性暴露而导致的砷中毒事件。由于砷在生物体内毒性蓄积效应,砷污染对生态环境的破坏具有不可逆性。因此,各国对饮用水中砷的标准有着严格的控制。我国2007年7月1日其实施的《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)将砷的最高允许质量浓度由50μg/L修订为10μg/L,与美国环保署、WHO等规定的标准保持一致,这给废水除砷工艺技术带来新的挑战。

目前国内外除砷技术主要有沉淀法、离子交换法、膜分离法、生物法和吸附法等,而沉淀法和吸附法应用最多。

本发明采用离子交换法处理废水中的砷,意在解决其它除砷方法所用设备占地面积大、结构复杂、制作成本高、维护繁琐、电耗、水耗维修费用高、生产能力低等缺点,使的运行成本上升,并且市场价格居高不下,难以在市场中广泛推广。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处,提供一种连续式,压力降小,混合均匀,交换状态和反洗状态切换快,且向养殖废水中混合缓冲溶液时不产生气体的混合器,从而得到一种可靠性好、实用性强、价格低廉,结构简单的连续式除砷装置。

为了实现本发明的目的,我们将采用如下技术方案加以实施:

一种连续式除砷装置,包括废水供给管道、过滤器,所述的废水供给管道的前端通过管道与螺旋藻养殖残液池连通,后端通过管道与过滤器连通,其特征在于:还包括:静态混合器、混合罐、贮液罐I、贮液罐II、中间罐和絮凝罐,其中:

所述的静态混合器的前端与混合罐连通,静态混合器的后端通过管道分别与中间罐和絮凝罐连通;

所述的混合罐通过管道与过滤器连通;

所述的贮液罐I和贮液罐II分别通过管道与所述的混合罐连通;

所述的絮凝罐通过管道与螺旋藻养殖残液池连通;

所述的中间罐通过管道与螺旋藻养殖池连通。

进一步,所述的废水供给管与过滤器的连通管道上依次设置有截止阀I和减压阀,截止阀I和减压阀分别通过导线与控制器连接。

进一步,所述的过滤器与混合罐的连通管道上依次设置有pH计I和电磁流量计I,pH计I和电磁流量计I分别通过导线与控制器连接。

进一步,所述的贮液罐I与混合罐的连通管道有两路,一路是添加管路,一路是排气管路,添加管路上依次设置有电磁流量计II、微调组件I和喷头I,喷头I设置于混合罐内,排气管路上设置有排气阀I,电磁流量计II和微调组件I分别通过导线与控制器连接。

进一步,所述的贮液罐II与混合罐的连通管道有两路,一路是添加管路,一路是排气管路,添加管路上依次设置有电磁流量计III、微调组件II和喷头II,喷头II设置于混合罐内,排气管路上设置有排气阀II,电磁流量计III和微调组件II分别通过导线与控制器连接。

进一步,所述的静态混合器的后端与絮凝罐的连通管道上依次设置有pH计II、电磁阀和截止阀II,pH计II、电磁阀和截止阀II分别通过导线与控制器连接。

更进一步,所述的静态混合器中混合单元的制作材料是螯合树脂。

更进一步,所述的贮液罐I内贮存有缓冲溶液。

更进一步,所述的贮液罐II内贮存有洗脱剂。

更进一步,所述的控制器,控制器接收分别来自pH计II、电磁阀、截止阀II、电磁流量计III、微调组件II、电磁流量计II、微调组件I、pH计I、电磁流量计I、截止阀I和减压阀的信号输入,根据控制器内设的控制程序控制pH计II、电磁阀、截止阀II、电磁流量计III、微调组件II、电磁流量计II、微调组件I、pH计I、电磁流量计I、截止阀I和减压阀的工作,并控制电磁流量计I、电磁流量计II和电磁流量计III向静态混合器中供给螺旋藻养殖残液和缓冲溶液或洗脱剂,来控制交换状态和反洗状态的切换。

有益效果

本发明提供了一种连续式,压力降小,混合均匀,交换状态和反洗状态切换快,且向养殖废水中混合缓冲溶液时不产生气体的混合器,从而得到一种可靠性好、实用性强、价格低廉,结构简单的连续式除砷装置。

附图说明

图1为本发明的结构示意方框图。

具体实施方式

结合附图和实施例对本发明做进一步地说明。

实施例1

如图1所示,一种连续式除砷装置的废水供给管道1的前端通过管道与螺旋藻养殖残液池2连通,后端通过管道与过滤器3连通;静态混合器4的前端与混合罐5连通,静态混合器4的后端通过管道分别与中间罐6和絮凝罐7连通;混合罐5通过管道与过滤器3连通;贮液罐I 8和贮液罐II 9分别通过管道与混合罐5连通;絮凝罐7通过管道与螺旋藻养殖残液池1连通;中间罐6通过管道与螺旋藻养殖池10连通。

实施例2

如图1所示,所述的废水供给管1与过滤器3的连通管道上依次设置有截止阀I 11和减压阀12,截止阀I 11和减压阀12分别通过导线与控制器13连接。

实施例3

如图1所示,所述的过滤器3与混合罐5的连通管道上依次设置有pH计I 14和电磁流量计I 15,pH计I 14和电磁流量计I 15分别通过导线与控制器13连接。

实施例4

如图1所示,所述的贮液罐I 8与混合罐5的连通管道有两路,一路是添加管路,一路是排气管路,添加管路上依次设置有电磁流量计II 16、微调组件I 17和喷头I 18,喷头I 18设置于混合罐5内,排气管路上设置有排气阀I 19,电磁流量计II 16和微调组件I 17分别通过导线与控制器13连接。

实施例5

如图1所示,所述的贮液罐II 9与混合罐5的连通管道有两路,一路是添加管路,一路是排气管路,添加管路上依次设置有电磁流量计III 20、微调组件II 21和喷头II 22,喷头II 22设置于混合罐5内,排气管路上设置有排气阀II 23,电磁流量计III 20和微调组件II 21分别通过导线与控制器13连接。

实施例6

如图1所示,所述的静态混合器4的后端与絮凝罐7的连通管道上依次设置有pH计II 24、电磁阀25和截止阀II 26,pH计II 24、电磁阀25和截止阀II 26分别通过导线与控制器13连接。

实施例7

如图1所示,所述的静态混合器4中混合单元的制作材料是螯合树脂。

实施例8

如图1所示,所述的贮液罐I 8内贮存有缓冲溶液。

实施例9

如图1所示,所述的贮液罐II内贮存有洗脱剂。

实施例10

如图1所示,所述的控制器13接收分别来自pH计II 24、电磁阀25、截止阀II 26、电磁流量计III 20、微调组件II 21、电磁流量计II 16、微调组件I 17、pH计I 14、电磁流量计I 15、截止阀I 11和减压阀12的信号输入,根据控制器13内设的控制程序控制pH计II 24、电磁阀25、截止阀II 26、电磁流量计III 20、微调组件II 21、电磁流量计II 16、微调组件I 17、pH计I 14、电磁流量计I 15、截止阀I 11和减压阀12的工作,并控制电磁流量计I 15、电磁流量计II 16和电磁流量计III 20向静态混合器7中供给螺旋藻养殖残液和缓冲溶液或洗脱剂,来控制交换状态和反洗状态的切换。

实施例11

如图1所示,在混合罐5内配置缓冲溶液的喷头18和洗脱剂的喷头22,通过喷头18和喷头22向混合罐5内添加不同的反应液。该装置按照控制器预先设定的时间切换交换状态和洗脱状态:当处于交换状态时,在控制器13的控制下截止阀I 11和电磁流量计I 15处于工作状态,将螺旋藻养殖残液池内养殖残液供给混合罐5;控制器13根据pH计I 14的信号,判断养殖残液的pH值,开启电磁流量计II 16、微调组件I 17,通过喷头18向混合罐5内添加缓冲溶液,使得混合罐5内的养殖残液与缓冲溶液充分混合,调节pH值达到偏酸接近于中性,然后进入静态混合器7中充分混匀,在混匀的过程中与混合单元的螯合树脂进行离子交换去除养殖残液中的砷,除砷后的养殖残液通过中间罐6进入螺旋藻养殖池10进行循环使用;当处于洗脱状态时,在控制器13的控制下截止阀I 11和电磁流量计I 15处于不工作状态,控制器13根据截止阀I 11和电磁流量计I 15的不工作的信号,开启电磁流量计III 20、微调组件II 21,通过喷头22向混合罐5内添加洗脱剂,洗脱剂进入静态混合器7中充分混匀,在混匀的过程中对混合单元的螯合树脂进行洗脱,洗脱后的洗脱液进入絮凝罐7进行絮凝,絮凝后的洗脱液进入螺旋藻养殖残液池2进行进一步的处理。

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