综合净化含重金属离子和有机物废水的方法及其装置制造方法
【专利摘要】本发明属于一种综合净化含重金属离子和有机物废水的方法及其装置，方法包括利用各废水回收池中含泥污水的不同化学指标及测量的数据，在均质池中将不同种类的含泥污水互配混淆，使含泥污水的化学指标变化、水量均和、形成絮状物，或使水中污染物质沉淀。机械净化处理装置包括机座、泥污水磁化罐、电解及磁化器、混药絮凝加药罐和泥水分离机。本发明能对含有重金属离子、悬浮物、有机物等污染物质的工业废水进行综合净化处理，具有建立净化设施费用低、治理成本低、节能环保效果和净化效果好的优点。
【专利说明】综合净化含重金属离子和有机物废水的方法及其装置
【技术领域】
[0001]本发明属于一种对含有重金属离子、悬浮物、有机物等污染物质的工业废水进行净化的方法及其所用的装置。
【背景技术】
[0002]含有重金属离子、悬浮物、有机物等污染物质的工业废水(或称含泥污水)是我国工业系统中重点污染源之一，这些含泥污水主要来源于企业的机械加工、矿山开采、纺织印染行业及各种金属元素的提炼提纯，这些含泥污水排放量大、水中各种金属离子浓度、固体悬浮物浓度和有机物浓度等各项指标，均大大超过国家规定的无害排放标准。这些含泥污水的排放会对自然环境造成严重污染，危害生物和人类的生存环境。
[0003]目前对这类含泥污水的治理主要依靠沉淀、曝气沉沙、化学加药、格栅或机械过滤等净化方式，但这些对这类含泥污水的治理方法效果久佳，费用大；且各污染排放企业各自建立净化设施，存在自建立净化设施费用高、耗能大、治理成本高和净化效果差的不足。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是设计一种综合净化含重金属离子和有机物废水的方法及其装置，能对含有重金属离子、悬浮物、有机物等污染物质的工业废水进行综合净化处理，具有建立净化设施费用低、治理成本低、节能环保效果和净化效果好的优点。
[0005]为此，本发明包括如下步骤:
[0006](I)测量并详细记载各企业、或企业内各车间排放含泥污水的化学指标、含污成份、每日排出量、物理指标和地理位置；
[0007](2)并根据测量的数据选择合理位置建立综合净化含泥污水处理地；
[0008](3)含泥污水的分类收集，在含泥污水处理地根据需要分别搭建数个废水回收池，及均质池，应急池，加药池，缓冲池和中和池，将产生的含泥污水分类、分别收集到数个废水回收池中；
[0009](4)利用各废水回收池中含泥污水的不同化学指标及测量的数据，在均质池中将不同种类的含泥污水互配混淆，使含泥污水的化学指标变化、水量均和、形成絮状物，或使水中污染物质沉淀；
[0010](5)滤去除絮状物和沉淀物；
[0011](6)将初滤均和的含泥污水引入加药池中并加入重金属离子捕捉剂、絮凝剂、脂凝剂后再引入中和池、缓冲池中使含泥污水的有害物质进一步形成絮状物和沉淀物；
[0012](7)再次滤去除絮状物和沉淀物；
[0013](8)对含泥污水作磁化、电解、混药絮凝、泥水分离的机械净化处理；
[0014](9)净化水排放，污泥再利用。
[0015]所述的第四步骤中形成絮状物，或使水中污染物质沉淀的时间至少为4?8小时。所述的进一步形成絮状物和沉淀物的时间至少为3?4小时。
[0016]所述的泥污再利用为，所用材料的重量组份是，取含水量40?60%的污泥15?20份、水泥270?280份、粉煤灰90?100份、颗粒轻质保温材料20?25份、聚乙烯醇1.6?2份、纤维素醚0.8?0.9份、可在分散胶粉0.8?0.9份、早强剂0.5?0.8份、水适量；将上述材料在搅拌机中搅拌均匀后，置在模具中，捣实，自然风干，去模，制成轻质保温墙体，或轻质保温砖，或轻质保温屋顶板；或将取污泥与制砖材料混合烧制成建筑用砖。
[0017]一种实现本发明所述方法的装置，包括废水回收池，均质池、应急池和中和池。其中:
[0018]数个废水回收池，均质池、加药池、应急池、缓冲地和中和池为共壁合建池体，建在地下带底的呈矩形的组合池壁内由分隔壁分隔形成密封彼此独立的数个废水回收池，均质池、加药池、应急池、缓冲地和中和池；
[0019]各废水回收池的进水口分别通过管道和阀门与各企业、或企业内各车间排放的不同类的含泥污水收集口相通，各废水回收池的出水口通过计量泵和管道与均质池的进水口相通，均质池内设均匀水质的鼓风爆气机，均质池的出水口通过加药池与中和池相通，中和池的出水口通过管道和阀门分别与缓冲池和应急池相通，应急池通过管道和阀门与缓冲池相通，缓冲池的出水口与机械净化处理装置的进水口相通；
[0020]机械净化处理装置包括机座、泥污水磁化罐、电解及磁化器、混药絮凝加药罐和泥水分离机，混药絮凝加药罐的进水口通过计量泵与缓冲池的出水口相通，混药絮凝加药罐内设有由电机带动的螺旋叶片，混药絮凝加药罐上设有数个电控加药口，混药絮凝加药罐的出水口通过泵与泥污水磁化罐的上端入口相通，泥污水磁化罐的外侧壁上设有电解及磁化器，泥污水磁化罐的内上端设有螺旋均水叶片，泥污水磁化罐的出水口位于罐底中部且通过带有电控阀门的絮凝管与泥水分离机的进水口相通。
[0021 ] 所述的均质池、加药池、应急池、缓冲地和中和池的进水口在其各池壁的一侧壁的中部，出水口在其各池壁的对应另一侧的中部。所述的加药池内设有搅水机。所述的中和池、应急池、缓冲地和均质池内设有吸泥装置。所述的泥水分离机包括机架、永磁圆筒、分离槽、刮泥板和盛泥池，两半圆柱型分离槽位于机架上端，两半圆柱型分离槽的进水口位于槽池一端的下侧中部，两半圆柱型分离槽的出水口位于槽池另一端的上端两侧，两半圆柱型分离槽内各设有一个永磁圆筒，各永磁圆筒的两端轴各通过轴承座与机架轴接，位于机架上的电机通过减速器带动永磁圆筒的两端轴转动，与各永磁圆筒外周边对应的与两半圆柱型分离槽的上端边上设有刮泥板，刮泥板的下端边下部设有盛泥池。所述的永磁圆筒的外壁与其所在的半圆柱型分离槽的内壁之间的距离为2?4cm。
[0022]上述方法和装置达到了本发明的目的。
[0023]本发明能对含有重金属离子、悬浮物、有机物等污染物质的工业废水进行综合净化处理，具有建立净化设施费用低、治理成本低、节能环保效果和净化效果好的优点。本发明具有如下优点:
[0024]1、本发明能利用各废水回收池中含泥污水的不同化学指标及测量的数据，将不同种类的含泥污水互配混淆，使含泥污水的化学指标变化、水量均和、形成絮状物，或使水中污染物质沉淀，从而节省大量治污成本。
[0025]例如，先将印染厂的碱性废水(pH在13以上)，与硫酸厂排出的酸性废水(pH3?
4)进行互配混淆，进行含泥污水的中和或酸析。使含泥污水中酸析出大量的苯二甲酸、可收集做工业应用，起到了废物资源化的作用，带来经济效益。同时，不加絮凝剂直接进行收集，既保证了苯二甲酸的纯度，降低治理成本。因此，只要测量并详细记载各企业、或企业内各车间排放含泥污水的化学指标、含污成份、每日排出量、物理指标等化学和物理指标，并据此将不同种类的含泥污水互配混淆，使含泥污水的化学指标变化、水量均和、形成絮状物，或使水中污染物质沉淀，就可节省大量治污成本。
[0026]2、本发明依地区性且分别按化学和物理等指标收集含泥污水，统一建厂，综合统一治理。可大幅降低建设污水治理厂费用，降低治污成本。
[0027]3、本发明治理净化含泥污水效果好，效果长期稳定。本发明在浙江X地试验表明，此地县区内工业发达，遍布印染厂、棉纺厂、制酸厂、机械厂，有大小矿脉3000余条，矿床矿物类较多，伴有相关的提炼厂、选矿厂等数百个，盛产钨、锡、钼、铅、锌、铜、铋、铍、银、钽、铌、石灰石、石英石、瓷土等有色金属和矿产。
[0028]治理前流经该地县区内的河水寸草不生、无生命特征、呈酱黄色、臭气熏天。实测水质pH在3?4，或pH在13以上；化学氧含量(COD/mg/L)8万?10万；总砷mg/L为12?20 ;总铅mg/L为15?25 ;六价络mg/L为8?15 ;氨氦mg/L为45?60 ;总铜mg/L为10?12 ;总锌mg/L为8?12 ;固体悬浮物浓度(SSmg/L) 280?400。
[0029]经本发明治理净化含泥污水后实测水质pH在6.5?7 ;化学氧含量(COD/mg/L) ( 100 ;总砷 mg/L ^ 0.3 ;总铅 mg/L ^ 0.8 ;六价络 mg/L ^ 0.5 ;氨氦 mg/L ( 14 ;总铜mg/L彡0.5 ;总锌mg/L彡I ;固体悬浮物浓度(SSmg/L)彡20。河水变清，水生动植物逐步成长，人们河边漫步休闲。节约治污费用达80%以上，取得良好的治污效果，节能环保效果好。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为本发明的净化处理含泥污水工艺流程图。
[0031]图2为本发明的组合池壁的结构示意图。
[0032]图3为本发明的机械净化处理装置的结构示意图。
[0033]图4为本发明的泥水分离机的结构示意图。
【具体实施方式】
[0034]如图1所示，一种综合净化含重金属离子和有机物废水的方法，包括如下步骤:
[0035](I)测量并详细记载各企业、或企业内各车间排放含泥污水的化学指标、含污成份、每日排出量、物理指标和地理位置。
[0036](2)并根据测量的数据选择合理位置建立综合净化含泥污水处理地。可用优选法选择合理地址，以节省建筑成本。
[0037](3)含泥污水的分类收集，在含泥污水处理地根据需要分别搭建数个废水回收池1，及均质池2，应急池5，加药池3，缓冲池6和中和池4，将产生的含泥污水分类、分别收集到数个废水回收池中。
[0038](4)利用各废水回收池中含泥污水的不同化学指标及测量的数据，在均质池中将不同种类的含泥污水互配混淆，使含泥污水的化学指标变化、水量均和、形成絮状物，或使水中污染物质沉淀。
[0039](5)滤去除絮状物和沉淀物，可用吸泥机或栅网或沙滤器滤去除絮状物和沉淀物。
[0040](6)将初滤均和的含泥污水引入加药池中并加入重金属离子捕捉剂、絮凝剂、月旨凝剂后再引入中和池、缓冲池中使含泥污水的有害物质进一步形成絮状物和沉淀物。重金属离子捕捉剂、絮凝剂、脂凝剂的加入量可由计算程控设备自动完成，为传统制剂或程控设备，故不再累述。
[0041](7)再次滤去除絮状物和沉淀物。可用吸泥机或栅网或沙滤器滤去除絮状物和沉淀物。
[0042](8)对含泥污水作磁化、电解、混药絮凝、泥水分离的机械净化处理7。
[0043](9)净化水8排放，污泥9再利用。
[0044]所述的第四步骤中形成絮状物，或使水中污染物质沉淀的时间至少为4?8小时。所述的进一步形成絮状物和沉淀物的时间至少为3?4小时。
[0045]所述的泥污再利用为，所用材料的重量组份是，取含水量40?60%的污泥15?20份、水泥270?280份、粉煤灰90?100份、颗粒轻质保温材料20?25份、聚乙烯醇1.6?2份、纤维素醚0.8?0.9份、可在分散胶粉0.8?0.9份、早强剂0.5?0.8份、水适量；将上述材料在搅拌机中搅拌均匀后，置在模具中，捣实，自然风干，去模，制成轻质保温墙体，或轻质保温砖，或轻质保温屋顶板；或将取污泥与制砖材料混合烧制成建筑用砖。
[0046]如图2至图4所述，一种实现本发明所述方法的装置，包括废水回收池，均质池、应急池和中和池。其中:
[0047]数个废水回收池，均质池、加药池、应急池、缓冲地和中和池为共壁合建池体，建在地下带底的呈矩形的组合池壁11内由分隔壁10分隔形成密封彼此独立的数个废水回收池，均质池、加药池、应急池、缓冲地和中和池。这样，可节省大量的建设费用。
[0048]各废水回收池的进水口分别通过管道和阀门与各企业、或企业内各车间排放的不同类的含泥污水收集口相通。各废水回收池的出水口通过计量泵和管道与均质池的进水口相通。均质池内设均匀水质的鼓风爆气机。均质池的出水口通过加药池与中和池相通。中和池的出水口通过管道和阀门分别与缓冲池和应急池相通。应急池通过管道和阀门与缓冲池相通，缓冲池的出水口与机械净化处理装置的进水口相通。
[0049]机械净化处理装置包括机座31、泥污水磁化罐17、电解及磁化器19、混药絮凝加药罐32和泥水分离机。混药絮凝加药罐的进水口 12通过计量泵与缓冲池的出水口相通。混药絮凝加药罐内设有由电机14带动的螺旋叶片13。混药絮凝加药罐上设有数个电控加药口 15，电机带动的螺旋叶片转动可将药粉或药液与含泥污水混合均匀。
[0050]混药絮凝加药罐的出水口通过泵30与泥污水磁化罐的上端入口 16相通。泥污水磁化罐的外侧壁上设有电解及磁化器。泥污水磁化罐的内上端设有螺旋均水叶片18，以使进入的水不对下层的水产生冲击干扰，利于罐内下端形成絮状物和沉淀物层。泥污水磁化罐的出水口 29位于罐底中部且通过带有电控阀门28的絮凝管26与泥水分离机的进水口25相通。
[0051 ] 所述的均质池、加药池、应急池、缓冲地和中和池的进水口在其各池壁的一侧壁的中部，出水口在其各池壁的对应另一侧的中部，利于各池体底形成絮状物和沉淀物层，便于清除。
[0052]所述的加药池内设有搅水机，利于将药粉或药液与含泥污水混合均匀。
[0053]所述的中和池、应急池、缓冲地和均质池内设有吸泥装置，吸泥装置为吸泥机。
[0054]所述的泥水分离机包括机架24、永磁圆筒20、分离槽27、刮泥板22和盛泥池23。两半圆柱型分离槽位于机架上端，机架位于机座后侧上端。两半圆柱型分离槽的进水口 25位于槽池一端的下侧中部，两半圆柱型分离槽的出水口 33位于槽池另一端的上端两侧。两半圆柱型分离槽内各设有一个永磁圆筒。各永磁圆筒的两端轴21各通过轴承座34与机架轴接，位于机架上的电机36通过减速器35带动永磁圆筒的两端轴转动。与各永磁圆筒外周边对应的与两半圆柱型分离槽的上端边上设有刮泥板22，刮泥板的下端边下部设有盛泥池。
[0055]所述的永磁圆筒的外壁与其所在的半圆柱型分离槽的内壁之间的距离为2?4cm。永磁圆筒外壁上密布有永磁体，或永磁圆筒内设永磁体。
[0056]本发明净化含泥污水过程如下:将产生的含泥污水分类、分别收集到数个废水回收池中。利用各废水回收池中含泥污水的不同化学指标及测量的数据，在均质池中将不同种类的含泥污水互配混淆，使含泥污水的化学指标变化、水量均和、形成絮状物，或使水中污染物质沉淀。滤去除絮状物和沉淀物。将初滤均和的含泥污水引入加药池中并加入重金属离子捕捉剂、絮凝剂、脂凝剂后再引入中和池、缓冲池中使含泥污水的有害物质进一步形成絮状物和沉淀物。再次滤去除絮状物和沉淀物。
[0057]对含泥污水作磁化、电解、混药絮凝、泥水分离的机械净化处理。将缓冲池中经过初步净化后的含泥污水用计量泵抽入混药絮凝加药罐中，从数个电控加药口中分别加入含有铁氧体细粉末的混凝剂和絮凝剂(如PF、PAM等)，它们的加入量可由计算程控设备自动完成，为传统制剂或程控设备，故不再累述。电机带动的螺旋叶片转动将药粉或药液与含泥污水混合均匀后，泵将加药剂的含泥污水注入泥污水磁化罐中，数个呈间隔设置在罐壁上的电解及磁化器产生电解和磁化效应，加药剂的含泥污水在电化学反应和药剂化学的共同作用下，使含泥污水中的去除物质被降解或分解，或被凝聚成絮状物。在其出水口和电控阀门的调控下，其污水在絮凝管中保持稳定，并从进水口 25进入泥水分离机的分离槽一端下部并向其另一端上部两侧的出水口缓慢运行，此时电机带动分离槽内的两永磁圆筒对向旋转，将其污水中的亲磁絮状物被吸附在两永磁圆筒的外周壁上，再被各自刮泥板从其外周壁上刮下，落入盛泥池中，污泥可再利用。而清澈的水则从出水口排出，完成净化水排放。
[0058]总之，本发明能对含有重金属离子、悬浮物、有机物等污染物质的工业废水进行综合净化处理，具有建立净化设施费用低、治理成本低、节能环保效果和净化效果好的优点。
【权利要求】
1.一种综合净化含重金属离子和有机物废水的方法，其特征在于:包括如下步骤， (1)测量并详细记载各企业、或企业内各车间排放含泥污水的化学指标、含污成份、每日排出量、物理指标和地理位置； (2)并根据测量的数据选择合理位置建立综合净化含泥污水处理地； (3)含泥污水的分类收集，在含泥污水处理地根据需要分别搭建数个废水回收池，及均质池，应急池，加药池，缓冲池和中和池，将产生的含泥污水分类、分别收集到数个废水回收池中； (4)利用各废水回收池中含泥污水的不同化学指标及测量的数据，在均质池中将不同种类的含泥污水互配混淆，使含泥污水的化学指标变化、水量均和、形成絮状物，或使水中污染物质沉淀； (5)滤去除絮状物和沉淀物； (6)将初滤均和的含泥污水引入加药池中并加入重金属离子捕捉剂、絮凝剂、脂凝剂后再引入中和池、缓冲池中使含泥污水的有害物质进一步形成絮状物和沉淀物； (7)再次滤去除絮状物和沉淀物； (8)对含泥污水作磁化、电解、混药絮凝、泥水分离的机械净化处理； (9)净化水排放，污泥再利用。
2.按权利要求1所述的一种综合净化含重金属离子和有机物废水的方法，其特征在于:所述的第四步骤中形成絮状物，或使水中污染物质沉淀的时间至少为4?8小时。
3.按权利要求1所述的一种综合净化含重金属离子和有机物废水的方法，其特征在于:所述的进一步形成絮状物和沉淀物的时间至少为3?4小时。
4.按权利要求1所述的一种综合净化含重金属离子和有机物废水的方法，其特征在于:所述的泥污再利用为，所用材料的重量组份是，取含水量40?60%的污泥15?20份、水泥270?280份、粉煤灰90?100份、颗粒轻质保温材料20?25份、聚乙烯醇1.6?2份、纤维素醚0.8?0.9份、可在分散胶粉0.8?0.9份、早强剂0.5?0.8份、水适量；将上述材料在搅拌机中搅拌均匀后，置在模具中，捣实，自然风干，去模，制成轻质保温墙体，或轻质保温砖，或轻质保温屋顶板；或将取污泥与制砖材料混合烧制成建筑用砖。
5.一种用于实现权利要求1所述方法的装置，包括废水回收池，均质池、应急池和中和池，其特征在于: 数个废水回收池，均质池、加药池、应急池、缓冲地和中和池为共壁合建池体，建在地下带底的呈矩形的组合池壁内由分隔壁分隔形成密封彼此独立的数个废水回收池，均质池、加药池、应急池、缓冲地和中和池； 各废水回收池的进水口分别通过管道和阀门与各企业、或企业内各车间排放的不同类的含泥污水收集口相通，各废水回收池的出水口通过计量泵和管道与均质池的进水口相通，均质池内设均匀水质的鼓风爆气机，均质池的出水口通过加药池与中和池相通，中和池的出水口通过管道和阀门分别与缓冲池和应急池相通，应急池通过管道和阀门与缓冲池相通，缓冲池的出水口与机械净化处理装置的进水口相通； 机械净化处理装置包括机座、泥污水磁化罐、电解及磁化器、混药絮凝加药罐和泥水分离机，混药絮凝加药罐的进水口通过计量泵与缓冲池的出水口相通，混药絮凝加药罐内设有由电机带动的螺旋叶片，混药絮凝加药罐上设有数个电控加药口，混药絮凝加药罐的出水口通过泵与泥污水磁化罐的上端入口相通，泥污水磁化罐的外侧壁上设有电解及磁化器，泥污水磁化罐的内上端设有螺旋均水叶片，泥污水磁化罐的出水口位于罐底中部且通过带有电控阀门的絮凝管与泥水分离机的进水口相通。
6.按权利要求5所述的装置，其特征在于:所述的均质池、加药池、应急池、缓冲地和中和池的进水口在其各池壁的一侧壁的中部，出水口在其各池壁的对应另一侧的中部。
7.按权利要求5所述的装置，其特征在于:所述的加药池内设有搅水机。
8.按权利要求5所述的装置，其特征在于:所述的中和池、应急池、缓冲地和均质池内设有吸泥装置。
9.按权利要求5所述的装置，其特征在于:所述的泥水分离机包括机架、永磁圆筒、分离槽、刮泥板和盛泥池，两半圆柱型分离槽位于机架上端，两半圆柱型分离槽的进水口位于槽池一端的下侧中部，两半圆柱型分离槽的出水口位于槽池另一端的上端两侧，两半圆柱型分离槽内各设有一个永磁圆筒，各永磁圆筒的两端轴各通过轴承座与机架轴接，位于机架上的电机通过减速器带动永磁圆筒的两端轴转动，与各永磁圆筒外周边对应的与两半圆柱型分离槽的上端边上设有刮泥板，刮泥板的下端边下部设有盛泥池。
10.按权利要求9所述的装置，其特征在于:所述的永磁圆筒的外壁与其所在的半圆柱型分离槽的内壁之间的距离为2?4cm。
【文档编号】C04B28/00GK104445790SQ201410577136
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月27日 优先权日:2014年10月27日
【发明者】乔世琴 申请人:乔世琴