专利名称：斜板式电镀废水重金属去除装置及滤板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种斜板式重金属去除装置及滤板的制作方法，属于污水处理领域， 尤其是电镀废水的处理领域。
背景技术：
20世纪50年代以后，全球人口急剧增长，工业发展迅速。全球水资源状况迅速恶化，“水危机”日趋严重。目前，我国电镀废水的年排放量达到了 40亿m3，它所含有的重金属不仅对环境保护、物种的多样性构成了威胁，还严重影响人类身心健康。污水中的铅会引起鱼类、水生物中毒；进入人体累积会导致头疼、记忆衰退、失忆等症状。过量的铜会引起皮炎和湿疹，高浓度的含铜废水会导致皮肤坏死。污水中六价铬也会对人体的皮肤、呼吸系统构成伤害，严重时还会引起支气管癌。因此，电镀废水的处理迫在眉睫。另一方面，全世界每年产生的赤泥约为5000万吨，每产生It氧化铝就会产生1 1. 8t的赤泥副产物。赤泥中的碱会导致人体的酸碱失去平衡，甚至会导致死亡；赤泥所含有的氟化物侵害人体的骨骼组织，导致人体骨质疏散或变形；大量的钠化物会引起细胞功能障碍，尤其是脑细胞功能障碍，从而导致死亡。因此，如何充分而又合理的利用赤泥成为人们关注的焦点。中国的污水处理能力尚跟不上用水规模的迅速扩张，管网、污泥处理等配套设施建设严重滞后。另一方面，中国的污水处理率与发达国家相比，还存在着明显的差距，且处理设施的负荷率低，现在正在广泛应用中的水污染处理系统或者装置处理水平有待进一步提高，处理效果还不是很完善，而且资源利用效率比较低。目前，常用的电镀废水处理方法包括生物处理法与化学处理法。生物处理法具有成本低、过程控制简单、简便实用的优点，但是对大流量含低浓度重金属的废水难以处理; 化学处理法具有投资少，操作简便的优点，但是它占地大，需要额外添加化学物质。
发明内容
针对工业生产中电镀废水处理所存在的问题，本发明提供一种斜板式电镀废水重金属去除装置及其斜板的制作方法。本发明是一种基于滤板与电镀废水中的重金属离子通过物理吸附、化学沉淀与离子交换相结合的方式，达到重金属离子去除，并能对滤板进行反冲洗与更换的一种有效的
直ο本发明技术方案如下一种斜板式电镀废水重金属去除装置，包括布水装置、斜板反应装置、冲洗装置、 出水收集装置、沉淀收集装置。其中，所述的布水装置有集水池1、布水池3，布水池3与斜板反应装置6之间是布水板4，布水板4底部设置有布水孔5连通布水池3和斜板反应装置 6 ；所述的斜板反应装置6的主体是上部敞口的箱式反应器，反应器内有三组倾斜放置的滤板9，相邻两组滤板相互垂直，反应器上部一侧有溢水槽11，溢水槽的器壁上设有出水口 12 连接出水收集装置13 ；箱式反应器底部是沉淀收集装置7，以富集从滤板表层脱落的污泥。
所述的滤板倾斜方向与水平方向夹角为50-60°，与入水方向相反。由于斜板是以垂直方向为基础往左倾斜，而入水是从左到右的，因此与入水方向为反向。这也是进入反应器内废水实现折流的一个重要技术条件，倾斜的滤板对进入的废水进行吸附的同时还起到起导流作用；所述的滤板9上下两端插入位于反应器壁上的卡槽8内，以固定滤板。15-20个相互平行的滤板为一组。所述的滤板由铁丝编制的网状挂泥器作为骨架，其上烧结有赤泥煤粉吸附剂。所述的挂泥器可以更换。所述的冲洗装置是在滤板上方设置的射流管10 ；在装置未工作时射流管可对滤板9进行全面冲洗，保证反应的高效率进行，防止反应器钝化。优选的，每个滤板上方分别设有1个射流管，以方便对每块滤板进行冲洗了。所述集水池1与布水池3之间的管路上设有带流量计的蠕动泵2。通过蠕动泵2 使废水由下往上流动。所述沉淀收集装置优选锥形体，底部设有脱落污泥排出口。使用时，电镀废水从集水池1在蠕动泵2的作用进入布水池3，经布水板4下方的布水孔5进入斜板反应装置6。废水在重力差的作用下经斜置的滤板引流，沿滤板倾斜方向流动，在三个斜置的滤板间折流式流动并与滤板充分接触，使得废水中的重金属离子与滤板9上的吸附剂进行反应。经处理的废水通过上部的溢流槽11经出水口 12连接到出水收集装置13。滤板表层脱落的污泥在反应器底部的沉淀收集装置7中富集并统一去除。根据本发明上述的技术方案，所述的滤板的制作方法如下(1)将赤泥与煤粉分别破碎，过100目筛，按重量份，称取70 80份的赤泥，10 20份煤粉和1-3份膨胀剂，均勻混合，加水5-10份调成浆状；(2)取步骤⑴制得的浆状物5 IOg均勻地涂抹在铁丝编制的(15 20) cmX (10 14) cm网状挂泥器上，烘干，制得生泥滤板；(3)将步骤⑵制得的生泥滤板置于马弗炉中烧结，烧结温度为300 350°C，时间为20 30min。优选的，步骤(1)所述的膨胀剂是铝粉。优选的，步骤(2)所述的铁丝编制的网状挂泥器尺寸为IScmX 12cm。本发明斜板式电镀废水重金属去除装置具有以下有益的效果1、本发明重金属去除装置是斜板沉淀式，其中的滤板制作所需的原料主要采用赤泥与煤粉，不需要特殊材料。具有制作成本低，流程简单的优点，在污水处理过程中真正实现了低成本、低能耗；2、进入反应器内废水倾斜的滤板实现折流式流动，倾斜的滤板对进入的废水进行吸附的同时还起到起导流作用；废水的处理过程中，物理吸附、化学沉淀与离子交换方式共同作用，快速简便而又彻底有效的处理污水中的重金属离子；3、本发明装置附带有可用于冲洗的射流管，可以在装置未工作时冲洗斜板装置， 使表面吸附后的赤泥煤粉吸附剂掉落，形成新的表面。此外，赤泥煤粉吸附剂滤板也可以进行更换，不仅延长了此装置的使用寿命，而且提高了污水的处理效果。4、本发明装置为电镀废水的处理提供了一种有效、环保的解毒装置，促进了工业化的生产。本发明的新式斜板重金属解毒装置不仅采用工业副产物赤泥作为原料，解决了赤泥的出路问题，而且具有负荷率较低，处理效果更加彻底，制作成本远远低于其他污水处理设备，资源利用率高的优点。
图1是一种斜板式重金属去除装置示意图；图2是图1的左视图；图3是滤板结构示意图。其中，1.集水装置，2.蠕动泵，3.布水池，4.布水板，5.布水孔，6.斜板反应装置， 7.沉淀收集装置，8.卡槽，9.滤板，10.射流管，11.溢流槽，12.出水孔，13.出水收集装置。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述，但本发明的保护范围不限于此。实施例1 一种斜板式电镀废水重金属去除装置，结构如图1所示，包括布水装置、斜板反应装置6、冲洗装置10，出水收集装置13和沉淀收集装置7。所述的布水装置主要由集水池1 和布水池3构成，所述集水池1与布水池3之间的管路上设有带流量计的蠕动泵2，布水池 3与斜板反应装置6之间由布水板4隔开；所述的斜板反应装置6的主体是上部敞口的箱式反应器，反应器内有三组倾斜放置的滤板9，相邻两组滤板相互垂直，所述的斜板反应装置右上方设有溢水槽11和出水口 12连接出水收集装置13 ；箱式反应器底部设有沉淀收集装置7，以富集从滤板表层脱落的污泥。所述的滤板倾斜方向与水平方向夹角为55°，与入水方向相反；滤板上下两端插入位于反应器壁上的卡槽8内，以固定滤板。18个相互平行的滤板为一组。所述的冲洗装置是在滤板上方设置的射流管10。所述的滤板由铁丝编制的网状挂泥器作为骨架，其上烧结有赤泥煤粉吸附剂，制作方法如下将赤泥与煤粉分别破碎，过100目筛。按重量份，称取80份赤泥，10份煤粉与2份膨胀剂铝粉和8份水均勻混合，调成浆状；取浆状物6. Og用刷子均勻地涂抹于铁丝编制的 IScmX 12cm网状挂泥器上，烘干，制得生赤泥滤板；将生赤泥滤板置于马弗炉中烧制；烧制温度为330°C，烧制时间为30min。该方法制得的赤泥煤粉滤板对含六价铬的电镀废水的去除率达到98%以上。使用时，电镀废水从集水池1经蠕动泵2的作用进入布水池3，流经布水板4下方的布水孔5进入斜板反应装置6。废水在重力差的作用下经斜置的滤板引流，沿滤板倾斜方向流动，在三个斜置的滤板间折流式流动并与滤板充分接触，使得废水中的重金属离子与滤板9进行反应。经处理的废水通过上部的溢流槽11经出水口 12连接到出水收集装置 13。在装置未工作时射流管可对滤板9进行全面冲洗，保证反应的高效率进行，防止反应器钝化。滤板表层脱落的污泥在反应器底部的沉淀收集装置7中富集并统一去除。
实施例2 斜板式电镀废水重金属去除装置结构如实施例1所述，所不同的是赤泥煤粉滤板的制作方法如下称取78份赤泥，12份煤粉、3份膨胀剂铝粉与7份水调成浆状；取浆状物5. 5g浆状物用刷子均勻的涂抹于铁丝网挂泥器上，烘干制得生泥滤板；将生泥滤板置于马弗炉中烧制；烧制温度为310°C，烧制时间为25min。该滤板对含铜的电镀废水的去除率达到95% 以上。实施例3 斜板式电镀废水重金属去除装置结构如实施例1所述，所不同的是赤泥煤粉滤板的制作方法如下称取73份的赤泥、15份煤粉、2份的膨胀剂铝粉与10份水调成浆状；取浆状物 8. Og用刷子均勻的涂抹于铁丝网挂泥器上，烘干制得生泥滤板；将生泥滤板置于马弗炉中烧制，烧制温度为350°C，烧制时间为20min。该滤板对含锌的电镀废水的去除率达到99% 以上。
权利要求
1.一种斜板式电镀废水重金属去除装置，包括布水装置、斜板反应装置、冲洗装置、出水收集装置、沉淀收集装置；其中，所述的布水装置有集水池(1)、布水池(3)，布水池(3)与斜板反应装置(6)之间是布水板，布水板(4)底部设置有布水孔( 连通布水池(3)和斜板反应装置(6)；所述的斜板反应装置(6)的主体是上部敞口的箱式反应器，反应器内有三组倾斜放置的滤板(9)，相邻两组滤板相互垂直；反应器上部一侧有溢水槽(11)，溢水槽的器壁上设有出水口(1 连接出水收集装置(1 ；箱式反应器底部是沉淀收集装置(7)， 以富集从滤板表层脱落的污泥。
2.如权利要求1斜板式电镀废水重金属去除装置，其特征在于，所述的滤板倾斜方向与水平方向夹角为50-60°，与入水方向相反。
3.如权利要求1斜板式电镀废水重金属去除装置，其特征在于，所述的滤板上下两端插入位于反应器壁上的卡槽(8)内。
4.如权利要求1斜板式电镀废水重金属去除装置，其特征在于，每组滤板有15-20个相互平行的滤板。
5.如权利要求1斜板式电镀废水重金属去除装置，其特征在于，所述的冲洗装置是在滤板上方设置的射流管(10)。
6.如权利要求1斜板式电镀废水重金属去除装置，其特征在于，所述的滤板由铁丝编制的网状挂泥器作为骨架，其上烧结有赤泥煤粉吸附剂。
7.如权利要求1斜板式电镀废水重金属去除装置，其特征在于，所述集水池与布水池之间的管路上设有带流量计的蠕动泵O)。
8.权利要求1所述斜板式电镀废水重金属去除装置中所用滤板的制作方法，步骤如下(1)将赤泥与煤粉分别破碎，过100目蹄，按重量份，称取70 80份的赤泥，10 20 份煤粉和1-3份膨胀剂，均勻混合，加水5-10份调成浆状；(2)取步骤(1)制得的浆状物5 IOg均勻地涂抹在铁丝编制的(15 20)cmX(10 14)网状挂泥器上，烘干，制得生泥滤板；(3)将步骤(2)制得的生泥滤板置于马弗炉中烧结，烧结温度为300 350°C，时间为 20 30min。
9.如权利要求8所述滤板的制作方法，其特征在于，步骤(1)所述的膨胀剂是铝粉。
10.如权利要求8所述滤板的制作方法，其特征在于，步骤(2)所述的铁丝编制网状挂泥器尺寸为18cmX12cm。
全文摘要
一种斜板式电镀废水重金属去除装置及滤板的制作方法。该装置包括布水装置、斜板反应装置、冲洗装置、出水收集装置、沉淀收集装置；所述的斜板反应装置的主体是上部敞口的箱式反应器，反应器内有三组倾斜放置的滤板；反应器上部一侧有溢水槽连接出水收集装置；反应器底部设有沉淀收集装置。所述滤板由赤泥、煤粉、膨胀剂与水混合涂布在铁丝编制的网状挂泥器上，干燥、烧结制成。含有毒重金属的废水在装置中与滤板充分接触，使得重金属与滤板反应；滤板表层吸附有重金属的赤泥在反应器的沉淀收集装置中富集并统一去除。本装置操作方便、占用空间小，能回收废水中重金属，还解决赤泥的再利用问题。
文档编号C02F9/04GK102351342SQ20111018980
公开日2012年2月15日 申请日期2011年7月7日 优先权日2011年7月7日
发明者叶新强, 岳钦艳, 王小娟, 祁振, 高宝玉, 高悦, 齐元峰 申请人:山东大学