一种用于脱除重金属的净化装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种用于脱除重金属的净化装置，包括投料罐和净化罐；先在投料罐中将待处理废水在净化剂作用下进行预处理，预处理后的浆液利用空压机鼓入空气，并在射流泵的作用下送至净化罐中进行气浮净化反应，射流过程中由于压力的快速释放，在净化罐内将产生大量微细气泡，有助于净化剂与待处理废水进行充分接触，从而本实用新型所述净化装置，通过先将待处理废水在净化剂作用下进行预处理，再采用气浮净化法实现净化剂和待处理废水进行充分接触的基础上，有效提高了对废水的吸附净化，重金属脱除效率高。
【专利说明】—种用于脱除重金属的净化装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于脱除重金属的净化装置，属于水净化【技术领域】。
【背景技术】
[0002]砷和砷的化合物是公认的人类已确定的致癌物。由于人类取水灌溉、采矿、特别是打井取水饮用等活动，以及受各地区的生态环境和气候影响，地球表层中的砷以砷酸盐及亚砷酸盐等形式大量溶入地表水中，加上冶金、化工、化学制药、制革、纺织、木材加工、玻璃、油漆颜料和陶瓷等工业废水对天然水体的污染，带来了严重的水砷污染问题。砷污染给农村地区带来了尤为严重的饮水危机。
[0003]中国专利文献CN102249455A公开了一种具有除砷功能的农村饮用水净化系统，包括依次连接的原水池、砂滤罐、活性炭罐、羟基氧化铁罐和净化水储罐，原水池和砂滤罐的连接管道上设有给水泵，砂滤罐和活性炭罐之间设有超滤器，超滤器内装有超滤膜，超滤器的进水口通过管道与砂滤罐的出水口连接，超滤器的出水口通过管道与活性炭罐的进水口连接。其中的羟基氧化铁罐包括主罐体，主罐体的顶端设有出水口，主罐体的底端设有进水口，主罐体顶端的出水口通过管道与净化水储罐连接，主罐体底端的进水口通过管道与活性炭罐的出水口连接，主罐体内的底部设有多孔结构的布水板，主罐体内的顶部设有集水膜，集水膜和布水板之间设有滤料床，滤料床底部接触布水板，滤料床内填充有羟基氧化铁，羟基氧化铁填充的总高径比>3。然而，采用上述净化系统进行饮用水的脱砷处理，在具有一定流速的饮用水流过填充有羟基氧化铁的滤料床的过程中，水和羟基氧化铁粉末难以实现充分接触，吸附效果差，脱砷效率低。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中的净化系统用于饮用水的脱砷处理时，水和羟基氧化铁粉末难以实现充分接触，吸附效果差，脱砷效率低，从而提供一种吸附效果好、重金属脱除率高的用于脱除重金属的净化装置。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0006]一种用于脱除重金属的净化装置，包括:
[0007]投料罐，顶部设置有净化剂加入口和废液入口，底部设置有物料出口 ；在所述投料罐内设有搅拌器；
[0008]净化罐，设置有进液口和气体出口，所述进液口位于所述净化罐的下部或者底端，所述进液口通过连接管道与所述投料罐的液体流出口连通设置；
[0009]射流泵，位于所述液体流出口和所述进液口之间的连接管道上，与所述射流泵连接设有空压机。
[0010]在所述投料罐的上游还依次连接设置有废水储存罐和过滤器，所述过滤器的液体出口与所述投料罐的废液入口连通设置；
[0011]在所述废水储存罐和所述过滤器之间设置有第一离心泵，在所述过滤器内装设有过滤膜，所述过滤膜的孔径为0.01-2 μ m。
[0012]所述的净化装置还设置有:
[0013]固液分离器，与所述净化罐连通设置；
[0014]清水储存罐，与所述固液分离器的液体出口连通设置。
[0015]所述净化罐包括:
[0016]位于顶端的第一圆锥形顶，在所述第一圆锥形顶的上端设置有浮渣出口 ；
[0017]第二圆锥形顶，位于所述净化罐的内部且将所述净化罐分为位于上方的分离室和位于下方的气浮室；与所述第二圆锥形顶的上端连接有一个向上设置的圆管，所述圆管的高度小于所述第一圆锥形顶与所述第二圆锥形顶之间的高度差；所述分离室与所述气浮室通过所述圆管相连通；
[0018]在所述分离室的中部设置有清水收集管，所述清水收集管为套设在所述圆管外围的圆环形管，在所述清水收集管的管壁上设有通孔，与所述清水收集管连通设置有清水出水管；
[0019]在所述气浮室的底端设置有所述进液口。
[0020]所述气浮室与所述净化罐的高度之比为1:2-1:6。
[0021]所述清水出水管的出水端设置有倒置U形弯管。
[0022]在所述清水出水管上设有控制阀。
[0023]与所述第一圆锥形顶上端的所述气体出口连通设有出口管道，所述出口管道为倒置U形弯管。
[0024]在所述分离室的下部设置有沉淀物排出口。
[0025]所述气浮室还设置有加热装置。
[0026]本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
[0027](I)本实用新型所述的用于脱除重金属的净化装置，包括投料罐和净化罐，先在投料罐中将待处理废水在净化剂作用下进行预处理，预处理后的浆液利用空压机鼓入空气，并在射流泵的作用下送至净化罐中进行气浮净化反应，射流过程中由于压力的快速释放，在净化罐内将产生大量微细气泡，有助于净化剂与待处理废水进行充分接触，较之现有技术中的净化系统用于饮用水的脱砷处理时，水和羟基氧化铁粉末难以实现充分接触，吸附效果差，脱砷效率低，本实用新型所述净化装置，先将待处理废水在净化剂作用下进行预处理，再采用气浮净化法实现净化剂和待处理废水进行充分接触的基础上，有效提高了对废水的吸附净化，重金属脱除效率高。
[0028](2)本实用新型所述的用于脱除重金属的净化装置，通过设置在净化罐中设置第二圆锥形顶，并将所述净化罐分隔为上部的分离室和下部的气浮室，所述分离室与所述气浮室的通过圆管相连通，所述清水收集管套设于所述圆管的外围，从而利用所述净化罐能够实现废水的连续式气浮净化处理，无需设置专门的固液分离器，即可直接获得净化处理后的清水。
[0029](3)本实用新型所述的用于脱除重金属的净化装置，通过在所述第一圆锥形顶的顶端设置气体出口，在所述清水出水管上设置控制阀，当所述净化罐内浮渣较多时，可以关闭所述控制阀，使得所述净化罐内的液面上升，当所述液面上升至一定程度时，在气泡的浮力作用下所述液体内的浮渣会被托送至液面上方并通过所述气体出口除去，从而达到去除浮渣的目的。并且，本实用新型通过设置与所述气体出口连通设置的所述出口管道为倒置U形弯管，使得所述浮渣可通过所述倒置U形弯管排出，防止了浮渣溢流的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中，
[0031]图1是本实用新型实施例1所述的用于脱除废水中重金属的净化系统的结构示意图；
[0032]图2是本实用新型实施例2所述净化罐的机构示意图。
[0033]图中附图标记表示为:1-废水储存罐；2-第一离心泵；3_过滤器；4-投料罐；5-空压机；6_射流泵；7_净化罐；71_第一圆锥形顶；72_第二圆锥形顶；73_圆管；74_分离室；75_气浮室；76_清水收集管；77_清水出水管；78_沉淀物排出口 ；79_控制阀；8_第二离心泵；9-固液分离器；10_清水储存罐。
【具体实施方式】
[0034]实施例1
[0035]本实施例提供一种用于脱除废水中重金属的净化系统如图1所示，依次连接设置有废水储存罐1、过滤器3、投料罐4、净化罐7、固液分离器9和清水储存罐10。
[0036]其中，在所述废水储存罐I和所述过滤器3的连接管道上设置有第一离心泵2，所述过滤器3内装设有过滤膜，所述过滤膜的孔径为0.01-2 μ m，过滤器3的进水口通过管道与废水储存罐I的出水口连通；
[0037]在所述投料罐4的顶部设置有净化剂加入口和废液入口，底部设置有液体流出口 ；在所述投料罐4内设有搅拌器；所述过滤器3的液体出口通过管道与所述废液入口连通设置；
[0038]所述净化罐7为顶端设有气体出口、底端设有进液口的筒体；所述进液口与所述投料罐4的液体流出口连通设置，在所述投料罐4的液体流出口和所述净化罐7的进液口之间的管道上设置有射流泵6，与所述射流泵6连接设置有空压机5。
[0039]作为可以选择的实施方式，本实施例在所述固液分离器9与所述净化罐7的连接管道上设置有第二离心泵8，与所述固液分离器9的液体出口连通设置所述清水储存罐10。
[0040]本实施例利用所述净化装置采用间歇式方式进行废水中重金属脱除处理，其工艺流程如下:
[0041](I)将所述废水储存罐I中的废水在第一离心泵2的作用下使其进入所述过滤器3，过滤掉大颗粒物质；
[0042](2)将步骤(I)处理后的废水通入投料罐4，在搅拌条件下，加入无定形的羟基氧化铁作为净化剂，充分混合的同时所述净化剂对废水进行预处理，预处理时间为0.5-lh ；其中，所述羟基氧化铁的加入量占待处理废水重量的5% _20%，所述羟基氧化铁的粒径为2-10 μ m,比表面积大于300m2/g ；
[0043]作为优选的实施方式，本实施例在加入净化剂之前，先进行pH值的调节，pH控制在3-7，有利于提高羟基氧化铁的净化效率；
[0044](3)将经步骤(2)预处理后得到的浆液在射流泵6、空压机5的共同作用下输送至所述净化罐7中，进行气浮净化反应，所述净化罐7内的废水液位控制位于所述净化罐7的2/3高度左右，控制温度为40-50°C，净化时间为2-4h ；
[0045]净化处理完成后的浆液通入固液分离器9，经固液分离得到净化后的清水，用清水储存罐10收集，并统一放空。
[0046]实施例2
[0047]本实施例提供一种用于脱除废水中重金属的净化装置，包括依次连接设置的废水储存罐1、过滤器3、投料罐4、净化罐7和清水储存罐10。
[0048]其中，在所述废水储存罐I和所述过滤器3的连接管道上设置有第一离心泵2，所述过滤器3内装设有过滤膜，所述过滤膜的孔径为0.01-2 μ m，过滤器3的进水口通过管道与废水储存罐I的出水口连通；
[0049]在所述投料罐4的顶部设置有净化剂加入口和废液入口，底部设置有液体流出口，在所述投料罐4内设有搅拌器；所述过滤器3的液体出口通过管道与所述废液入口连接设置。
[0050]本实施例中所述净化罐7的结构包括:
[0051]第一圆锥形顶71，位于所述净化罐7的顶端，在所述第一圆锥形顶71的上端设置有所述气体出口 ；本实施例中，与所述第一圆锥形顶71上端的所述气体出口连通设有出口管道，所述出口管道为倒置U形弯管；
[0052]第二圆锥形顶72，位于所述净化罐7的内部且将所述净化罐7分为位于上方的分离室74和位于下方的气浮室75 ;与所述第二圆锥形顶72的上端连接有一个向上设置的圆管73 ;所述圆管73的高度小于所述第一圆锥形顶71与所述第二圆锥形顶72之间的高度差；本实施例中，所述圆管73的高度为所述第一圆锥形顶71与所述第二圆锥形顶72之间高度差的2/3 ;所述分离室74与所述气浮室75通过所述圆管73相连通；
[0053]在所述分离室74的中部设置有清水收集管76，所述清水收集管76为套设在所述圆管73外围的圆环形管，在所述清水收集管76的管壁上设有通孔，与所述清水收集管76连通设置有清水出水管77，清水收集后由清水出水管77引出溢流排到清水储存罐10中储存；在所述气浮室75的底端设置有进液口，所述进液口与所述投料罐4的液体流出口连通设置；所述气浮室75与所述净化罐7的高度之比为1:3，作为可以选择的实施方式，所述气浮室75与所述净化罐7的高度之比为1:2-1:6。
[0054]作为可以选择的实施方式，本实施例与所述气浮室75还连接设置有加热装置。
[0055]在所述投料罐4的液体流出口和所述净化罐7的进液口之间的连通管道上设置有射流泵6，与所述射流泵6还连接设有空压机5。
[0056]本实施例中所述清水出水管77末端设置为一个倒置U形弯管，从而所述清水出水管77中的水位高低控制了所述分离室74的水位；本实施例在所述清水出水管77上还设置控制阀79，当所述控制阀79开启时，所述分离室74的清水靠溢流出水，当控制阀79关闭时，分离室74中的水位上升，浮渣受到清水顶托从所述第一圆锥形顶71上端的倒置U形弯管排出。作为可以选择的实施方式，所述控制阀79可手动控制，也可设定时间程序控制，所述控制阀79的开启和关闭的周期取决于废水气浮后浮渣量的多少，可在运行过程中方便调节。
[0057]进一步，本实施例在所述分离室74的下部设置有沉淀物排出口 78，从而将分离室74的底部可能积聚的沉淀物定期通过所述沉淀物排出口 78排出。
[0058]利用所述净化系统进行废水中重金属脱除处理的工艺流程如下:
[0059](I)将所述废水储存罐I中的废水在第一离心泵2的作用下使其进入所述过滤器3，过滤掉大颗粒物质；
[0060](2)将步骤(I)处理后的废水通入投料罐4，在搅拌条件下，加入无定形的羟基氧化铁作为净化剂，充分混合的同时所述净化剂对废水进行预处理，预处理时间为0.5-lh ；其中，所述羟基氧化铁的加入量占待处理废水重量的5% _20%，所述羟基氧化铁的粒径为2-10 μ m,比表面积大于300m2/g ；
[0061]作为优选的实施方式，本实施例在加入净化剂之前，先进行pH值的调节，pH控制在3-7，有利于提高羟基氧化铁的净化效率；
[0062](3)将经步骤(2)预处理后得到的浆液在射流泵6、空压机5的共同作用下输送至所述净化罐7的气浮室75中，进行气浮净化反应，控制温度为40-50°C，净化后的清水经清水收集管76收集、清水出水管77引出溢流排到清水储存罐10中储存。
[0063]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
【权利要求】
1.一种用于脱除重金属的净化装置，其特征在于，包括: 投料罐，顶部设置有净化剂加入口和废液入口，底部设置有物料出口 ；在所述投料罐内设有搅拌器； 净化罐，设置有进液口和气体出口，所述进液口位于所述净化罐的下部或者底端，所述进液口通过连接管道与所述投料罐的液体流出口连通设置； 射流泵，位于所述液体流出口和所述进液口之间的连接管道上，与所述射流泵连接设有空压机。
2.根据权利要求1所述的净化装置，其特征在于，在所述投料罐的上游还依次连接设置有废水储存罐和过滤器，所述过滤器的液体出口与所述投料罐的废液入口连通设置； 在所述废水储存罐和所述过滤器之间设置有第一离心泵，在所述过滤器内装设有过滤膜，所述过滤膜的孔径为0.01-2 μ m。
3.根据权利要求1或2所述的净化装置，其特征在于，还设置有: 固液分离器，与所述净化罐连通设置； 清水储存罐，与所述固液分离器的液体出口连通设置。
4.根据权利要求1或2所述的净化装置，其特征在于，所述净化罐包括: 位于顶端的第一圆锥形顶，在所述第一圆锥形顶的顶端设置有所述气体出口 ； 第二圆锥形顶，位于所述净化罐的内部且将所述净化罐分为位于上方的分离室和位于下方的气浮室；与所述第二圆锥形顶的上端连接有一个向上设置的圆管，所述圆管的高度小于所述第一圆锥形顶与所述第二圆锥形顶之间的高度差；所述分离室与所述气浮室通过所述圆管相连通； 在所述分离室的中部设置有清水收集管，所述清水收集管为套设在所述圆管外围的圆环形管，在所述清水收集管的管壁上设有通孔，与所述清水收集管连通设置有清水出水管； 在所述气浮室的底端设置有所述进液口。
5.根据权利要求4所述的净化装置，其特征在于，所述气浮室与所述净化罐的高度之比为 1:2-1:6。
6.根据权利要求4所述的净化装置，其特征在于，所述清水出水管的出水端设置有倒置U形弯管。
7.根据权利要求6所述的净化装置，其特征在于，在所述清水出水管上设有控制阀。
8.根据权利要求4所述的净化装置，其特征在于，与所述第一圆锥形顶上端的所述气体出口连通设有出口管道，所述出口管道为倒置U形弯管。
9.根据权利要求4所述的净化装置，其特征在于，在所述分离室的下部设置有沉淀物排出口。
10.根据权利要求4所述的净化装置，其特征在于，所述气浮室还设置有加热装置。
【文档编号】C02F9/04GK204251438SQ201420607475
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年10月20日 优先权日:2014年10月20日
【发明者】王立贤, 刘振义, 白洪彬, 王鲁璐, 王春艳, 李海英, 樊俐 申请人:北京三聚环保新材料股份有限公司