一种含铜重金属废水处理装置的制作方法

本实用新型涉及废水处理技术领域，特别涉及一种含铜重金属废水处理装置。

背景技术：

含铜废水中存在的铜离子按照价态有二价态铜离子和一价态铜离子，按存在形式有游离铜(如cu²⁺)和络合铜(如铜氰配离子、铜氨络合等)。

在燃料、电镀等行业含铜废水中，铜离子往往以络合形态存在，如铜氰配离子。以酸性铜镀废水为例，废水中主要存在cu²⁺、h⁺、fe²⁺、fe³⁺等阳离子和so4^2-、cl^-等阴离子。氰化镀漂洗废水中含游离氰根离子300～450mg/l，含一价态铜离子400～550mg/l。

电镀生产过程中产生的含铜废水中的污染物，如硫酸铜、硫酸、焦磷酸铜等，其质量浓度在100mg/l及50mg/l以下；电路板生产过程中产生的含铜废水有含铜蚀刻液与洗涤废水等，其质量浓度在130～150mg/l及20mg/l以下，染料生产中含铜废水的质量浓度位1291mg/l，铜矿山含铜废水，其质量浓度在几十至几百毫克每升。

而关于络合废水的处理，处理方法多样，且各方法均有利弊，其中重金属捕捉剂法处理效果最佳，但是若铜含量过高则投入成本过高，若采用其他方法降低成本，则处理效率不佳；而《电镀污染物排放标准》(gb21900－2008)、广东省《电镀水污染物排放标准》(db44/1597－2015)的水污染物特别排放限值严格要求总铜排放标准为0.3mg/l，因此如何让处理效率与投入成本达到平衡是技术人员需要不断去突破的，而本实用新型提供了一种含铜重金属废水处理装置，以解决现有技术中存在的问题，经检索，未发现与本实用新型相同或相似的技术方案。

技术实现要素：

本实用新型目的是：提供一种含铜重金属废水处理装置，以解决现有技术中含铜废水处理效率与设备投入成本无法达到平衡的问题。

本实用新型的技术方案是：一种含铜重金属废水处理装置，包括通过管道依次相连通的原水池、预处理区、深度处理区及终级处理区、与预处理区及深度处理区相连通的固液分离区；所述预处理区包括烘箱、设置在烘箱内的预处理池及设置在预处理池内的若干铝条；所述深度处理区包括通过管道依次相连通的第一反应池、第二反应池及第三反应池、与第一反应池相连通的第一naoh添加罐及第一h2so4添加罐、与第二反应池相连通的重金属捕捉剂添加罐、与第三反应池相连通的feso4添加罐及pam添加罐；所述终级处理区包括与第三反应池相连通的砂滤池、与砂滤池相连通的清水池、与清水池相连通的第二naoh添加罐及第二h2so4添加罐；所述固液分离区包括第一压滤机及第二压滤机，所述第一压滤机具有第一进料口、第一出水口及第一出泥口；所述第一进料口通过管道与预处理池下端及第一反应池下端相连通，所述第一出水口通过管道与原水池相连通；所述第二压滤机具有第二进料口、第二出水口及第二出泥口；所述第二进料口通过管道与第二反应池下端及第三反应池下端相连通，所述第二出水口通过管道与第一反应池相连通。

优选的，所述预处理池上端架设有横杆，所述横杆两端固定有处在预处理池外侧的限位块，若干所述铝条挂设在横杆下端，并延伸至预处理池内。

优选的，所述第一反应池连接有第一ph检测仪，所述清水池连接有第二ph检测仪。

优选的，所述第一反应池、第二反应池及第三反应池内均设置有搅拌桨。

优选的，所述清水池与第二反应池之间通过管道相连通。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

(1)本实用新型采用两种处理方法对含铜络合废水进行处理，首先采用铝催化还原法进行预处理，废铝基板等铝材取材方便且投入成本低，同时能够大大降低络合废水中的铜含量，其次针对铜含量较少的液体再通过重金属捕捉剂法进行深度处理，由于铜含量已经大大降低，因此可减小重金属捕捉剂的用量，减小成本，且重金属捕捉剂的处理效率高，能够使废水排放达标。

(2)由于反应一段时间后，金属铝表面会出现钝化现象，因此采用可拆卸的横杆，便于取出对铝条进行更换。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型所述结构的示意图；

其中：1、原水池，2、烘箱，3、预处理池，4、横杆，5、铝条，6、第一反应池，7、第二反应池，8、第三反应池，9、第一naoh添加罐，10、第一h2so4添加罐，11、第一ph检测仪，12、重金属捕捉剂添加罐，13、feso4添加罐，14、pam添加罐，15、砂滤池，16、清水池，17、第二naoh添加罐，18、第二h2so4添加罐，19、第二ph检测仪，20、第一压滤机，21、第二压滤机。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本实用新型的内容做进一步的详细说明：

如图1所示，一种含铜重金属废水处理装置，包括通过管道依次相连通的原水池1、预处理区、深度处理区及终级处理区、与预处理区及深度处理区相连通的固液分离区。

其中预处理区用于对含铜量高的络合废水进行预处理，有效降低废水中的铜含量，该预处理区包括烘箱2、设置在烘箱2内的预处理池3及设置在预处理池3内的若干铝条5；烘箱2用于提供一个良好的反应环境，便于废水与铝条5的反应，提高效率；预处理池3上端架设有横杆4，横杆4两端固定有处在预处理池3外侧的限位块，若干铝条5挂设在横杆4下端，并延伸至预处理池3内；其中横杆4与预处理池3上端并无固定连接，仅仅通过限位块进行限位，方便取出对挂设在下方的若干铝条5进行更换；铝条5可选用废铝基板等铝材，其取材方便，成本低，处理效果好；由于反应过程中会产生氢气，因此烘箱2上端设置排气口，保证安全；反应时设置烘箱2温度为80℃，反应时间为40min，此时铝条5表面会析出一层铜箔，有效降低废水中铜含量；更进一步的，铝条5可设置两排，不同时间放入预处理池3内，每次更换其中一排即可，保证废水与铝条5的充分反应，不至于所有铝条5都出现钝化而影响反应效果。

深度处理区包括通过管道依次相连通的第一反应池6、第二反应池7及第三反应池8、与第一反应池6相连通的第一naoh添加罐9及第一h2so4添加罐10、与第二反应池7相连通的重金属捕捉剂添加罐12、与第三反应池8相连通的feso4添加罐13及pam添加罐14；其中第一反应池6通过添加酸和碱调节废水的ph值，且该第一反应池6连接有第一ph检测仪11，用于检测第一反应池6内的ph值，并调整为“8”；第二反应池7用于添加重金属捕捉剂去除废水中的铜离子，该重金属捕捉剂的浓度控制为0.75g/l；第三反应池8用于同时添加feso4和pam，由于经过重金属捕捉剂处理后的络合废水颜色发红，因此通过添加feso4和pam进行脱色和沉淀；该深度处理区中的第一反应池6、第二反应池7及第三反应池8内均设置有搅拌桨，用于加快反应，提高效率。

终级处理区包括与第三反应池8相连通的砂滤池15、与砂滤池15相连通的清水池16、与清水池16相连通的第二naoh添加罐17及第二h2so4添加罐18，通过砂滤池15过滤后排放至清水池16内的水中的铜含量基本达标，此时通过添加酸和碱调节ph值，该清水池16内连接有第二ph检测仪19，用于检测清水池16内的ph值，并调整为“8”，此时即可达标排放；该清水池16内的水是否达标可通过人工检测或智能检测，若不达标，由于清水池16与第二反应池7之间通过管道相连通，此时可将清水池16内的水继续排放至第二反应池7内进行处理反应，直至达标；由于废水达标检测技术已经相对成熟，人工检测是通过人工采样，并使用检测仪检测；智能检测是通过设备自行检测，具体检测方法本实用新型中不做详细赘述，而选用的方法根据客户投入成本进行选择。

固液分离区包括第一压滤机20及第二压滤机21，第一压滤机20具有第一进料口、第一出水口及第一出泥口；第一进料口通过管道与预处理池3下端及第一反应池6下端相连通，第一出水口通过管道与原水池1相连通；第二压滤机21具有第二进料口、第二出水口及第二出泥口；第二进料口通过管道与第二反应池7下端及第三反应池8下端相连通，第二出水口通过管道与第一反应池6相连通；由第一出泥口和第二出泥口排出的固体杂质通过委外处理；而分开设置的第一压滤机20及第二压滤机21便于对前段反应区域及后段反应区域分开处理，减小回流至预处理池3内的废水量，主要由于铝条5长时间反应后会出现钝化，废水量越多，铝条5的更换次数越多，因此对于从第二反应池7和第三反应池8内排出的沉淀物经固液分离后产生的液体直接回流至第一反应池6内，该部分液体已经经过重金属捕捉剂的处理，铜含量已经很少，因此回流至第一反应池6内也便于后续处理。

本实施例中，预处理池3与第一压滤机20之间、第一反应池6与第一压滤机20之间、第二反应池7与第二压滤机21之间、第三反应池8与第二压滤机21之间均设置有污泥泵，其余管道上均设置有水泵。

本实用新型的工作原理具体如下：

(1)工厂、车间内所有产生的高浓度含铜络合废水均排放至原水池1内，通过水泵排放一定量(50l)废水至预处理池3内；

(2)调节烘箱2温度为80℃，每天刚开始工作时，烘箱2需要打开进行预热，反应时间为40min，此时铝条5表面会析出铜箔，预处理池3下方也会出现沉淀，上清液流至第一反应池6内，沉淀物输送至第一压滤机20内；此时原水池1内继续向预处理池3内输送废水；

(3)与此同时，进入第一反应池6内的废水通过添加naoh和h2so4进行ph的调节，通过第一ph检测仪11进行观察，调整第一反应池6内的废水ph为“8”，过程中搅拌桨不断搅拌，实现溶液充分混合；ph调整完成后，上清液流至反应池内，下方具有少量沉淀物输送至第一压滤机20内；

(4)进入第二反应池7内的废水通过添加重金属捕捉剂进行铜离子的去除，该重金属捕捉剂的添加浓度为0.75g/l，单次处理50l的废水，流至第二反应池7内的废水量约46l，此时重金属捕捉剂的投放量为34.5g，反应过程中通过搅拌桨搅拌，实现废水与重金属捕捉剂的充分混合，反应完成后，上清液排放至第三反应池8内，下方的沉淀物输送至第二压滤机21内；

(5)进入第三反应池8内的废水通过添加feso4和pam进行脱色和沉淀，也通过搅拌桨搅拌实现充分混合，反应完成后上清液排放至砂滤池15，下方的沉淀物输送至第二压滤机21；过程中第一压滤机20分离出来的固体杂质外排并委外处理，分离出来的液体输送至原水池1；第二压滤机21分离出来的固体杂质外排并委外处理，分离出来的液体输送至第一反应池6；

(6)砂滤池15过滤完成的液体进入清水池16，通过添加naoh和h2so4进行ph的调节，通过第二ph检测仪19进行观察，调整清水池16内的废水ph为“8”，同时人工采取清水池16内的废水进行铜含量检测，达标则外排，不达标则排至第二反应池7内继续通过添加重金属捕捉剂进行反应处理，直至铜含量达标。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型，因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。