降低外排废水中重金属浓度的深度处理装置及其使用方法与流程

1.本发明涉及重金属废水深度处理技术领域，尤其涉及降低外排废水中重金属浓度的深度处理装置及其使用方法。


背景技术：

2.在化工、冶金等行业废硫酸（或废水）处理过程中产生外排废水，一般地，该外排废水的钙浓度为300～1200 mg/l、硫酸根浓度1000～8000 mg/l，还含有一定量的无机盐（如硫酸钠、氯化钠、亚硫酸钠等）、微量的铅、铜、锌和痕量的铊等重金属离子，由于溶解性盐分的存在，这类外排废水中铅浓度约为0.6～2 mg/l、铜浓度约为0.6～2 mg/l、铊浓度约为20～40 ug/l，这些重金属污染浓度均超出环保排放要求。因此，必须关注并解决该废水中重金属达标排放的问题。要实现该废水的达标排放，目前，常采用药剂降硬、软化、反渗透、浓缩、蒸发结晶等处理方法，处理工艺较为复杂，会产生一定量的固体废物或危险废物。
3.如中国发明专利公开号cn114702098a公开了一种重金属废水处理剂以及废水处理方法，将所述重金属废水处理剂加入重金属废水中，然后将废水处理剂与重金属废水充分搅拌均匀，随后进行静置、沉淀、过滤去除沉淀物后完成废水处理，其中的搅拌通常是在反应池内进行，具体是在反应池上方进行投料，反应池内设有搅拌桨，启动搅拌桨对反应池内的重金属废水处理剂和重金属废水进行搅拌，由于反应池内投料点区域的重金属废水处理剂浓度较大，远离投料点的区域重金属废水处理剂浓度较小，无法保证均匀搅拌，也就无法保证重金属的吸收效果，搅拌桨的面积一般都较大以匹配反应池的容积，造成搅拌桨的启动能耗较高。
4.

技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是现有的重金属废水处理方法无法保证重金属吸收效果，用搅拌桨搅拌能耗高，为此提供一种降低外排废水中重金属浓度的深度处理装置及其使用方法。
6.本发明的技术方案是：降低外排废水中重金属浓度的深度处理装置，包括密闭腔体；废水排入口，所述废水排入口位于密闭腔体侧面；弧形引流板，所述弧形引流板一端与密闭腔体内侧面铰接使得弧形引流板将废水排入口包围在内；转轴，所述转轴安装于密闭腔体内；下弧板，所述下弧板一端与转轴固接且其弧面的弯曲方向朝向弧形引流板；上弧板，所述上弧板一端与转轴固接且其弧面的弯曲方向背离弧形引流板；驱动机构，所述驱动机构位于密闭腔体外侧且与转轴传动连接；限位板，所述限位板固接于密闭腔体内侧面且与上弧板间隙配合；进料口，所述进料口开设于密闭腔体底部且其投影位于弧形引流板和下弧板之间；出水口，所述出水口开设于限位板下方的密闭腔体侧壁上。
7.上述方案的改进是所述下弧板的弧面外表面铰接有摆杆。
8.上述方案的进一步改进是所述进料口与接料斗的底部连通，所述接料斗的顶部设
有皮带计量秤，所述皮带计量秤上方设有料仓，所述料仓底部设有星型阀。
9.上述方案的更进一步改进是所述密闭腔体内侧位于弧形引流板下方设有下位水位计，所述下位水位计与星型阀信号连接控制其开启。
10.上述方案的再进一步改进是所述密闭腔体内侧位于弧形引流板上方设有上位水位计，所述上位水位计的高度低于上弧板的最高点，所述上位水位计与星型阀信号连接控制其关闭。
11.上述方案中所述出水口通过泵与压滤机连通。
12.降低外排废水中重金属浓度的深度处理装置的使用方法，包括以下步骤：（1）、旋转转轴使得上弧板和下弧板围绕转轴逆时针转动，直至下弧板与密闭腔体底部接触，下弧板和上弧板将密闭腔体隔离成左右两个腔室；（2）、废水排入口打开，向密闭腔体内输入待处理的废水，废水冲击弧形引流板使其围绕与密闭腔体铰接处发生偏转，弧形引流板下方与密闭腔体侧壁之间产生空隙，将废水引流至左腔室内；（3）、当左腔室内的废水液位上升至一定高度时，由进料口向密闭腔体内持续投入钠基膨润土，钠基膨润土与废水充分混合，当左腔室的液位升高至上弧板区域后，上弧板受压围绕转轴顺时针旋转，带动下弧板围绕转轴顺时针旋转，当上弧板被限位板挡住时，下弧板的底部远离密闭腔体形成通道，混合有钠基膨润土的废水由此通道排入出水口。
13.本发明的有益效果是取消搅拌桨的有动力式搅拌，通过上弧板和下弧板的s型结构设计以及弧形引流板的配合来扰动水流，当钠基膨润土与废水充分混合后，充分利用膨润土具有较高比表面积和层间离子交换的特征，提升其吸附重金属污染物的效率，最后由出水口排出，整个过程对能源要求低，可以实现钠基膨润土与废水的充分混合，确保处理后的废水中的重金属离子含量达标。
附图说明
14.图1是本发明的深度处理装置常态示意图；图2是本发明的深度处理装置使用状态示意图；图3是本发明的实施例2示意图；图4是本发明的实施例3示意图；图中，1、密闭腔体，2、废水排入口，3、弧形引流板，4、转轴，5、下弧板，6、上弧板，7、限位板，8、进料口，9、出水口，10、摆杆，11、接料斗，12、皮带计量秤，13、料仓，14、星型阀，15、下位水位计，16、上位水位计，17、压滤机。
具体实施方式
15.下面结合附图 ，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
16.如图1-2所示，实施例1：降低外排废水中重金属浓度的深度处理装置，包括密闭腔体1；废水排入口2，所述废水排入口位于密闭腔体侧面；弧形引流板3，所述弧形引流板一端与密闭腔体内侧面铰接使得弧形引流板将废水排入口包围在内，常态下弧形引流板贴合在
密闭腔体内侧面上，当收到水流冲击时弧形引流板可以打开；转轴4，所述转轴安装于密闭腔体内；下弧板5，所述下弧板一端与转轴固接且其弧面的弯曲方向朝向弧形引流板；上弧板6，所述上弧板一端与转轴固接且其弧面的弯曲方向背离弧形引流板，下弧板和上弧板构成弯曲弧面相反的s型结构，下弧板的长度大于上弧板，以保证常态下s型结构的稳定性，s型结构将密闭腔体隔离成左右两个腔室，s型结构与弧形引流板之间的距离足够弧形引流板转动一定角度；驱动机构，所述驱动机构位于密闭腔体外侧且与转轴传动连接，驱动机构可以是一个把手，手动转动把手来转动转轴，也可以是电机，通过电机带动转轴转动；限位板7，所述限位板固接于密闭腔体内侧面且与上弧板间隙配合；进料口8，所述进料口开设于密闭腔体底部且其投影位于弧形引流板和下弧板之间，这样确保从进料口投入的钠基膨润土可以直接落入左腔室内；出水口9，所述出水口开设于限位板下方的密闭腔体侧壁上。
17.降低外排废水中重金属浓度的深度处理装置的使用方法，包括以下步骤：（1）、旋转转轴使得上弧板和下弧板围绕转轴逆时针转动，直至下弧板与密闭腔体底部接触，由于下弧板的长度大于上弧板的长度，可以保证此时s型结构状态的稳定性，下弧板和上弧板将密闭腔体隔离成左右两个腔室，由于s型结构的特点，它只能发生顺时针旋转而不能发生逆时针旋转；（2）、废水排入口打开，向密闭腔体内输入待处理的废水，废水冲击弧形引流板使其围绕与密闭腔体铰接处发生偏转，弧形引流板下方与密闭腔体侧壁之间产生空隙，将废水引流至左腔室内，这样废水经过折流，容易在左腔室内形成湍流，有利于与钠基膨润土的混合；（3）、当左腔室内的废水液位上升至一定高度时，由进料口向密闭腔体内持续投入钠基膨润土，钠基膨润土自由下落与形成湍流的废水可以充分混合形成混合液，当左腔室的混合液液位升高至上弧板区域后，此时停止投放钠基膨润土，上弧板受压围绕转轴顺时针旋转，带动下弧板围绕转轴顺时针旋转，当上弧板被限位板挡住时，下弧板的底部远离密闭腔体形成通道，混合有钠基膨润土的废水由此通道排入右腔室并最终排出出水口，在这个过程中，不仅有s型结构转动引起的混合液扰动，还有混合液由上弧板位置向下弧板位置的垂直运动，使得钠基膨润土与废水的充分接触，当左腔室的液位下降至下弧板区域后，混合液给下弧板一个向右的推力，使其回到初始状态，通道被关闭，这样确保从通道排出的混合液是经过充分混合的底部混合液，上方的混合液保留在左腔室内，留待下次混合。
18.作为实施例1的一个优选例，所述下弧板的弧面外表面铰接有摆杆10，该摆杆的作用是在受到水流冲击时可以自由摆动，加速搅拌废水和钠基膨润土。摆杆与弧形引流板之间保持足够的距离，防止摆杆的摆动被弧形引流板干扰。
19.实施例2：如图3所示，与实施例1的区别在于所述进料口与接料斗11的底部连通，所述接料斗的顶部设有皮带计量秤12，所述皮带计量秤上方设有料仓13，所述料仓底部设有星型阀14。
20.经过中和—沉淀处理的废硫酸（或废水）产生的废水（废水中重金属总量不高于5 mg/l,流量5～50 m3/h）进入深度处理装置。经过中和—沉淀处理废硫酸（或废水）产生的废水，硫酸全部被碱性物质（如：石灰、烧碱等）中和，该废水含有一定量的硫酸根、钙、镁等物质，并残存微量的重金属等污染物，难以达到环保排放要求。
21.钠基膨润土由料仓13的经星型阀14下料，经皮带计量秤12计量，输送至接料斗11，经接料斗送入深度处理装置，充分混合，实现膨润土与废水充分混合反应，吸附重金属污染物。钠基膨润土吸附铅、铜、锌、铊的总量约为5～15g/kg，由于废水中存在一定量的硫酸根、
钙离子、钠离子等物质，按反应池进水量确定钠基膨润土投加量，钠基膨润土投加量为5～20 kg/m3，确保膨润土吸附处理的重金属总量。深度处理装置可实现膨润土与废水充分混合，充分利用膨润土具有较高比表面积和层间离子交换的特征，提升其吸附重金属污染物的效率。混合反应池的出水经泥浆泵输进压滤机18，进行固液分离，得到滤液和滤饼。经固液分离获得的滤液中重金属污染物满足排放标准的要求，可以直接纳入排水管路而排放，也可作为回用水处理的进水使用。将滤液排入废水排放管路，回收滤饼。该滤饼可作为冶金使用的团球粘结剂使用。
22.实施例3：如图4所示，与实施例2的区别是所述密闭腔体内侧位于弧形引流板下方设有下位水位计15，所述下位水位计与星型阀信号连接控制其开启，当下位水位计检测到废水时，发送信号给星型阀，使其开启。所述密闭腔体内侧位于弧形引流板上方设有上位水位计16，所述上位水位计的高度低于上弧板的最高点，所述上位水位计与星型阀信号连接控制其关闭，通过上位水位计和下位水位计控制钠基膨润土的投入量。
23.经上述的废水处理，具体水质参数见表1：表1。