[其他]含重金屬廢水一步凈化法及其裝置

在審

• 申請號: 101986000006448
• 申請日: 1986-10-11
• 公開（公告）號: CN1005839B
• 公開（公告）日: 1989-11-22
• 發明（設計）人: 張建國
• 申請（專利權）人: 機械工業部第七設計研究院
• 代理公司: 機械工業部專利代理服務處
• 代理人: 李正峰

本發明是關于合有重金屬離子廢水的處理方法和裝置，即一步凈化法及一步凈化罐。此法將渦流混合、反應、澄清、沉淀及過濾等工藝流程匯集于一個一步凈化罐內。廢水由廢水池通過一次提升，送入一步凈化罐進行處理，處理后的水達到國家排放標準，并可回車間復用。本發明還對廢水處理通常使用的蜂窩沉淀、混合、反應及濾頭等結構作了改進。

本發明涉及含重金屬廢水的處理方法及裝置，特別是對含重金屬離子、酸、堿和重金屬粉末的廢水的處理方法和裝置。

本方法及裝置既可用于鉛酸蓄電池工廠的廢水處理，又可用于電鍍車間廢水的處理。

目前國內各蓄電池廠的廢水普遍采用“多步法”處理工藝流程，圖1是工藝流程圖。第一步，通過石灰石中和濾罐1;第二步，通過斜板沉淀器2;第三步，通過微孔濾罐3。處理后的水，各項指標可以達到國家排放標準，清水可以送回車間復用。但設備投資較高，處理水需多次提升，管理較復雜，微孔濾罐易堵塞，維修麻煩，容易影響處理效果。

國外蓄電池廠的污水處理，也大都采用“多步法”，并且大多采用壓力過濾或真空過濾。圖2是聯邦德國哈根蓄電池公司的廢水處理系統。第一步，通過中和池1;第二步，在罐2內進行凝聚反應;第三步，通過板框壓濾脫水機3進行過濾及脫水。

在電鍍廢水處理中，一般也是采用多級處理，如氣浮-過濾或者氣浮-過濾-吸附等流程。

目前在給水處理技術中，有一種JCL-D200型凈水器，采用物理混凝機理，可以將含有泥砂雜質的渾濁河水，經過它一次凈化成清亮的自來水，但是它不能解決含重金屬廢水，特別是含重金屬離子廢水的凈化問題。

本發明的任務是采用化學中和-物理混凝相結合的機理，研究新的技術參數并改進凈水器的構造，簡化處理工藝及操作，以達到用一步凈化法，使含重金屬廢水經過一次提升，進入“一步凈化罐”后排出清水，去除重金屬離子，水質達到國家排放標準，送回車間復用。其目的是用較少的投資、較少的占地面積、操作方便、易于控制的方法進行含重金屬廢水的處理。污泥中的重金屬可以進行無害化處理或回收。

圖3是一步凈化法工藝流程圖。

圖4是采用一步凈化法的主體設備，一步凈化罐的具體結構圖。

圖5～圖8是一步凈化罐內局部結構示意圖。

一步凈化法是將通常多步法加以改進、綜合，將堿劑共凝、渦流混合反應、澄清、斜蜂窩沉淀、過濾等工藝匯集于一個裝置內完成，圖3是其流程圖。進入廢水池14的廢水由泵1通過管道2、5打入一步凈化罐6進行處理，在一步凈化罐6內進行化學中和-物理混凝等反應，凝聚后的絮狀物經沉淀，濃縮的污泥定期取出處理，回收重金屬。清水通過溢流槽7及管8流入清水池11，清水通過管道13及泵10分兩路送出、一路定期通過管道9進入反沖器以活化濾料，一路通過管道12返回車間重復使用。

一步凈化法的特點在于免除了多次提升廢水，采用一步凈化罐代替了中和濾罐、斜板沉淀器、微孔濾罐等多臺設備，降低了造價、減少了占地面積，并且簡化了操作，減少了因微孔過濾堵塞造成的停工故障。

一步凈化罐的結構（見圖4）由外筒體32、渦流混合筒16、喇叭狀反應筒18、噴咀15、斜蜂窩沉淀器17、輕質濾料20、濾頭21、反沖器19等組成，組合在一個裝置內，并使水在處理過程中依次進入渦流混合區、反應區、澄清區、沉淀區、過濾區及污泥濃縮區等六個作業區，對廢水進行一次提升一次處理。

一步凈化罐的工作原理如下（對照圖3、圖4）：廢水通過進水管5進入一步凈化罐6內的射流噴咀15而進入罐內，通過渦流混合筒16和喇叭狀反應筒18進行混合和反應，這時廢水中的重金屬離子與堿劑的氫氧根（OH-）相結合，生成不溶于水的金屬氫氧化物，并在凝聚劑的作用下，形成絮狀凝聚物，通過斜蜂窩沉淀器17后，大部分沉積在污泥槽內，并隨著濃度增大，比重增加，往下沉積到污泥斗24內，通過排泥管23定期排出，并回收重金屬。