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摘要：
工業(yè)廢水中除重金屬的處理系統(tǒng)公開了集水井、粗格柵、一次沉淀池、pH值調(diào)節(jié)池、原果膠-重金屬旋轉(zhuǎn)吸附池、曝氣硝化池、生物脫氮池、二次沉淀池、凈水池。本系統(tǒng)創(chuàng)造性利用具有南瓜皮的v型網(wǎng)狀滾筒作為接觸反應(yīng)介質(zhì)，含有重金屬的廢水與南瓜皮充分混合，通過果皮細(xì)胞中非水溶性原果膠的吸附作用吸附廢水中的重金屬離子，部分殘?jiān)恋碓谖匠氐撞�，形成污泥物質(zhì)。同時(shí)，v型網(wǎng)狀滾筒中的南瓜皮作為低價(jià)耗材，可根據(jù)使用消耗情況更換。
權(quán)利要求書：
1.去除工業(yè)廢水中重金屬的處理系統(tǒng)，其特是，該系統(tǒng)包括集水井、粗格柵、一次沉淀池、pH值調(diào)節(jié)池、原果橡膠-重金屬旋轉(zhuǎn)吸附池、曝氣硝化池、生物脫氮池、二次沉淀池、凈水池等。其中，含重金屬的工業(yè)廢水通過廢水管線進(jìn)入集水井，集水井的出口通過廢水管線連接粗格柵，粗格柵的出口通過廢水管線連接一次沉淀池，一次沉淀池的出口通過廢水管線連接pH值調(diào)節(jié)池，pH值調(diào)節(jié)池的出口通過廢水管線連接原果膠-重金屬旋轉(zhuǎn)吸附池，原果膠-重金屬旋轉(zhuǎn)吸附池排出的污泥物質(zhì)外運(yùn)處理，同時(shí)原果膠-重金屬旋轉(zhuǎn)吸附池的出口通過廢水管線連接曝氣硝化池，曝氣硝化池的出口通過廢水管線連接生物脫氮池，生物脫氮池的出口通過廢水管線連接二次沉淀池，二次沉淀池的出口通過廢水管線連接凈水池，凈水池的出口通過廢水管線將經(jīng)過處理后的凈化出水外排;其中，原果膠-重金屬旋轉(zhuǎn)吸附池采用硬質(zhì)玻璃鋼材質(zhì)，外層涂刷有防水材料，吸附池左側(cè)上方裝有進(jìn)水閥門，左側(cè)下方裝有電動伸縮桿推泥裝置，右側(cè)上方裝有電動鉤爪，右側(cè)中部裝有出水閥門，右側(cè)下方設(shè)有污泥排口，吸附池中部依靠轉(zhuǎn)軸連桿固定有V型網(wǎng)狀滾筒，V型網(wǎng)狀滾筒上方裝有提鉤;經(jīng)過pH值調(diào)節(jié)處理后pH值約為7.5~8.5的工業(yè)廢水通過原果膠-重金屬旋轉(zhuǎn)吸附池左側(cè)的進(jìn)水閥門進(jìn)入吸附池內(nèi)部，V型網(wǎng)狀滾筒在轉(zhuǎn)軸連桿的驅(qū)動下充分轉(zhuǎn)動，使廢水與南瓜皮充分接觸，通過南瓜皮細(xì)胞中的非水溶性原果膠的吸附作用使廢水中的重金屬離子被吸附，經(jīng)過吸附處理后的廢水經(jīng)出水閥門排出吸附池，V型網(wǎng)狀滾筒在吸附近飽和后，可操作電動鉤爪抓取V型網(wǎng)狀滾筒上方的提鉤，將V型網(wǎng)狀滾筒提離吸附池，進(jìn)而完成南瓜皮的更換操作，同時(shí)，部分南瓜皮殘?jiān)谖匠氐撞砍恋�，逐漸形成污泥物質(zhì)，可使用電動伸縮桿推泥裝置通過污泥排口排出吸附池，V型網(wǎng)狀滾筒更換下的南瓜皮殘?jiān)c在吸附池底部沉淀的污泥物質(zhì)合并后外運(yùn)處理。
2.根據(jù)權(quán)益要求1所述清除工業(yè)廢水中重金屬的處理系統(tǒng)，其特點(diǎn)是原果膠-重金屬旋轉(zhuǎn)吸附池，其池體有效容積為340m3，其v型網(wǎng)狀滾筒容積為31m3，孔徑為7.5mm，其轉(zhuǎn)軸連桿工作電壓為380V，轉(zhuǎn)速為15轉(zhuǎn)/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述清除工業(yè)廢水中重金屬的處理系統(tǒng)，其特點(diǎn)是v型網(wǎng)狀滾筒中的南瓜皮選擇農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廢棄的南瓜皮，其中原果膠含量為2.5%。
說明書:
清除工業(yè)廢水中重金屬的處理系統(tǒng)。
技術(shù)領(lǐng)域:
工業(yè)廢水中除重金屬的處理系統(tǒng)，屬于環(huán)境保護(hù)中的廢水處理領(lǐng)域。
背景技術(shù):
重金屬污染是指重金屬及其化合物造成的環(huán)境污染和生態(tài)破壞，其危害程度取決于重金屬在環(huán)境、食品和生物體中存在的濃度和化學(xué)形態(tài)。重金屬污染主要表現(xiàn)在水污染中，部分在大氣和固體廢棄物中。重金屬污染不同于其他有機(jī)化合物的污染。許多有機(jī)化合物可以通過自然界自身的物理、化學(xué)或生物效應(yīng)凈化，降低或消除危害性。然而，重金屬具有豐富的收集性，很難在環(huán)境中分解。
從環(huán)境污染方面來看，重金屬污染最具代表性的是汞、鎘、鉛以及類金屬—砷等生物毒性顯著的重金屬，這些重金屬在水環(huán)境中是無法分解的，人類飲用后毒性擴(kuò)大，與水中其他毒素相結(jié)合，會產(chǎn)生毒性更大的有機(jī)化合物。
目前，現(xiàn)有的工業(yè)廢水重金屬處理方法包括化學(xué)沉淀法、電解法、吸附法、膜分離法、離子交換法等。
(1)化學(xué)沉淀法:在工業(yè)廢水中加入某些化學(xué)物質(zhì)，與廢水中的某些溶解物質(zhì)反應(yīng)，生成難溶鹽沉淀的方法稱為化學(xué)沉淀法。傳統(tǒng)的化學(xué)沉淀法包括中和沉淀法、硫化物沉淀法鋇鹽沉淀法等。
(2)電解法:應(yīng)用電解的基本原理，廢水中的重金屬離子在陽極和陰極分別發(fā)生氧化恢復(fù)反應(yīng)，使重金屬豐富，去除廢水中的重金屬，可以回收重金屬。電解法處理重金屬廢水具有運(yùn)行可靠、重金屬去除率高、可回收利用等特點(diǎn)。但由于重金屬濃度低時(shí)耗電量大，投資成本高，電解法只適用于處理高濃度重金屬廢水。
(3)吸附法:吸附法是利用吸附劑吸附廢水中的重金屬的方法，傳統(tǒng)的吸附劑有活性炭、沸石、粘土礦物等天然物質(zhì)�；钚蕴课侥芰�(qiáng)，重金屬去除率高，但價(jià)格高，壽命短。近年來，我們發(fā)現(xiàn)礦物料具有很強(qiáng)的吸附能力，其中天然沸石吸附能力最強(qiáng)，也是最早用于重金屬廢水處理的礦物料。
(4)膜分離法:膜分離法利用特殊的半透明膜，在外部壓力的作用下，不改變?nèi)芤旱幕瘜W(xué)形態(tài)分離溶劑和濃縮溶劑的方法。膜分離技術(shù)在反應(yīng)過程中不發(fā)生相變，分離效率高，操作和維護(hù)方便，分離和濃縮同時(shí)進(jìn)行，可回收有價(jià)值的重金屬。常見的膜工藝有微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲透、液膜等。
(5)離子交換法:離子交換法處理重金屬廢水是利用離子交換樹脂上的可交換離子和重金屬離子交換反應(yīng)，去除廢水中的重金屬離子的方法。離子交換技術(shù)清除廢水中的重金屬，凈化后出水中的重金屬離子濃度遠(yuǎn)低于化學(xué)沉淀法處理后出水中的重金屬離子濃度，可通過回收再生溶液，實(shí)現(xiàn)重金屬回收。離子交換樹脂性能對重金屬離子的去除效果有很大影響。
由于上述傳統(tǒng)的處理方法存在成本高、技術(shù)復(fù)雜、處理效果不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，需要擺脫現(xiàn)有的處理技術(shù)開辟處理工業(yè)廢水重金屬的新途徑，開發(fā)新形式的工業(yè)廢水重金屬處理技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容。
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了去除工業(yè)廢水中重金屬的處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括集水井、粗格柵、一次沉淀池、pH值調(diào)節(jié)池、原果膠-重金屬旋轉(zhuǎn)吸附池、曝氣硝化池、生物脫氮池、二次沉淀池、凈水池；;其中，含重金屬的工業(yè)廢水通過廢水管線進(jìn)入集水井，在此進(jìn)行集中收集和初步穩(wěn)定調(diào)節(jié)，集水井的出口通過廢水管線連接粗格柵，在此去除工業(yè)廢水中的大直徑固體物質(zhì)，粗格柵的出口通過廢水管線連接一次沉淀池，在此進(jìn)一步去除廢水中的不溶物質(zhì)，一次沉淀池的出口通過廢水管線連接pH值調(diào)節(jié)池，廢水在此進(jìn)行中和處理并進(jìn)行pH值的精確調(diào)節(jié)，pH值調(diào)節(jié)池出水的pH值范圍為7.5~8.5，以滿足原果膠-重金屬旋轉(zhuǎn)吸附池的入水pH值要求，pH值調(diào)節(jié)池的出口通過廢水管線連接原果膠-重金屬旋轉(zhuǎn)吸附池，原果膠-重金屬旋轉(zhuǎn)吸附池的出口通過廢水管線連接曝氣硝化池，在此通過好氧曝氣過程，使廢水中的各種含氮物質(zhì)均轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮，曝氣硝化池的出口通過廢水管線連接生物脫氮池，其作用是通過生物活性反應(yīng)過程，將廢水中的硝酸鹽氮分解轉(zhuǎn)化，從而去除硝酸鹽氮，生物脫氮池的出口通過廢水管線連接二次沉淀池，在此將廢水中的剩余不溶物質(zhì)全部除去，二次沉淀池的出口通過廢水管線連接凈水池，凈水池的出口通過廢水管線將經(jīng)過本系統(tǒng)處理后的凈化出水外排;其中，原果膠-重金屬旋轉(zhuǎn)吸附池采用硬質(zhì)玻璃鋼材質(zhì)，外層涂刷有防水材料，吸附池左側(cè)上方裝有進(jìn)水閥門，左側(cè)下方裝有電動伸縮桿推泥裝置，右側(cè)上方裝有電動鉤爪，右側(cè)中部裝有出水閥門，右側(cè)下方設(shè)有污泥排口，吸附池中部依靠轉(zhuǎn)軸連桿固定有V型網(wǎng)狀滾筒，V型網(wǎng)狀滾筒上方裝有提鉤;經(jīng)過pH值調(diào)節(jié)處理后(處理后pH值為7.5~8.5)的工業(yè)廢水通過原果膠-重金屬旋轉(zhuǎn)吸附池左側(cè)的進(jìn)水閥門進(jìn)入吸附池內(nèi)部，V型網(wǎng)狀滾筒在轉(zhuǎn)軸連桿的驅(qū)動下充分轉(zhuǎn)動，使廢水與南瓜皮充分接觸，通過南瓜皮細(xì)胞中的非水溶性原果膠的吸附作用使廢水中的重金屬離子被吸附，經(jīng)過吸附處理后的廢水經(jīng)出水閥門排出吸附池，V型網(wǎng)狀滾筒在吸附近飽和后，可操作電動鉤爪抓取V型網(wǎng)狀滾筒上方的提鉤，將V型網(wǎng)狀滾筒提離吸附池，進(jìn)而完成南瓜皮的更換操作，同時(shí)，部分南瓜皮殘?jiān)谖匠氐撞砍恋�，逐漸形成污泥物質(zhì)，可使用電動伸縮桿推泥裝置通過污泥排口排出吸附池，V型網(wǎng)狀滾筒更換下的南瓜皮殘?jiān)c在吸附池底部沉淀的污泥物質(zhì)合并后外運(yùn)處理;其中pH值調(diào)節(jié)池的作用是將經(jīng)過一次沉淀的廢水pH值調(diào)節(jié)至7.5~8.5，以滿足原果膠-重金屬旋轉(zhuǎn)吸附池的入水pH值要求;其中，曝氣硝化池的作用是通過好氧曝氣過程，使廢水中的各種含氮物質(zhì)均轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮;其中，生物脫氮池的作用是通過生物活性反應(yīng)過程，將廢水中的硝酸鹽氮分解轉(zhuǎn)化，從而去除硝酸鹽氮。
其原果膠-重金屬旋轉(zhuǎn)吸附池，池體有效容積為340m3，其V型網(wǎng)狀滾筒容積為31m3，孔徑為7.5mm，其轉(zhuǎn)軸連桿的工作電壓為380V，轉(zhuǎn)速為15轉(zhuǎn)/min。
其原果膠-重金屬旋轉(zhuǎn)吸附池，V型網(wǎng)狀滾筒中的南瓜皮選用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廢棄的南瓜皮，其中的原果膠含量為2.5%。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
(1)本系統(tǒng)擺脫了現(xiàn)有的工業(yè)廢水重金屬凈化處理原理，創(chuàng)造性的利用了含有豐富原果膠與果膠酶的南瓜皮作為重金屬離子的吸附材料，采用裝有南瓜皮的V型網(wǎng)狀滾筒為接觸反應(yīng)介質(zhì)，當(dāng)含有重金屬的廢水與南瓜皮充分混合，通過果皮細(xì)胞中的非水溶性原果膠的吸附作用使廢水中的重金屬離子被吸附，從而使含重金屬的工業(yè)廢水得到凈化，其重金屬去除效率可達(dá)97.7%
(2)本系統(tǒng)回收利用了南瓜皮這種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢棄物，能夠?qū)崿F(xiàn)廢物利用，變廢為寶，顯著縮減了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廢棄物產(chǎn)生量;同時(shí)，南瓜皮作為一種低值耗材，可根據(jù)使用消耗情況進(jìn)行替換，替換成本低。
(3)本系統(tǒng)采用了原果膠吸附廢水中重金屬離子的手段，不使用任何有毒化學(xué)物質(zhì)，從而消除了引入新的、危害更大的污染物的風(fēng)險(xiǎn)。
(4)本系統(tǒng)原理簡單易行，設(shè)計(jì)施工成本較低，并且處理效果較好，運(yùn)行維護(hù)成本很低，有利于大范圍推廣應(yīng)用。
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