[其他]含重金属废水一步净化法及其装置

说明书

本发明是关于合有重金属离子废水的处理方法和装置，即一步净化法及一步净化罐。此法将涡流混合、反应、澄清、沉淀及过滤等工艺流程汇集于一个一步净化罐内。废水由废水池通过一次提升，送入一步净化罐进行处理，处理后的水达到国家排放标准，并可回车间复用。本发明还对废水处理通常使用的蜂窝沉淀、混合、反应及滤头等结构作了改进。

本发明涉及含重金属废水的处理方法及装置，特别是对含重金属离子、酸、碱和重金属粉末的废水的处理方法和装置。

本方法及装置既可用于铅酸蓄电池工厂的废水处理，又可用于电镀车间废水的处理。

目前国内各蓄电池厂的废水普遍采用“多步法”处理工艺流程，图1是工艺流程图。第一步，通过石灰石中和滤罐1;第二步，通过斜板沉淀器2;第三步，通过微孔滤罐3。处理后的水，各项指标可以达到国家排放标准，清水可以送回车间复用。但设备投资较高，处理水需多次提升，管理较复杂，微孔滤罐易堵塞，维修麻烦，容易影响处理效果。

国外蓄电池厂的污水处理，也大都采用“多步法”，并且大多采用压力过滤或真空过滤。图2是联邦德国哈根蓄电池公司的废水处理系统。第一步，通过中和池1;第二步，在罐2内进行凝聚反应;第三步，通过板框压滤脱水机3进行过滤及脱水。

在电镀废水处理中，一般也是采用多级处理，如气浮-过滤或者气浮-过滤-吸附等流程。

目前在给水处理技术中，有一种JCL-D200型净水器，采用物理混凝机理，可以将含有泥砂杂质的浑浊河水，经过它一次净化成清亮的自来水，但是它不能解决含重金属废水，特别是含重金属离子废水的净化问题。

本发明的任务是采用化学中和-物理混凝相结合的机理，研究新的技术参数并改进净水器的构造，简化处理工艺及操作，以达到用一步净化法，使含重金属废水经过一次提升，进入“一步净化罐”后排出清水，去除重金属离子，水质达到国家排放标准，送回车间复用。其目的是用较少的投资、较少的占地面积、操作方便、易于控制的方法进行含重金属废水的处理。污泥中的重金属可以进行无害化处理或回收。

图3是一步净化法工艺流程图。

图4是采用一步净化法的主体设备，一步净化罐的具体结构图。

图5～图8是一步净化罐内局部结构示意图。

一步净化法是将通常多步法加以改进、综合，将碱剂共凝、涡流混合反应、澄清、斜蜂窝沉淀、过滤等工艺汇集于一个装置内完成，图3是其流程图。进入废水池14的废水由泵1通过管道2、5打入一步净化罐6进行处理，在一步净化罐6内进行化学中和-物理混凝等反应，凝聚后的絮状物经沉淀，浓缩的污泥定期取出处理，回收重金属。清水通过溢流槽7及管8流入清水池11，清水通过管道13及泵10分两路送出、一路定期通过管道9进入反冲器以活化滤料，一路通过管道12返回车间重复使用。

一步净化法的特点在于免除了多次提升废水，采用一步净化罐代替了中和滤罐、斜板沉淀器、微孔滤罐等多台设备，降低了造价、减少了占地面积，并且简化了操作，减少了因微孔过滤堵塞造成的停工故障。

一步净化罐的结构（见图4）由外筒体32、涡流混合筒16、喇叭状反应筒18、喷咀15、斜蜂窝沉淀器17、轻质滤料20、滤头21、反冲器19等组成，组合在一个装置内，并使水在处理过程中依次进入涡流混合区、反应区、澄清区、沉淀区、过滤区及污泥浓缩区等六个作业区，对废水进行一次提升一次处理。

一步净化罐的工作原理如下（对照图3、图4）：废水通过进水管5进入一步净化罐6内的射流喷咀15而进入罐内，通过涡流混合筒16和喇叭状反应筒18进行混合和反应，这时废水中的重金属离子与碱剂的氢氧根（OH-）相结合，生成不溶于水的金属氢氧化物，并在凝聚剂的作用下，形成絮状凝聚物，通过斜蜂窝沉淀器17后，大部分沉积在污泥槽内，并随着浓度增大，比重增加，往下沉积到污泥斗24内，通过排泥管23定期排出，并回收重金属。