[发明专利]利用好氧颗粒污泥去除和回收有机酸废水中阳离子重金属的装置和方法

权利要求书

1.一种利用好氧颗粒污泥去除和回收有机酸废水中阳离子重金属的装置的方法，其特征在于，所述装置包括调节罐（1）和反应罐（2）；

所述调节罐（1）主体为调节罐罐体（1.1），调节罐罐体（1.1）上端设有搅拌电机（1.2）、调节罐pH电极（1.5）、碱液进液管（1.6）、调节罐进水管（1.7），搅拌电机（1.2）通过搅拌杆（1.3）连接搅拌桨（1.4），碱液进液管（1.6）上设有碱液进液泵（1.8），调节罐进水管（1.7）上设有调节罐进水泵（1.9），所述的搅拌桨（1.4）、调节罐pH电极（1.5）、碱液进液管（1.6）、调节罐进水管（1.7）均伸入调节罐罐体（1.1）内部；调节罐罐体（1.1）侧面底部设有调节罐出水管（1.10）；调节罐罐体（1.1）下端设有调节罐泥斗（1.11），调节罐泥斗（1.11）底部设有调节罐泥斗阀门（1.12）；

所述反应罐（2）主体为反应罐罐体（2.1），反应罐罐体（2.1）内部上端设有反应罐pH电极（2.2）；反应罐罐体（2.1）侧面中部设有反应罐出水管（2.3），反应罐出水管（2.3）上安装有电磁阀（2.4）；反应罐罐体（2.1）下部设有沿横截面方向分隔罐体内腔的分离筛（2.5），分离筛（2.5）上方设有第一曝气头（2.6），第一曝气头（2.6）通过第一气管（2.7）连接第一气泵（2.8），分离筛（2.5）下方设有第二曝气头（2.9），第二曝气头（2.9）通过第二气管（2.10）连接第二气泵（2.11）；反应罐罐体（2.1）下端设有反应罐泥斗（2.12），反应罐泥斗（2.12）内部在第二曝气头（2.9）下方设置有沉淀防扰器（2.13），沉淀防扰器（2.13）为与反应罐罐体（2.1）同轴设置的圆锥形，且沉淀防扰器（2.13）的底面与反应罐泥斗（2.12）内部之间留有环形的缝隙；反应罐泥斗（2.12）底部连接反应罐进水管（2.15），反应罐进水管（2.15）通过反应罐进水泵（2.16）与调节罐出水管（1.10）连接；

方法具体步骤如下：

所述的调节罐（1）和反应罐（2）联合运行，且两者的运行周期总时长相同；

所述调节罐（1）每个运行周期包括进水、搅拌、沉淀和出水四个顺序循环阶段；在进水阶段，开启调节罐进水泵（1.9），将含有阳离子重金属的有机酸废水泵入调节罐（1）内，达到指定时间后，关闭调节罐进水泵（1.9）；在搅拌阶段，开启搅拌电机（1.2），通过调节罐pH电极（1.5）获取调节罐（1）内部废水的pH值，如果初始pH值低于4.0，则开启碱液进液泵（1.8），将用于调节pH的碱液泵入调节罐（1）内，开启的搅拌电机（1.2）通过搅拌桨（1.4）将废水和碱液混合，直至废水pH值大于4.0后，立即关闭碱液进液泵（1.8），继续搅拌一定时间后关闭搅拌电机（1.2），如果初始pH值大于4.0，则直接开启搅拌电机（1.2）搅拌一定时间后，关闭搅拌电机（1.2）；在沉淀阶段，关闭搅拌电机（1.2）后废水静置1~24小时，沉淀完毕后废水中的沉淀被收集于调节罐泥斗（1.11）中；在出水阶段，废水沉淀后的上清液依次通过调节罐出水管（1.10）、反应罐进水泵（2.16）、反应罐进水管（2.15）进入反应罐（2）内，调节罐泥斗（1.11）内的沉淀通过调节罐泥斗阀门（1.12）排出调节罐（1）；

所述反应罐（2）每个运行周期包括进水、曝气、沉淀和出水四个顺序循环阶段，且反应罐（2）的进水阶段与调节罐（1）的出水阶段同步；在进水阶段，反应罐（2）接收从调节罐（1）中泵入的上清液，指定时间后，关闭反应罐进水泵（2.16）；在曝气阶段，进水完成后，开启第二气泵（2.11），依次通过第二气管（2.10）和第二曝气头（2.9）将空气通入反应罐（2）底部，空气经过第二曝气头（2.9）和分离筛（2.5）后，形成均匀的小气泡，随着有机酸的降解，反应液pH和碱度增加，废水中的阳离子重金属会在好氧颗粒污泥的表面形成重金属沉淀微球；反应结束后，脉冲式开启第一气泵（2.8）3~5次，气体通过第一气管（2.7）和第一曝气头（2.6）进入反应罐（2），气体以脉冲形式剧烈搅拌反应液，使好氧颗粒污泥表面的重金属沉淀微球脱落；在沉淀阶段，关闭第二气泵（2.11）和第一气泵（2.11），反应液沉淀1~10分钟，利用好氧颗粒污泥与重金属沉淀微球的尺寸差异实现筛分，沉淀后的好氧颗粒污泥被拦截于分离筛（2.5）的上方，脱落的重金属沉淀微球穿过分离筛（2.5）的筛孔，收集于分离筛（2.5）下方的反应罐泥斗（2.12）中；在出水阶段，开启电磁阀（2.4），沉淀后的上清液通过反应罐出水管（2.3）排出反应罐（2），反应罐泥斗（2.12）中收集的重金属沉淀微球定时通过反应罐泥斗阀门（2.14）排出并收集，实现重金属的回收。