申請日2014.10.27
公開(公告)日2015.03.25
IPC分類號C02F9/12; B03C1/10; C04B24/38; C04B18/30; C04B28/00
摘要
本發明屬于一種綜合凈化含重金屬離子和有機物廢水的方法及其裝置，方法包括利用各廢水回收池中含泥污水的不同化學指標及測量的數據，在均質池中將不同種類的含泥污水互配混淆，使含泥污水的化學指標變化、水量均和、形成絮狀物，或使水中污染物質沉淀。機械凈化處理裝置包括機座、泥污水磁化罐、電解及磁化器、混藥絮凝加藥罐和泥水分離機。本發明能對含有重金屬離子、懸浮物、有機物等污染物質的工業廢水進行綜合凈化處理，具有建立凈化設施費用低、治理成本低、節能環保效果和凈化效果好的優點。
權利要求書
1.一種綜合凈化含重金屬離子和有機物廢水的方法，其特征在于：包括如 下步驟，
(1)測量并詳細記載各企業、或企業內各車間排放含泥污水的化學指標、 含污成份、每日排出量、物理指標和地理位置;
(2)并根據測量的數據選擇合理位置建立綜合凈化含泥污水處理地;
(3)含泥污水的分類收集，在含泥污水處理地根據需要分別搭建數個廢水 回收池，及均質池，應急池，加藥池，緩沖池和中和池，將產生的含泥污水分 類、分別收集到數個廢水回收池中;
(4)利用各廢水回收池中含泥污水的不同化學指標及測量的數據，在均質 池中將不同種類的含泥污水互配混淆，使含泥污水的化學指標變化、水量均和、 形成絮狀物，或使水中污染物質沉淀;
(5)濾去除絮狀物和沉淀物;
(6)將初濾均和的含泥污水引入加藥池中并加入重金屬離子捕捉劑、絮凝 劑、脂凝劑后再引入中和池、緩沖池中使含泥污水的有害物質進一步形成絮狀 物和沉淀物;
(7)再次濾去除絮狀物和沉淀物;
(8)對含泥污水作磁化、電解、混藥絮凝、泥水分離的機械凈化處理;
(9)凈化水排放，污泥再利用。
2.按權利要求1所述的一種綜合凈化含重金屬離子和有機物廢水的方法，其 特征在于：所述的第四步驟中形成絮狀物，或使水中污染物質沉淀的時間至少 為4～8小時。
3.按權利要求1所述的一種綜合凈化含重金屬離子和有機物廢水的方法，其 特征在于：所述的進一步形成絮狀物和沉淀物的時間至少為3～4小時。
4.按權利要求1所述的一種綜合凈化含重金屬離子和有機物廢水的方法，其 特征在于：所述的泥污再利用為，所用材料的重量組份是，取含水量40～60% 的污泥15～20份、水泥270～280份、粉煤灰90～100份、顆粒輕質保溫材料20～ 25份、聚乙烯醇1.6～2份、纖維素醚0.8～0.9份、可在分散膠粉0.8～0.9份、 早強劑0.5～0.8份、水適量;將上述材料在攪拌機中攪拌均勻后，置在模具中， 搗實，自然風干，去模，制成輕質保溫墻體，或輕質保溫磚，或輕質保溫屋頂 板;或將取污泥與制磚材料混合燒制成建筑用磚。
5.一種用于實現權利要求1所述方法的裝置，包括廢水回收池，均質池、 應急池和中和池，其特征在于：
數個廢水回收池，均質池、加藥池、應急池、緩沖地和中和池為共壁合建 池體，建在地下帶底的呈矩形的組合池壁內由分隔壁分隔形成密封彼此獨立的 數個廢水回收池，均質池、加藥池、應急池、緩沖地和中和池;
各廢水回收池的進水口分別通過管道和閥門與各企業、或企業內各車間排 放的不同類的含泥污水收集口相通，各廢水回收池的出水口通過計量泵和管道 與均質池的進水口相通，均質池內設均勻水質的鼓風爆氣機，均質池的出水口 通過加藥池與中和池相通，中和池的出水口通過管道和閥門分別與緩沖池和應 急池相通，應急池通過管道和閥門與緩沖池相通，緩沖池的出水口與機械凈化 處理裝置的進水口相通;
機械凈化處理裝置包括機座、泥污水磁化罐、電解及磁化器、混藥絮凝加 藥罐和泥水分離機，混藥絮凝加藥罐的進水口通過計量泵與緩沖池的出水口相 通，混藥絮凝加藥罐內設有由電機帶動的螺旋葉片，混藥絮凝加藥罐上設有數 個電控加藥口，混藥絮凝加藥罐的出水口通過泵與泥污水磁化罐的上端入口相 通，泥污水磁化罐的外側壁上設有電解及磁化器，泥污水磁化罐的內上端設有 螺旋均水葉片，泥污水磁化罐的出水口位于罐底中部且通過帶有電控閥門的絮 凝管與泥水分離機的進水口相通。
6.按權利要求5所述的裝置，其特征在于：所述的均質池、加藥池、應急池、 緩沖地和中和池的進水口在其各池壁的一側壁的中部，出水口在其各池壁的對 應另一側的中部。
7.按權利要求5所述的裝置，其特征在于：所述的加藥池內設有攪水機。
8.按權利要求5所述的裝置，其特征在于：所述的中和池、應急池、緩沖地 和均質池內設有吸泥裝置。
9.按權利要求5所述的裝置，其特征在于：所述的泥水分離機包括機架、永 磁圓筒、分離槽、刮泥板和盛泥池，兩半圓柱型分離槽位于機架上端，兩半圓 柱型分離槽的進水口位于槽池一端的下側中部，兩半圓柱型分離槽的出水口位 于槽池另一端的上端兩側，兩半圓柱型分離槽內各設有一個永磁圓筒，各永磁 圓筒的兩端軸各通過軸承座與機架軸接，位于機架上的電機通過減速器帶動永 磁圓筒的兩端軸轉動，與各永磁圓筒外周邊對應的與兩半圓柱型分離槽的上端 邊上設有刮泥板，刮泥板的下端邊下部設有盛泥池。
10.按權利要求9所述的裝置，其特征在于：所述的永磁圓筒的外壁與其所 在的半圓柱型分離槽的內壁之間的距離為2～4cm。
說明書
綜合凈化含重金屬離子和有機物廢水的方法及其裝置
技術領域
本發明屬于一種對含有重金屬離子、懸浮物、有機物等污染物質的工業廢 水進行凈化的方法及其所用的裝置。
背景技術
含有重金屬離子、懸浮物、有機物等污染物質的工業廢水(或稱含泥污水) 是我國工業系統中重點污染源之一，這些含泥污水主要來源于企業的機械加工、 礦山開采、紡織印染行業及各種金屬元素的提煉提純，這些含泥污水排放量大、 水中各種金屬離子濃度、固體懸浮物濃度和有機物濃度等各項指標，均大大超 過國家規定的無害排放標準。這些含泥污水的排放會對自然環境造成嚴重污染， 危害生物和人類的生存環境。
目前對這類含泥污水的治理主要依靠沉淀、曝氣沉沙、化學加藥、格柵或 機械過濾等凈化方式，但這些對這類含泥污水的治理方法效果久佳，費用大; 且各污染排放企業各自建立凈化設施，存在自建立凈化設施費用高、耗能大、 治理成本高和凈化效果差的不足。
發明內容
本發明的目的是設計一種綜合凈化含重金屬離子和有機物廢水的方法及其 裝置，能對含有重金屬離子、懸浮物、有機物等污染物質的工業廢水進行綜合凈 化處理，具有建立凈化設施費用低、治理成本低、節能環保效果和凈化效果好 的優點。
為此，本發明包括如下步驟：
(1)測量并詳細記載各企業、或企業內各車間排放含泥污水的化學指標、 含污成份、每日排出量、物理指標和地理位置;
(2)并根據測量的數據選擇合理位置建立綜合凈化含泥污水處理地;
(3)含泥污水的分類收集，在含泥污水處理地根據需要分別搭建數個廢水 回收池，及均質池，應急池，加藥池，緩沖池和中和池，將產生的含泥污水分 類、分別收集到數個廢水回收池中;
(4)利用各廢水回收池中含泥污水的不同化學指標及測量的數據，在均質 池中將不同種類的含泥污水互配混淆，使含泥污水的化學指標變化、水量均和、 形成絮狀物，或使水中污染物質沉淀;
(5)濾去除絮狀物和沉淀物;
(6)將初濾均和的含泥污水引入加藥池中并加入重金屬離子捕捉劑、絮凝 劑、脂凝劑后再引入中和池、緩沖池中使含泥污水的有害物質進一步形成絮狀 物和沉淀物;
(7)再次濾去除絮狀物和沉淀物;
(8)對含泥污水作磁化、電解、混藥絮凝、泥水分離的機械凈化處理;
(9)凈化水排放，污泥再利用。
所述的第四步驟中形成絮狀物，或使水中污染物質沉淀的時間至少為4～8 小時。所述的進一步形成絮狀物和沉淀物的時間至少為3～4小時。
所述的泥污再利用為，所用材料的重量組份是，取含水量40～60%的污泥 15～20份、水泥270～280份、粉煤灰90～100份、顆粒輕質保溫材料20～25份、 聚乙烯醇1.6～2份、纖維素醚0.8～0.9份、可在分散膠粉0.8～0.9份、早強劑 0.5～0.8份、水適量;將上述材料在攪拌機中攪拌均勻后，置在模具中，搗實， 自然風干，去模，制成輕質保溫墻體，或輕質保溫磚，或輕質保溫屋頂板;或 將取污泥與制磚材料混合燒制成建筑用磚。
一種實現本發明所述方法的裝置，包括廢水回收池，均質池、應急池和中 和池。其中：
數個廢水回收池，均質池、加藥池、應急池、緩沖地和中和池為共壁合建 池體，建在地下帶底的呈矩形的組合池壁內由分隔壁分隔形成密封彼此獨立的 數個廢水回收池，均質池、加藥池、應急池、緩沖地和中和池;
各廢水回收池的進水口分別通過管道和閥門與各企業、或企業內各車間排 放的不同類的含泥污水收集口相通，各廢水回收池的出水口通過計量泵和管道 與均質池的進水口相通，均質池內設均勻水質的鼓風爆氣機，均質池的出水口 通過加藥池與中和池相通，中和池的出水口通過管道和閥門分別與緩沖池和應 急池相通，應急池通過管道和閥門與緩沖池相通，緩沖池的出水口與機械凈化 處理裝置的進水口相通;
機械凈化處理裝置包括機座、泥污水磁化罐、電解及磁化器、混藥絮凝加 藥罐和泥水分離機，混藥絮凝加藥罐的進水口通過計量泵與緩沖池的出水口相 通，混藥絮凝加藥罐內設有由電機帶動的螺旋葉片，混藥絮凝加藥罐上設有數 個電控加藥口，混藥絮凝加藥罐的出水口通過泵與泥污水磁化罐的上端入口相 通，泥污水磁化罐的外側壁上設有電解及磁化器，泥污水磁化罐的內上端設有 螺旋均水葉片，泥污水磁化罐的出水口位于罐底中部且通過帶有電控閥門的絮 凝管與泥水分離機的進水口相通。
所述的均質池、加藥池、應急池、緩沖地和中和池的進水口在其各池壁的 一側壁的中部，出水口在其各池壁的對應另一側的中部。所述的加藥池內設有 攪水機。所述的中和池、應急池、緩沖地和均質池內設有吸泥裝置。所述的泥 水分離機包括機架、永磁圓筒、分離槽、刮泥板和盛泥池，兩半圓柱型分離槽 位于機架上端，兩半圓柱型分離槽的進水口位于槽池一端的下側中部，兩半圓 柱型分離槽的出水口位于槽池另一端的上端兩側，兩半圓柱型分離槽內各設有 一個永磁圓筒，各永磁圓筒的兩端軸各通過軸承座與機架軸接，位于機架上的 電機通過減速器帶動永磁圓筒的兩端軸轉動，與各永磁圓筒外周邊對應的與兩 半圓柱型分離槽的上端邊上設有刮泥板，刮泥板的下端邊下部設有盛泥池。所 述的永磁圓筒的外壁與其所在的半圓柱型分離槽的內壁之間的距離為2～4cm。
上述方法和裝置達到了本發明的目的。
本發明能對含有重金屬離子、懸浮物、有機物等污染物質的工業廢水進行 綜合凈化處理，具有建立凈化設施費用低、治理成本低、節能環保效果和凈化 效果好的優點。本發明具有如下優點：
1、本發明能利用各廢水回收池中含泥污水的不同化學指標及測量的數據， 將不同種類的含泥污水互配混淆，使含泥污水的化學指標變化、水量均和、形 成絮狀物，或使水中污染物質沉淀，從而節省大量治污成本。
例如，先將印染廠的堿性廢水(pH在13以上)，與硫酸廠排出的酸性廢水(pH 3～4)進行互配混淆，進行含泥污水的中和或酸析。使含泥污水中酸析出大量的 苯二甲酸、可收集做工業應用，起到了廢物資源化的作用，帶來經濟效益。同 時，不加絮凝劑直接進行收集，既保證了苯二甲酸的純度，降低治理成本。因 此，只要測量并詳細記載各企業、或企業內各車間排放含泥污水的化學指標、 含污成份、每日排出量、物理指標等化學和物理指標，并據此將不同種類的含 泥污水互配混淆，使含泥污水的化學指標變化、水量均和、形成絮狀物，或使 水中污染物質沉淀，就可節省大量治污成本。
2、本發明依地區性且分別按化學和物理等指標收集含泥污水，統一建廠， 綜合統一治理。可大幅降低建設污水治理廠費用，降低治污成本。
3、本發明治理凈化含泥污水效果好，效果長期穩定。本發明在浙江X地試 驗表明，此地縣區內工業發達，遍布印染廠、棉紡廠、制酸廠、機械廠，有大 小礦脈3000余條，礦床礦物類較多，伴有相關的提煉廠、選礦廠等數百個，盛 產鎢、錫、鉬、鉛、鋅、銅、鉍、鈹、銀、鉭、鈮、石灰石、石英石、瓷土等 有色金屬和礦產。
治理前流經該地縣區內的河水寸草不生、無生命特征、呈醬黃色、臭氣熏天。 實測水質pH在3～4，或pH在13以上;化學氧含量(COD/mg/L)8萬～10萬; 總砷mg/L為12～20;總鉛mg/L為15～25;六價鉻mg/L為8～15;氨氦mg/L 為45～60;總銅mg/L為10～12;總鋅mg/L為8～12;固體懸浮物濃度 (SSmg/L)280～400。
經本發明治理凈化含泥污水后實測水質pH在6.5～7;化學氧含量 (COD/mg/L)≤100;總砷mg/L≤0.3;總鉛mg/L≤0.8;六價鉻mg/L≤0.5; 氨氦mg/L≤14;總銅mg/L≤0.5;總鋅mg/L≤1;固體懸浮物濃度(SSmg/L)≤ 20。河水變清，水生動植物逐步成長，人們河邊漫步休閑。節約治污費用達80 %以上，取得良好的治污效果，節能環保效果好。
