申請日2017.10.10

　　公開(公告)日2017.12.19

　　IPC分類號C02F9/04; C02F101/20

　　摘要

　　本發明涉及一種含鐵廢水預處理裝置，包括調節池、還原反應池、結晶沉淀池、流砂濾池和儲水池，調節池、還原反應池、結晶沉淀池、流砂濾池和儲水池依次連通;調節池包括調節池進水管和調節池出水管;還原反應池的中上部設有還原反應池進水管、上部設有還原劑添加計量系統、中部設有還原反應池攪拌器、底部設有還原反應池出水管;結晶沉淀池包括連接結晶沉淀池出水管的溢水堰和連接流砂濾池進水管的出水管;流砂濾池設有流砂濾池進水管和用于排出處理后水的流砂濾池出水管，包括布水區、洗砂區和砂濾區;流砂濾池過濾處理后的水進入儲水池。

　　權利要求書

　　1.一種含鐵廢水預處理裝置，其特征在于：包括調節池、還原反應池(1)、結晶沉淀池(2)、流砂濾池(3)和儲水池，調節池、還原反應池(1)、結晶沉淀池(2)、流砂濾池(3)和儲水池依次連通;

　　所述的調節池包括調節池進水管和調節池出水管，用于調節廢水的水質、水量和pH值;

　　所述的還原反應池(1)的中上部設置有還原反應池進水管(1-1)，還原反應池的上部設置有還原劑添加計量系統(1-2);還原反應池的中部設置有還原反應池攪拌器(1-3)，還原反應池的底部設置有還原反應池出水管(1-4);

　　所述的還原劑添加計量系統(1-2)添加的還原劑為亞硫酸氫鈉;

　　所述的結晶沉淀池(2)包括結晶區(2-1)和沉淀區(2-2);

　　所述的結晶區(2-1)的中上部設置有結晶沉淀池進水管(2-3)，結晶區的上部設置有結晶誘導劑添加計量系統(2-4)，結晶區的下部設置有結晶區攪拌器(2-5);

　　所述的結晶誘導劑添加計量系統添加的結晶誘導劑為涂敷碳酸鈉的石英砂;

　　所述的結晶誘導劑的制備過程為：

　　①將石英砂放入1mol/L的碳酸鈉溶液中浸泡，在搖床中振蕩24h;

　　②將浸泡后的石英砂過濾;

　　③將過濾后的石英砂用去離子水清洗;

　　④將清洗后的石英干燥，制得結晶誘導劑;

　　所述結晶區(2-1)和沉淀區(2-2)之間設有隔板(2-6)，該隔板與結晶沉淀池的內壁形成作為廢水進入沉淀區(2-2)的廢水流道，沉淀區(2-2)的出口處設有結晶沉淀池三相分離器(2-7)，沉淀區的出口上部設有結晶沉淀池溢水堰(2-8)，沉淀區底部設計成錐形結構，在錐形結構底部設置有沉淀物排放閥(2-9);結晶沉淀池溢水堰(2-8)連接結晶沉淀池出水管，結晶沉淀池出水管連接流砂濾池進水管;

　　所述流砂濾池(3)包括流砂濾池進水管(3-1)和用于排出處理后水的流砂濾池出水管，所述的流砂濾池包括布水區、洗砂區和砂濾區;所述的布水區位于流砂濾池的下部，布水區設有流砂濾池布水管(3-2)，流砂濾池布水管(3-2)連接流砂濾池進水管(3-1)，為了廢水處理的效果更好，所述的流砂濾池布水管(3-2)設置成同心圓形狀，流砂濾池布水管上具有向下輻射出水口;所述的洗砂區位于流砂濾池的中心，為圓柱形筒狀結構，圓柱形筒狀結構下端開口位于流砂濾池的最底部，圓柱形筒狀結構上端開口位于流砂濾池的上部，洗砂區的中部設有氣提管(3-3)，氣提管(3-3)連接流砂濾池外的流砂濾池鼓風機(3-4)，洗砂區的上部設有砂水沉淀分離區，砂水沉淀分離區的上部設有洗砂區溢水堰(3-5)，洗砂區溢水堰(3-5)連接洗砂水排放管和結晶沉淀池進水管，砂水沉淀分離區的下部設有回砂通道(3-6);所述的砂濾區位于洗砂區的外圍，砂濾區內充填有細砂，砂濾區上部設有砂濾區溢水堰(3-7)，砂濾區溢水堰(3-7)連接流砂濾池出水管，流砂濾池過濾處理后的水進入儲水池回用。

　　2.根據權利要求1所述的一種含鐵廢水預處理裝置，其特征在于：采用上述含鐵廢水預處理裝置進行廢水處理的方法，具有如下步驟;

　　①含鐵廢水通過調節池進水管進入調節池，調節水質、水量和pH值;

　　②調節后的廢水進入還原反應池(1)，還原劑添加計量系統(1-2)添加還原劑亞硫酸氫鈉，還原反應池攪拌器(1-3)對廢水進行攪拌，將廢水中的三價鐵離子還原成易發生異相結晶的二價鐵離子;

　　③還原反應后的廢水通過還原反應池出水管(1-4)和結晶沉淀池進水管(2-3)進入結晶區(2-1)，結晶誘導劑添加計量系統(2-4)添加結晶誘導劑，結晶區攪拌器(2-5)對廢水進行攪拌混合;

　　④然后廢水進入沉淀區的廢水流道，廢水發生結晶反應，結晶沉淀池三相分離器(2-7)實現廢水和固體的分離，沉淀物在重力的作用下下沉到沉淀區的下部，通過底部的沉淀物排放閥(2-9)排出，沉淀后的廢水通過結晶沉淀池溢水堰(2-8)和結晶沉淀池出水管進入流砂濾池進水管(3-1);

　　⑤廢水通過流砂濾池進水管(3-1)、流砂濾池布水管(3-2)進入流砂濾池的下部，流砂濾池布水管(3-2)實現均勻布水，廢水進入砂濾區，廢水中的污染物被進一步過濾，然后廢水穿過砂濾區，由砂濾區溢水堰(3-7)和流砂濾池出水管流出，進入儲水池;流砂濾池鼓風機(3-4)產生的氣流帶動洗砂區中的砂和水向上流動，同時對砂進行沖洗，然后砂和水進入砂水沉淀分離區，由于砂和水的比重不同，細砂沉淀下去并通過回砂通道(3-6)流入砂濾區，實現砂濾區中的細砂不斷從上往下的移動，砂水沉淀分離區中的水通過洗砂區溢水堰(3-5)和洗砂水排放管進入結晶沉淀池進行再處理;

　　⑥儲水池的出水回用或進一步處理;

　　⑦結晶沉淀池產生的沉淀物經濃縮、脫水回收利用。

　　說明書

　　一種含鐵廢水預處理裝置

　　技術領域

　　本發明涉及環保技術領域，具體涉及一種含鐵廢水預處理裝置。

　　背景技術

　　在我國現行的《工業“三廢”排放試行標準》中，鐵的含量未作任何限制。但若將含鐵廢水直接排放，廢水中存在的溶解性鐵離子造成水體中的溶解氧迅速降低，排水呈赤橙色且渾濁，一旦進入生態循環中，會對生態安全與人類健康產生巨大危害。

　　實際工程中含鐵重金屬廢水主要來源于貴金屬加工生產排水，主要包括礦山礦井排水、鋼鐵生產加工出水、部分金屬蝕刻加工與電鍍生產工藝出水等，這些加工生產過程中不同環節均會產生大量含有較高濃度不同形態的鐵，屬于難處理的一類廢水。

　　中國專利《一種酸洗含鐵廢水的處理裝置及處理辦法》(專利號：201410288531.5)公開了一種酸洗含鐵廢水的處理裝置及處理辦法，可以對含鐵廢水進行處理。該發明通過隔油、中和曝氣、精調pH、一次沉淀和二次沉淀，在中和曝氣時，將塊狀石灰石分批送入中和曝氣反應池，該裝置具有簡單易行、沉渣少等優點;但該專利存在以下缺點：塊狀石灰石分批送入中和曝氣反應池增大了處理成本與運行費、加重了企業負擔。

　　發明內容

　　本發明要解決的技術問題是：為了解決上述含鐵廢水的處理問題，本發明提供一種含鐵廢水預處理裝置。

　　本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種含鐵廢水預處理裝置，包括調節池、還原反應池、結晶沉淀池、流砂濾池和儲水池，調節池、還原反應池、結晶沉淀池、流砂濾池和儲水池依次連通。

　　所述的調節池包括調節池進水管和調節池出水管，用于調節廢水的水質和水量。

　　所述的還原反應池的中上部設置有還原反應池進水管，還原反應池的上部設置有還原劑添加計量系統;還原反應池的中部設置有還原反應池攪拌器，還原反應池的底部設置有還原反應池出水管。

　　所述的還原劑添加計量系統添加的還原劑為亞硫酸氫鈉。

　　所述的結晶沉淀池包括結晶區和沉淀區。

　　所述的結晶區的中上部設置有結晶沉淀池進水管，結晶區的上部設置有結晶誘導劑添加計量系統;結晶區的中下部設置有結晶區攪拌器。

　　所述的結晶誘導劑添加計量系統添加的結晶誘導劑為涂敷碳酸鈉的石英砂;所述的結晶誘導劑的制備過程為：

　　①將石英砂放入1mol/L的碳酸鈉溶液中浸泡，在搖床中振蕩24h;

　　②將浸泡后的石英砂過濾;

　　③將過濾后的石英砂用去離子水清洗;

　　④將清洗后的石英干燥，制得結晶誘導劑。

　　結晶區和沉淀區之間設有隔板，該隔板與結晶沉淀池的內壁形成作為廢水進入沉淀區的廢水流道，沉淀區的出口處設有結晶沉淀池三相分離器，沉淀區的出口上部設有結晶沉淀池溢水堰，沉淀區底部設計成錐形結構，在錐形結構底部設置有沉淀物排放閥。結晶沉淀池溢水堰連接結晶沉淀池出水管，結晶沉淀池出水管連接流砂濾池進水管。

　　所述流砂濾池包括流砂濾池進水管和用于排出處理后水的流砂濾池出水管，所述的流砂濾池包括布水區、洗砂區和砂濾區;所述的布水區位于流砂濾池的下部，布水區設有流砂濾池布水管，流砂濾池布水管連接流砂濾池進水管，為了廢水處理的效果更好，所述的流砂濾池布水管設置成同心圓形狀，流砂濾池布水管上具有向下輻射出水口;所述的洗砂區位于流砂濾池的中心，為圓柱形筒狀結構，圓柱形筒狀結構下端開口位于流砂濾池的最底部，圓柱形筒狀結構上端開口位于流砂濾池的上部，洗砂區的中部設有氣提管，氣提管連接流砂濾池外的流砂濾池鼓風機，洗砂區的上部設有砂水沉淀分離區，砂水沉淀分離區的上部設有洗砂區溢水堰，洗砂區溢水堰連接洗砂水排放管和結晶沉淀池進水管，砂水沉淀分離區的下部設有回砂通道;所述的砂濾區位于洗砂區的外圍，砂濾區內充填有細砂，砂濾區上部設有砂濾區溢水堰，砂濾區溢水堰連接流砂濾池出水管，流砂濾池過濾處理后的水進入儲水池。

　　一種采用上述含鐵廢水處理裝置進行廢水處理的方法，具有如下步驟：

　　①含鐵廢水通過調節池進水管進入調節池，調節水質、水量和pH值。

　　②調節后的廢水進入還原反應池，還原劑添加計量系統添加還原劑亞硫酸氫鈉，還原反應池攪拌器對廢水進行攪拌，將廢水中的三價鐵離子還原成易發生異相結晶的二價鐵離子。

　　③還原反應后的廢水通過結晶沉淀池進水管進入結晶區，結晶誘導劑添加計量系統添加結晶誘導劑，結晶區攪拌器對廢水進行攪拌混合。

　　④然后廢水進入沉淀區的廢水流道，廢水發生結晶反應，結晶沉淀池三相分離器實現廢水和固體的分離，沉淀物在重力的作用下下沉到沉淀區的下部，通過底部的沉淀物排放閥排出，沉淀后的廢水通過結晶沉淀池溢水堰和結晶沉淀池出水管進入流砂濾池進水管。

　　⑤廢水通過流砂濾池進水管、流砂濾池布水管進入流砂濾池的下部，流砂濾池布水管實現均勻布水，廢水進入砂濾區，廢水中的污染物被進一步過濾，然后廢水穿過砂濾區由砂濾區溢水堰和流砂濾池出水管流出，進入儲水池;流砂濾池鼓風機產生的氣流帶動洗砂區中的砂和水向上流動，同時對砂進行沖洗，氣流帶動洗砂區中的砂和水進入砂水沉淀分離區，由于砂和水的比重不同，細砂沉淀下去并通過回砂通道流入砂濾區，實現砂濾區中的細砂不斷從上往下的移動，砂水沉淀分離區中的水通過洗砂區溢水堰和洗砂水排放管進入結晶沉淀池進行再處理。

　　⑥儲水池的出水回用或進一步處理。

　　⑦結晶沉淀池產生的沉淀物經濃縮、脫水回收利用。

　　本發明的有益效果是：因地制宜，基建投資少，維護方便，能耗較低，對廢水具有比較好的處理效果。