申請日2013.08.01
公開(公告)日2013.12.25
IPC分類號C02F9/04
摘要
一種用于重金屬廢水處理的納米反應裝置。它包括連體槽，其特征連體槽依次由反應槽、納米沉淀槽、曝氣槽、絮凝槽、沉淀槽、清水槽及過濾槽構成，反應槽與納米沉淀槽之間設過水道，反應槽的回流口管與納米沉淀槽的排泥口管連通，納米沉淀槽上所設縱向溢流槽后端壁上的溢流槽出水口管與曝氣槽上的曝氣槽進水口管連通，曝氣槽與絮凝槽由之間隔壁上溢流口連通，絮凝槽與沉淀槽由之間隔壁上所設過水口管連通，過濾槽由中部隔板分隔的前、后分過濾槽形成，前、后分過濾槽上的前、后橫向溢流分槽與沉淀槽上所設呈橫向“T”字形狀的溢流槽連通，前、后分過濾槽右側壁上所設前、后過濾水出口管與清水槽的過濾水進口管連通。本實用新型適宜重金屬廢水處理。
權利要求書
1.一種用于重金屬廢水處理的納米反應裝置，它包括一連體槽，其特征在于所述連體槽依次由反應槽(1)、納米沉淀槽(2)、曝氣槽(3)、絮凝槽(4)、沉淀槽(5)、過濾槽(7)及清水槽(6)所形成，所述反應槽(1)上端口上設有輸出軸上帶多層葉輪(11)的納米專用攪拌機(12)的機架(13)，所述反應槽(1)后端壁上設有一帶法蘭座的回流口管(16)及帶法蘭座的放空口管(17)，所述反應槽(1)左側壁上設有帶法蘭座的源水進口管(18)，所述反應槽(1)上端口處還設有相配的頂板(19)，所述納米沉淀槽(2)下端端部為均布的呈縱向的 “V”字形狀的左、右槽底部(21、22)，所述納米沉淀槽(2)下端端部所均布的呈縱向的“V”字形狀的左、右槽底部(21、22)后端壁處均分別設有一帶閥的排泥口管(23、24)，所述納米沉淀槽(2)下端端部所均布的呈縱向的“V”字形狀的左、右槽底部(21、22)后端壁上分別所設的排泥口管(23、24)上的閥與串接有回流泵(25)的且另一端帶法蘭座的管道(26)的一端形成并聯連通，所述串接有回流泵(25)的管道(26)另一端上的法蘭座與所述反應槽(1)后端壁上所設的回流口管(16)上的法蘭座連通，所述納米沉淀槽(2)內的中部處設有上、下端分別帶網板(27、28)的蜂窩斜管(29)，所述納米沉淀槽(2)內的上端端部處設有縱向的溢流槽(210)，所述縱向的溢流槽(210)后端壁上設有一帶法蘭座的溢流槽出水口管(211)，所述納米沉淀槽(2)與所述反應槽(1)之間還設有過水道(212)，所述納米沉淀槽(2)上端口處還設有相配的頂板(213)，所述曝氣槽(3)內底面上設有帶法蘭座的壓縮空氣接口(32)的曝氣管(31)，所述曝氣槽(3)后端壁上自上而下依次設有帶法蘭座的排氣口管(33)、人孔(34)及帶法蘭座的曝氣槽進水口管(35)，所述曝氣槽(3)后端壁上所設的曝氣槽進水口管(35)上的法蘭座與所述納米沉淀槽(2)內的上端端部處所設的縱向的溢流槽(210)后端壁上所設的溢流槽出水口管(211)上的法蘭座由兩端帶法蘭座的管道(36)連通，所述曝氣槽(3)上端口處還設有相配的且帶人孔(37)的頂板(38)，所述絮凝槽(4)上端口處設有帶攪拌機(42)的機架(41)，所述絮凝槽(4)前端壁上設有帶法蘭座的排污口管(43)，所述絮凝槽(4)與所述曝氣槽(3)之間的隔壁處設有溢流口(44)，所述絮凝槽(4)上端口處還設有相配的頂板(45)，所述沉淀槽(5)下端端部為均布有呈縱向的 “V”字形狀的左、右槽底部(51、52)，所述沉淀槽(5)下端端部所均布的呈縱向的“V”字形狀的左、右槽底部(51、52)前端壁處分別設有一帶閥的排泥口管(53、54)，所述沉淀槽(5)內的中部處設有上、下端分別帶網板(55、56)的蜂窩斜管(57)，所述沉淀槽(5)內的上端端部處設有呈橫向的“T”字形狀的溢流槽(58)，所述沉淀槽(5)與所述絮凝槽(4)之間的隔壁處設有帶法蘭座的過水口管(59)，所述沉淀槽(5)上端口處還設有相配的頂板(510)，所述清水槽(6)設置在所述沉淀槽(5)內的右下角處，所述清水槽(6)前端壁上設有帶法蘭座的總出水口管(61)及帶法蘭座的過濾水進口管(62)，所述清水槽(6)后端壁上設有帶法蘭座的反沖洗出水口管(63)，所述過濾槽(7)為由中部隔板(71)分隔的前、后分過濾槽(72、73)所形成，所述前、后分過濾槽(72、73)上端端部內分別設有一端與所述沉淀槽(5)內的上端端部處所設的呈橫向的“T”字形狀的溢流槽(58)連通的前、后橫向的溢流分槽(74、75)，所述前、后分過濾槽(72、73)上端部內還分別設有一前、后橫向的反沖洗集水槽(76、77)，所述前、后橫向的反沖洗集水槽(76、77)的右側壁上分別設有一帶法蘭座的前、后反沖洗排水口管(78、79)，所述前、后分過濾槽(72、73)下端部內分別設有一其上分布有濾頭(710、711)的前、后濾板(712、713)，所述其上分布有濾頭(710、711)的前、后濾板(712、713)上還分別鋪設有前、后過濾層(714、715)，所述前、后分過濾槽(72、73)下端端部的右側壁上均分別設有串接著中進水口處上帶法蘭座的前、后三通及前、后閥的前、后過濾水出口管(716、717)，所述前、后分過濾槽(72、73)下端端部的右側壁上分別所設的前、后過濾水出口管(716、717)上的前、后三通的中進水口處的法蘭座分別與串接有反沖洗水泵(721)的反沖洗水管道(722)的一端串接的彎頭上的法蘭座及三通的中出水口處的法蘭座形成并聯連通，所述反沖洗水管道(722)的另一端且通過其上的法蘭座與所述清水槽(6)后端壁上所設的反沖洗出水口管(63)上的法蘭座形成連通，所述前、后分過濾槽(72、73)下端端部的右側壁上分別所設的前、后過濾水出口管(716、717)上的前、后閥處與過濾水管道(718)一端串接著的帶外螺紋的彎頭及帶外螺紋的三通形成并聯連通，所述過濾水管道(718)的另一端且串接有中出水口處上帶法蘭座的三通(719)及閥(720)，所述過濾水管道(718)的另一端串接的三通(719)的中出水口處上的法蘭座與所述清水槽(6)前端壁上所設的過濾水進口管(62)上的法蘭座處形成連通，所述過濾槽(7)上端口處還設有相配的頂板(723)。
2.根據權利要求1所述一種用于重金屬廢水處理的納米反應裝置，其特征在于所述反應槽(1)上端口內的前左、右角處還分別設有加藥料斗(14)及ORP計(15)。
3. 根據權利要求1所述一種用于重金屬廢水處理的納米反應裝置，其特征在于所述納米專用攪拌機(12)輸出軸上的多層葉輪(11)為三層葉輪。
4. 根據權利要求1所述一種用于重金屬廢水處理的納米反應裝置，其特征在于所述曝氣管(31)上的曝氣孔均布在曝氣管(31)的下端面處。
5. 根據權利要求1所述一種用于重金屬廢水處理的納米反應裝置，其特征在于所述沉淀槽(5)與所述絮凝槽(4)之間的隔壁處所設的過水口管(59)上的法蘭座與帶法蘭座的且下端面均布有出水孔的過水口管罩(511)連通。
6. 根據權利要求1所述一種用于重金屬廢水處理的納米反應裝置，其特征在于所述沉淀槽(5)的后端壁上還設有一人孔(512)。
7. 根據權利要求1所述一種用于重金屬廢水處理的納米反應裝置，其特征在于所述清水槽(6)的前端壁上還設有一人孔(64)。
8. 根據權利要求1所述一種用于重金屬廢水處理的納米反應裝置，其特征在于所述前分過濾槽(72)的前端壁上還設有一人孔(724)，所述后分過濾槽(73)的后端壁上還設有一人孔(725)。
9. 根據權利要求1所述一種用于重金屬廢水處理的納米反應裝置，其特征在于所述前、后過濾層(714、715)為石英砂過濾層。
說明書
一種用于重金屬廢水處理的納米反應裝置
技術領域
本實用新型涉及一種用于重金屬廢水處理的裝置，特別是涉及一種用于重金屬廢水處理的納米反應裝置。
背景技術
目前用于重金屬廢水處理的工藝一般有電凝聚法，石灰鐵鹽法。
電凝聚法不穩定，污泥較多，沉淀性差;陽極極板容易生鈍化現象，鹽分過高，極板容易擊穿，無機配位體易與重金屬離子形成可溶性的穩定絡合物，影響重金屬離子的去除，控制較復雜，需嚴格控制進水的pH值和控制電流電壓，陽極極板金屬消耗量大、需要大量鹽類作輔助藥劑，能耗高。
石灰鐵鹽法不穩定，污泥較多，沉淀性差，重金屬元素分級處理，多級加藥;加藥量和各級控制條件要求較嚴格，無機配位體易與重金屬離子形成可溶性的穩定絡合物，影響重金屬離子的去除，通過多級加藥來控制pH值沉淀不同的重金屬，故控制較復雜，能耗較高，占地面積大。
然而零價鐵用于重金屬廢水處理的工藝日趨成熟。重金屬及砷的處理主要利用其與高活性的納米零價鐵來進行。零價鐵獨特還原能力及表面化學活性使其能應用于重金屬的高效去除。利用納米級零價鐵對水中砷、鎘、銅、鉛、鎳、鋅、汞等均有良好去除效果。納米零價鐵由于其比表面積大，反應速率更高，所需時間更短。納米鐵反應的效果與普通零價鐵比較，納米鐵與水中金屬離子反應速率遠高于普通大尺寸零價鐵材料，納米鐵與水中金屬離子反應快，且吸附、處理容量是普通材料10到1000倍。由此根據納米鐵的相關特性進行設計，以提供一套適宜利用納米鐵的重金屬廢水處理設備。
發明內容
本實用新型的目的是要提供一種用于重金屬廢水處理的納米反應裝置，它不但能有效地實施利用納米藥劑徹底去除廢水中的重金屬離子，而且結構緊湊、合理及處理效率高。
為了實現上述的目的本實用新型提出如下設計方案: 本實用新型的一種用于重金屬廢水處理的納米反應裝置包括一連體槽，所述連體槽依次由反應槽、納米沉淀槽、曝氣槽、絮凝槽、沉淀槽、過濾槽及清水槽所形成，所述反應槽上端口上設有輸出軸上帶多層葉輪的納米專用攪拌機的機架，所述反應槽后端壁上設有一帶法蘭座的回流口管及帶法蘭座的放空口管，所述反應槽左側壁上設有帶法蘭座的源水進口管，所述反應槽上端口處還設有相配的頂板，所述納米沉淀槽下端端部為均布的呈縱向的 “V”字形狀的左、右槽底部，所述納米沉淀槽下端端部所均布的呈縱向的“V”字形狀的左、右槽底部后端壁處均分別設有一帶閥的排泥口管，所述納米沉淀槽下端端部所均布的呈縱向的“V”字形狀的左、右槽底部后端壁上分別所設的排泥口管上的閥與串接有回流泵的且另一端帶法蘭座的管道的一端形成并聯連通，所述串接有回流泵的管道另一端上的法蘭座與所述反應槽后端壁上所設的回流口管上的法蘭座連通，所述納米沉淀槽內的中部處設有上、下端分別帶網板的蜂窩斜管，所述納米沉淀槽內的上端端部處設有縱向的溢流槽，所述縱向的溢流槽后端壁上設有一帶法蘭座的溢流槽出水口管，所述納米沉淀槽與所述反應槽之間還設有過水道，所述納米沉淀槽上端口處還設有相配的頂板，所述曝氣槽內底面上設有帶法蘭座的壓縮空氣接口的曝氣管，所述曝氣槽后端壁上自上而下依次設有帶法蘭座的排氣口管、人孔及帶法蘭座的曝氣槽進水口管，所述曝氣槽后端壁上所設的曝氣槽進水口管上的法蘭座與所述納米沉淀槽內的上端端部處所設的縱向的溢流槽后端壁上所設的溢流槽出水口管上的法蘭座由兩端帶法蘭座的管道連通，所述曝氣槽上端口處還設有相配的且帶人孔的頂板，所述絮凝槽上端口處設有帶攪拌機的機架，所述絮凝槽前端壁上設有帶法蘭座的排污口管，所述絮凝槽與所述曝氣槽之間的隔壁處設有溢流口，所述絮凝槽上端口處還設有相配的頂板，所述沉淀槽下端端部為均布有呈縱向的 “V”字形狀的左、右槽底部，所述沉淀槽下端端部所均布的呈縱向的“V”字形狀的左、右槽底部前端壁處分別設有一帶閥的排泥口管，所述沉淀槽內的中部處設有上、下端分別帶網板的蜂窩斜管，所述沉淀槽內的上端端部處設有呈橫向的“T”字形狀的溢流槽，所述沉淀槽與所述絮凝槽之間的隔壁處設有帶法蘭座的過水口管，所述沉淀槽上端口處還設有相配的頂板，所述清水槽設置在所述沉淀槽內的右下角處，所述清水槽前端壁上設有帶法蘭座的總出水口管及帶法蘭座的過濾水進口管，所述清水槽后端壁上設有帶法蘭座的反沖洗出水口管，所述過濾槽為由中部隔板分隔的前、后分過濾槽所形成，所述前、后分過濾槽上端端部內分別設有一端與所述沉淀槽內的上端端部處所設的呈橫向的“T”字形狀的溢流槽連通的前、后橫向的溢流分槽，所述前、后分過濾槽上端部內還分別設有一前、后橫向的反沖洗集水槽，所述前、后橫向的反沖洗集水槽的右側壁上分別設有一帶法蘭座的前、后反沖洗排水口管，所述前、后分過濾槽下端部內分別設有一其上分布有濾頭的前、后濾板，所述其上分布有濾頭的前、后濾板上還分別鋪設有前、后過濾層，所述前、后分過濾槽下端端部的右側壁上均分別設有串接著中進水口處上帶法蘭座的前、后三通及前、后閥的前、后過濾水出口管，所述前、后分過濾槽下端端部的右側壁上分別所設的前、后過濾水出口管上的前、后三通的中進水口處的法蘭座分別與串接有反沖洗水泵的反沖洗水管道的一端串接的彎頭上的法蘭座及三通的中出水口處的法蘭座形成并聯連通，所述反沖洗水管道的另一端且通過其上的法蘭座與所述清水槽后端壁上所設的反沖洗出水口管上的法蘭座形成連通，所述前、后分過濾槽下端端部的右側壁上分別所設的前、后過濾水出口管上的前、后閥處與過濾水管道一端串接著的帶外螺紋的彎頭及帶外螺紋的三通形成并聯連通，所述過濾水管道的另一端且串接有中出水口處上帶法蘭座的三通及閥，所述過濾水管道的另一端串接的三通的中出水口處上的法蘭座與所述清水槽前端壁上所設的過濾水進口管上的法蘭座處形成連通，所述過濾槽上端口處還設有相配的頂板。
所述反應槽上端口內的前左、右角處還分別設有加藥料斗及ORP計。
所述納米專用攪拌機輸出軸上的多層葉輪為三層葉輪。
所述曝氣管上的曝氣孔均布在曝氣管的下端面處。
所述沉淀槽與所述絮凝槽之間的隔壁處所設的過水口管上的法蘭座與帶法蘭座的且下端面均布有出水孔的過水口管罩連通。
所述沉淀槽的后端壁上還設有一人孔。
所述清水槽的前端壁上還設有一人孔。
所述前分過濾槽的前端壁上還設有一人孔，所述后分過濾槽的后端壁上還設有一人孔。
所述前、后過濾層為石英砂過濾層。
本實用新型的工作過程如下：原水經源水進口管進入反應槽，反應槽內的水和從反應槽上端口內的前左角處所設的加藥料斗通入的納米藥劑，在納米專用攪拌機的攪拌作用下，充分反應，反應槽的水通過反應槽與納米沉淀槽中部之間所設的過水道進入納米沉淀槽沉淀，沉淀的納米材料再通過納米沉淀槽下端端部所均布的呈縱向的“V”字形狀的左、右槽底部后端壁上分別所設的排泥口管上的閥與反應槽后端壁上所設的回流口管上的法蘭座之間串接有回流泵的管道回流至反應槽，從而保證納米藥劑的充分利用，并還通過反應槽上端口內的前右角處所設的ORP計控制納米藥劑的投加量，由此保證水處理的穩定效果，納米沉淀槽的上清液通過納米沉淀槽內的上端端部處所設的縱向的溢流槽及連通縱向的溢流槽后端壁上所設的帶法蘭座的溢流槽出水口管與曝氣槽后端壁上所設的帶法蘭座的曝氣槽進水口管的管道進入曝氣槽，通過曝氣把水中剩余的納米材料氧化，從水中析出變為懸浮物，曝氣槽的出水從曝氣槽與絮凝槽之間所設的溢流口溢流至絮凝槽，經攪拌機攪拌，使污水完全絮凝反應后通過絮凝槽與沉淀槽之間的隔壁處所設的過水口管進入沉淀槽，經過沉淀后，上清液通過沉淀槽內的上端端部處所設的呈橫向的“T”字形狀的溢流槽及分別與沉淀槽內的上端端部處所設的呈橫向的“T”字形狀的溢流槽連通的前、后橫向的溢流分槽溢流進入過濾槽，最后經石英砂過濾層及濾頭過濾后的水通過連通前、后分過濾槽下端端部的右側壁上分別所設的前、后過濾水出口管上的前、后閥處與清水槽前端壁上所設有的帶法蘭座的過濾水進口管的過濾水管道進入清水槽。
設備在運行一段時間后，由于石英砂過濾層內會積聚一些顆粒污染物，使過濾的水頭損失增加，因此需要進行反沖洗。反沖洗時采用清水區的水，用反沖洗水泵提升自動反沖洗，反沖洗過程為反沖洗水通過清水槽后端壁上所設的反沖洗出水口管上的法蘭座與前、后分過濾槽下端端部的右側壁上分別所設的前、后過濾水出口管上的前、后三通的中進水口處的法蘭座之間連通的反沖洗水管道進入過濾槽底部，然后通過分布在前、后濾板上的濾頭及石英砂濾層進行反沖洗，最后反沖洗水溢流至前、后分過濾槽上端部內分別所設的前、后橫向的反沖洗集水槽內，再從前、后橫向的反沖洗集水槽的右側壁上分別所設的帶法蘭座的前、后反沖洗排水口管外排，直至清洗完畢。反沖洗時且須先將所述前、后分過濾槽下端端部的右側壁上均分別所設的前、后過濾水出口管上的前、后閥關閉。
本實用新型的一種用于重金屬廢水處理的納米反應裝置具有如下優點：
1、本實用新型的一種用于重金屬廢水處理的納米反應裝置且根據納米藥劑的特性，在反應槽上端口上架設的納米專用攪拌機的輸出軸上設置多層葉輪，即可大大提高納米藥劑的充分反應效率，并去除廢水中的重金屬離子。
2、本實用新型的一種用于重金屬廢水處理的納米反應裝置的反應槽上端口內的前右角處設ORP計，反應槽通過ORP值控制納米藥劑的投加量，保證重金屬離子的去除，而且進一步節約納米材料的用量。
3、本實用新型的一種用于重金屬廢水處理的納米反應裝置且在反應槽后端壁上設一帶法蘭座的回流口管，及在納米沉淀槽下端端部所均布的呈縱向的“V”字形狀的左、右槽底部后端壁處均分別設一帶閥的排泥口管，并由串接有回流泵的管道的二端連通，由此將來自反應槽水體中的未完全反應的納米藥劑在納米沉淀槽內沉淀，然后再回流到反應槽，且使納米藥劑盡量停留在反應槽內而不流失，實現納米藥劑的最大化利用，納米藥劑且對廢水中重金屬離子進行充分的還原、吸附、共沉淀，也為納米藥劑得到物盡其用，同時降低使用成本。
4、本實用新型的一種用于重金屬廢水處理的納米反應裝置的曝氣槽內底面上所設的曝氣管上的曝氣孔且均布在曝氣管的下端面處，由此可避免細小顆粒物進入曝氣孔堵塞曝氣管，確保曝氣時能將溶解在水中剩余的納米藥劑得到充分氧化，并從水中析出變為懸浮物而有助于去除。
5、本實用新型的一種用于重金屬廢水處理的納米反應裝置增設了一反沖洗系統，反沖洗水通過清水槽后端壁上所設的反沖洗出水口管上的法蘭座與前、后分過濾槽下端端部的右側壁上分別所設的前、后過濾水出口管上的前、后三通的中進水口處的法蘭座之間連通的反沖洗水管道進入過濾槽底部，然后通過分布在前、后濾板上的濾頭及石英砂濾層進行反沖洗，最后反沖洗水溢流至前、后分過濾槽上端部內分別所設的前、后橫向的反沖洗集水槽內，再從前、后橫向的反沖洗集水槽的右側壁上分別所設的帶法蘭座的前、后反沖洗排水口管外排。反沖洗時且將所述前、后分過濾槽下端端部的右側壁上均分別所設的前、后過濾水出口管上的前、后閥關閉。反沖洗后有利于濾頭及石英砂過濾層的清潔，也保障了過濾效率及水處理的效果。
6、本實用新型的一種用于重金屬廢水處理的納米反應裝置且將各個功能槽組合在一起，不但使設備占地面積縮小，而且還使設備運行效率得到顯著提升。
簡而言之，本實用新型的一種用于重金屬廢水處理的納米反應裝置結構簡潔、實用，用于重金屬廢水處理效果佳、使用成本低。
