公布日：2023.12.15
申請日：2023.11.15
分類(lèi)號：C02F9/00(2023.01)I;B01D53/78(2006.01)I;B01D53/40(2006.01)I;B01D53/42(2006.01)I;C02F101/20(2006.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F3
/34(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F5/08(2023.01)N;C02F3/32(2023.01)N;C02F1/62(2023.01)N
摘要
本發(fā)明提供了一種基于重金屬污染的污水處理裝置及其處理方法，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，包括沉淀池和吸附塔，沉淀池在自身長(cháng)度方向的兩端分別設有第一進(jìn)水口和第一出水口，沉淀池內沿污水流動(dòng)方向順序設置有多級沉淀槽，沉淀池的第一出水口通過(guò)出水泵連接吸附塔的頂部；多個(gè)沉淀槽的底部構成污泥腔體，在沉淀池的一側設有與污泥腔體連通的集污槽，沉淀池內設有用于將污泥腔體底部雜質(zhì)清排入集污槽內的污泥清除裝置，吸附塔內從上自下依次設有物理過(guò)濾組件、化學(xué)吸附組件和活性炭吸附組件。通過(guò)對進(jìn)入吸附塔的污水進(jìn)行沉降和過(guò)濾操作，除去污水中不溶雜質(zhì)和漂浮的浮絮，有效避免雜質(zhì)堵塞在吸附塔內，提高對吸附塔中過(guò)濾材料的使用壽命。
權利要求書(shū)
1.一種基于重金屬污染的污水處理裝置，其特征在于，包括沉淀池(1)和吸附塔(2)，所述沉淀池(1)在自身長(cháng)度方向的兩端分別設有第一進(jìn)水口(11)和第一出水口(12)，所述沉淀池(1)內沿污水流動(dòng)方向順序設置有多級沉淀槽(13)，相鄰沉淀槽(13)之間通過(guò)隔板(14)隔開(kāi)，所述沉淀池(1)的第一出水口(12)通過(guò)出水泵連接第一出水管(17)；所述隔板(14)的下邊緣與沉淀池(1)的底壁之間設有排泥口(15)，多個(gè)所述沉淀槽(13)的底部通過(guò)排泥口(15)構成污泥腔體，在所述沉淀池(1)遠離第一出水口(12)的一側設有與污泥腔體連通的集污槽(18)，所述沉淀池(1)內設有用于將污泥腔體底部雜質(zhì)清排入集污槽(18)內的污泥清除裝置(3)，所述沉淀槽(13)的頂部設有用于抽出集污槽(18)內雜質(zhì)的抽污裝置(19)；所述第一出水管(17)遠離沉淀池(1)的一端從吸附塔(2)的頂部伸入，所述吸附塔(2)的底部設有第二出水口(22)，所述吸附塔(2)內從上自下依次可拆卸設置有多個(gè)濾板(21)，在所述多個(gè)濾板(21)上從上至下分別鋪設有物理過(guò)濾組件、化學(xué)吸附組件和活性炭吸附組件；所述污泥清除裝置(3)包括傳動(dòng)組件和刮板組件，所述傳動(dòng)組件包括沿沉淀池(1)長(cháng)度方向平行設置在污泥腔體內兩側的鏈條組(31)，所述鏈條組(31)中鏈條的兩端均繞設在鏈輪上，還包括第一驅動(dòng)電機，所述第一驅動(dòng)電機與鏈條組(31)中一端的鏈輪傳動(dòng)連接；所述刮板組件包括沿沉淀池(1)寬度方向設置在污泥腔體內兩側鏈條之間的多片刮板(32)，所述多片刮板(32)沿鏈條的長(cháng)度方向均勻間隔設置，通過(guò)所述鏈條下層通過(guò)的刮板(32)將沉淀池(1)內底壁上雜質(zhì)刮入集污槽(18)；所述鏈條上沿鏈條長(cháng)度方向間隔固設有多個(gè)安裝架(33)，所述刮板(32)轉動(dòng)連接在安裝架(33)上，所述安裝架(33)上設置有彈簧(34)，所述彈簧(34)用于驅使刮板(32)的活動(dòng)端向鏈條的外側轉動(dòng)，所述刮板(32)遠離活動(dòng)端一端垂直固定設置有連接板(35)，所述連接板(35)上轉動(dòng)設置有兩排滾輪(36)，所述沉淀池(1)內位于污泥腔室的兩側內壁上均固定設置有導向板(37)，所述導向板(37)的兩端向上方平滑彎曲出導向部，下層所述鏈條上刮板(32)的兩排滾輪(36)均滾動(dòng)接觸在導向板(37)上，以使下層鏈條上刮板(32)保持豎直，所述隔板(14)的下邊緣設置有用于清理刮板(32)表面的毛刷(141)。
2.根據權利要求1所述的一種基于重金屬污染的污水處理裝置，其特征在于，所述物理過(guò)濾組件包括石英砂濾料層(23)，所述化學(xué)吸附組件包括由上至下間隔設置的重金屬螯合劑復合殼聚糖吸附濾層(24)和微生物吸附層(25)，所述微生物吸附層(25)設有表面附著(zhù)有微生物的球體，所述活性炭吸附組件包括顆�；钚蕴繉�(26)。
3.根據權利要求1所述的一種基于重金屬污染的污水處理裝置，其特征在于，還包括化學(xué)噴淋塔(4)，所述吸附塔(2)的頂部設有排氣口，所述化學(xué)噴淋塔(4)的側壁上連接有通氣管(41)，所述通氣管(41)的另一端與吸附塔(2)上的排氣口連接，所述通氣管(41)上設有抽氣泵(42)。
4.根據權利要求3所述的一種基于重金屬污染的污水處理裝置，其特征在于，所述濾板(21)的頂壁上沿自身周向設有環(huán)形的放置槽(211)，所述放置槽(211)用于放置物理過(guò)濾組件、化學(xué)吸附組件和活性炭吸附組件中任意一種，所述放置槽(211)的內底壁設為沿濾板(21)的周向起伏的波浪形，所述濾板(21)的放置槽(211)內底壁上位于波谷位置貫穿開(kāi)設有濾孔，下層所述濾板(21)的放置槽(211)內底壁波頂對齊上層濾板(21)的放置槽(211)內底壁波谷，所述第一出水管(17)伸入吸附塔(2)內的一端固定連接有與放置槽(211)同軸的分流器(171)，所述分流器(171)沿自身周向均勻間隔開(kāi)設有多個(gè)連通第一出水管(17)的分流口，所述分流口朝向吸附塔(2)內最上層濾板(21)的放置槽(211)。
5.根據權利要求4所述的一種基于重金屬污染的污水處理裝置，其特征在于，所述濾板(21)與吸附塔(2)可拆卸連接，所述濾板(21)上設置有吊裝耳(212)，所述吸附塔(2)的頂部開(kāi)設有供濾板(21)進(jìn)/出吸附塔(2)的開(kāi)口，所述吸附塔(2)的頂部沿自身周向設置有吸氣通道(27)，所述吸附塔(2)頂部開(kāi)口的內壁上沿自身周向均勻間隔開(kāi)設有多個(gè)與吸氣通道(27)連通的吸風(fēng)口，所述通氣管(41)固定連接在吸附塔(2)的外壁上并與吸風(fēng)口連通。
6.根據權利要求5所述的一種基于重金屬污染的污水處理裝置，其特征在于，所述吸附塔(2)內最下層濾板(21)的底部位于放置槽(211)的正下方設有第一養殖腔(213)，所述第一養殖腔(213)用于種植水培植物，所述第一養殖腔(213)與放置槽(211)之間開(kāi)設有若干供水培植物通過(guò)的第一穿孔，位于所述第一養殖腔(213)所在濾板(21)上方的吸附塔(2)內壁上設置有第一光源(214)。
7.根據權利要求6所述的一種基于重金屬污染的污水處理裝置，其特征在于，所述吸附塔(2)內位于最下層濾板(21)與第二出水口(22)之間設有生物過(guò)濾架(5)，所述生物過(guò)濾架(5)包括最上層的收集槽(51)和收集槽(51)下方間隔設置的多層養殖槽(52)，所述收集槽(51)的底部均勻貫穿設有多個(gè)第一過(guò)水管(53)，所述多個(gè)第一過(guò)水管(53)均勻分為多組并一一連通各層養殖槽(52)，每層所述養殖槽(52)的內底壁上均設置有若干個(gè)第二過(guò)水管(54)，所述第二過(guò)水管(54)與吸附塔(2)底部的第二出水口(22)連通，所述收集槽(51)內填充有球形陶瓷濾料，所述養殖槽(52)內養殖有水培植物，所述生物過(guò)濾架(5)上設置有若干用于為每層養殖槽(52)內水培植物光照的第二光源(55)。
8.基于權利要求1~7任意一項所述的污水處理裝置的一種污水處理方法，其特征在于，包括以下步驟：S01、將需要處理的重金屬污水通過(guò)第一進(jìn)水口(11)注入沉淀池(1)中，保持恒定注水速率，在沉淀池(1)內對重金屬污水靜置且多級沉降，污水中不溶雜質(zhì)沉底，浮絮被隔板(14)攔截，最后一級沉淀槽(13)中清液從第一出水口(12)被吸入吸附塔(2)；S02、初步處理后的污水，在吸附塔(2)內由上自下依次經(jīng)過(guò)物理過(guò)濾組件、化學(xué)吸附組件和活性炭吸附組件后排出，在物理過(guò)濾組件上被再次截留不可溶的雜質(zhì)，在化學(xué)吸附組件上對污水中的金屬離子進(jìn)行吸附，在活性炭吸附組件上最后對污水進(jìn)行深度吸附；S03、周期性啟動(dòng)污泥清除裝置(3)對沉淀池(1)內部污泥腔體中沉淀的雜質(zhì)進(jìn)行清除。
發(fā)明內容
針對現有技術(shù)中的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于重金屬污染的污水處理裝置及其處理方法。
為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
第一方面，提供一種基于重金屬污染的污水處理裝置，包括沉淀池和吸附塔，沉淀池在自身長(cháng)度方向的兩端分別設有第一進(jìn)水口和第一出水口，沉淀池內沿污水流動(dòng)方向順序設置有多級沉淀槽，相鄰沉淀槽之間通過(guò)隔板隔開(kāi)，沉淀池的第一出水口通過(guò)出水泵連接第一出水管；
隔板的下邊緣與沉淀池的底壁之間設有排泥口，多個(gè)沉淀槽的底部通過(guò)排泥口構成污泥腔體，在沉淀池遠離第一出水口的一側設有與污泥腔體連通的集污槽，沉淀池內設有用于將污泥腔體底部雜質(zhì)清排入集污槽內的污泥清除裝置，沉淀槽的頂部設有用于抽出集污槽內雜質(zhì)的抽污裝置；
第一出水管遠離沉淀池的一端從吸附塔的頂部伸入，吸附塔的底部設有第二出水口，吸附塔內從上自下依次可拆卸設置有多個(gè)濾板，在多個(gè)濾板上從上至下分別鋪設有物理過(guò)濾組件、化學(xué)吸附組件和活性炭吸附組件。
進(jìn)一步地，污泥清除裝置包括傳動(dòng)組件和刮板組件，傳動(dòng)組件包括沿沉淀池長(cháng)度方向平行設置在污泥腔體內兩側的鏈條組，鏈條組中鏈條的兩端均繞設在鏈輪上，還包括第一驅動(dòng)電機，第一驅動(dòng)電機與鏈條組中一端的鏈輪傳動(dòng)連接；
刮板組件包括沿沉淀池寬度方向設置在污泥腔體內兩側鏈條之間的多片刮板，多片刮板沿鏈條的長(cháng)度方向均勻間隔設置，通過(guò)鏈條下層通過(guò)的刮板將沉淀池內底壁上雜質(zhì)刮入集污槽。
進(jìn)一步地，鏈條上沿鏈條長(cháng)度方向間隔固設有多個(gè)安裝架，刮板轉動(dòng)連接在安裝架上，安裝架上設置有彈簧，彈簧用于驅使刮板的活動(dòng)端向鏈條的外側轉動(dòng)，刮板遠離活動(dòng)端一端垂直固定設置有連接板，連接板上轉動(dòng)設置有兩排滾輪，沉淀池內位于污泥腔室的兩側內壁上均固定設置有導向板，導向板的兩端向上方平滑彎曲出導向部，下層鏈條上刮板的兩排滾輪均滾動(dòng)接觸在導向板上，以使下層鏈條上刮板保持豎直，隔板的下邊緣設置有用于清理刮板表面的毛刷。
進(jìn)一步地，物理過(guò)濾組件包括石英砂濾料層，化學(xué)吸附組件包括由上至下間隔設置的重金屬螯合劑復合殼聚糖吸附濾層和微生物吸附層，微生物吸附層設有表面附著(zhù)有微生物的球體，活性炭吸附組件包括顆�；钚蕴繉�。
進(jìn)一步地，還包括化學(xué)噴淋塔，吸附塔的頂部設有排氣口，化學(xué)噴淋塔的側壁上連接有通氣管，通氣管的另一端與吸附塔上的排氣口連接，通氣管上設有抽氣泵。
進(jìn)一步地，濾板的頂壁上沿自身周向設有環(huán)形的放置槽，放置槽用于放置物理過(guò)濾組件、化學(xué)吸附組件和活性炭吸附組件中任意一種，放置槽的內底壁設為沿濾板的周向起伏的波浪形，濾板的放置槽內底壁上位于波谷位置貫穿開(kāi)設有濾孔，下層濾板的放置槽內底壁波頂對齊上層濾板的放置槽內底壁波谷，第一出水管伸入吸附塔內的一端固定連接有與放置槽同軸的分流器，分流器沿自身周向均勻間隔開(kāi)設有多個(gè)連通第一出水管的分流口，分流口朝向吸附塔內最上層濾板的放置槽。
進(jìn)一步地，濾板與吸附塔可拆卸連接，濾板上設置有吊裝耳，吸附塔的頂部開(kāi)設有供濾板進(jìn)/出吸附塔的開(kāi)口，吸附塔的頂部沿自身周向設置有吸氣通道，吸附塔頂部開(kāi)口的內壁上沿自身周向均勻間隔開(kāi)設有多個(gè)與吸氣通道連通的吸風(fēng)口，通氣管固定連接在吸附塔的外壁上并與吸風(fēng)口連通。
進(jìn)一步地，吸附塔內最下層濾板的底部位于放置槽的正下方設有第一養殖腔，第一養殖腔用于種植水培植物，第一養殖腔與放置槽之間開(kāi)設有若干供水培植物通過(guò)的第一穿孔連通，位于第一養殖腔所在濾板上方的吸附塔內壁上設置有第一光源。
進(jìn)一步地，吸附塔內位于最下層濾板與第二出水口之間設有生物過(guò)濾架，生物過(guò)濾架包括最上層的收集槽和收集槽下方間隔設置的多層養殖槽，收集槽的底部均勻貫穿設有多個(gè)第一過(guò)水管，多個(gè)第一過(guò)水管均勻分為多組并一一連通各層養殖槽，每層養殖槽的內底壁上均設置有若干個(gè)第二過(guò)水管，第二過(guò)水管與吸附塔底部的第二出水口連通，收集槽內填充有球形陶瓷濾料，養殖槽內養殖有水培植物，生物過(guò)濾架上設置有若干用于為每層養殖槽內水培植物光照的第二光源。
第二方面，基于本申請第一方面污水處理裝置的提供了一種污水處理方法，包括以下步驟：
S01、將需要處理的重金屬污水通過(guò)第一進(jìn)水口注入沉淀池中，保持恒定注水速率，在沉淀池內對重金屬污水靜置且多級沉降，污水中不溶雜質(zhì)沉底，浮絮被隔板攔截，最后一級沉淀槽中清液從第一出水口被吸入吸附塔；
S02、初步處理后的污水，在吸附塔內由上自下依次經(jīng)過(guò)物理過(guò)濾組件、化學(xué)吸附組件和活性炭吸附組件后排出，在物理過(guò)濾組件上被再次截留不可溶的雜質(zhì)，在化學(xué)吸附組件上對污水中的金屬離子進(jìn)行吸附，在活性炭吸附組件上最后對污水進(jìn)行深度吸附；
S03、周期性啟動(dòng)污泥清除裝置對沉淀池內部污泥腔體中沉淀的雜質(zhì)進(jìn)行清除。
本發(fā)明的有益效果為：
1、通過(guò)對進(jìn)入吸附塔的污水進(jìn)行沉降和過(guò)濾操作，除去污水中不溶雜質(zhì)和漂浮的浮絮，有效避免雜質(zhì)堵塞在吸附塔內，提高對吸附塔中過(guò)濾材料的使用壽命，并周期性采用污泥清除裝置將沉淀池中的雜質(zhì)推入集污槽中，并由污泥泵將雜質(zhì)抽出，保持沉淀池底部清潔；
2、在吸附塔的底部集成安裝有生物過(guò)濾架，精簡(jiǎn)吸附塔內空間，提高對污水中重金屬離子的吸附效果。
（發(fā)明人：李桂雙;王存文;王興歡）
