專利名稱：一種低濃度金屬廢水處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低濃度金屬廢水處理裝置。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，各類水體中金屬離子含量的增加對環(huán)境和人體健康形成的威脅日趨加重，水體中金屬離子分離去除技術(shù)主要有化學(xué)沉淀、膜分離、離子交換、吸附、以及共沉淀/吸附等，但這些方法的使用成本普遍較高，限制了其使用。泡沫分離是近年來在分離過程中得到廣泛重視的一種新型分離方法，它最早被用于礦物的浮選，近年來， 它還被廣泛用于許多不溶性物質(zhì)和可溶性物質(zhì)的分離，如溶液中的金屬陽離子、陰離子、蛋白質(zhì)，染料等的分離濃縮，然而至今尚未有與之配套的專用設(shè)備。本發(fā)明提供一種基于泡沫分離技術(shù)的金屬廢水處理裝置，該技術(shù)是根據(jù)表面吸附的原理，通過向含有表面活性物質(zhì)的溶液中鼓泡并形成泡沫層，將泡沫層與液相主體分離， 由于表面活性物質(zhì)聚集在泡沫層內(nèi)，這樣就可以達(dá)到濃縮表面活性物質(zhì)或凈化液相主體的目的，它的最大優(yōu)點(diǎn)在于低濃度下分離特別有效，因此適用于溶液中低組分的分離回收。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，在于提供一種低濃度金屬廢水處理裝置，它由廢水-泡沫分離系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、廢水輸入系統(tǒng)和廢水循環(huán)回流系統(tǒng)組成。其中廢水-泡沫分離系統(tǒng)由空心立式圓柱體的分離柱為主體,分離柱圓柱體的側(cè)壁上分別設(shè)有泡沫排出孔、 含金屬離子的廢水輸入孔、上下兩個(gè)廢水回流輸入輸出孔、空氣輸入孔和處理后的廢水排放孔，廢水輸入系統(tǒng)通過含金屬離子的廢水輸入孔與分離柱相連，供氣系統(tǒng)通過空氣輸入孔與分離柱相連，廢水循環(huán)回流系統(tǒng)通過上下兩個(gè)廢水回流輸入輸出孔與分離柱相連。所述的廢水-泡沫分離系統(tǒng)由分離柱、泡沫輸出管、泡沫收集槽、處理后廢水排出管和氣體過壓釋放孔構(gòu)成，釋放孔設(shè)置于分離柱的上蓋上，泡沫輸出管設(shè)置于分離柱的側(cè)壁上部，廢水排放管設(shè)置于分離柱的側(cè)壁下部，圓柱體的側(cè)壁上還設(shè)有廢水高度透明視窗。 通過釋放孔，能及時(shí)將過壓空氣排出分離柱。所述的廢水輸入系統(tǒng)，由廢水輸送管、廢水流量計(jì)、廢水輸入泵和含金屬離子的廢水槽構(gòu)成，廢水輸送管通過分離柱的側(cè)壁上的廢水輸入孔與分離柱相連，通過廢水輸入系統(tǒng)中的輸送管將廢水由含金屬離子的廢水輸入孔泵入分離柱。所述的供氣系統(tǒng)，由空氣壓縮機(jī)、輸氣管、閥門和布?xì)獍鍢?gòu)成，輸氣管上設(shè)有閥門且與設(shè)置于分離柱底部的空氣輸入孔相連，布?xì)獍逶O(shè)置于分離柱底部，啟動(dòng)廢水循環(huán)泵可將分離柱底部的廢水抽出并有上行廢水循環(huán)輸送管打回分離柱內(nèi)。所述的廢水循環(huán)回流系統(tǒng)，由廢水循環(huán)輸送管、廢水循環(huán)流量計(jì)和廢水循環(huán)泵構(gòu)成，并通過廢水循環(huán)輸送管與分離柱側(cè)壁中的上下兩個(gè)廢水回流輸入輸出孔相接，輸入的空氣通過布?xì)獍寰鶆虻財(cái)U(kuò)散進(jìn)入分離柱內(nèi)。采用本發(fā)明的裝置，非常適用于溶液中含低組分金屬離子的分離和回收。


圖I為本發(fā)明所述的低濃度金屬廢水處理裝置示意圖。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。圖I中，I是氣體過壓釋放孔，2是泡沫排出管，3是分離柱，4是廢水循環(huán)輸送管， 5是廢水循環(huán)流量計(jì)，6是廢水循環(huán)泵，7是泡沫收集槽，8是空氣壓縮機(jī)，9是空氣壓縮機(jī)輸氣管上的閥門，10是布?xì)獍澹?1是處理后的廢水排放管，12是處理后的收集槽，13是含金屬離子的廢水槽，14是廢水輸送管，15是廢水輸入泵，16是廢水流量計(jì)。實(shí)施例I
采用本發(fā)明附圖I所述的結(jié)構(gòu)，使用時(shí)，I、收集含有銅離子的廢水于廢水槽(13)中，首先取樣測的廢水中銅離子含量，而后測量廢水槽(13)中廢水的總量為50 L，按廢水(L):表面活性劑(g)=l :0. 2 I. 2的比例添加10 g的十二醇聚氧乙烯醚基二甲基甲基氯化銨表面活性劑。2、開啟廢水輸入系統(tǒng)的廢水輸入泵(15)，將廢水槽(13)中的廢水泵入分離柱
(3)內(nèi)，泵入的廢水量可通過透明視窗直接觀察，泵入廢水的速度可通過廢水流量計(jì)(16) 控制。3、當(dāng)廢水高度超過回流輸入輸入孔后，暫時(shí)關(guān)閉廢水輸入泵(15)，而后開啟循環(huán)回流系統(tǒng)中的廢水循環(huán)泵(6)和供氣系統(tǒng)中的空壓機(jī)(8)，此時(shí)通過廢水循環(huán)輸送管(4)和廢水循環(huán)流量計(jì)(5)控制廢水循環(huán)輸送的流量為I L/h。4、通過透明視窗直接觀察到分離柱
(3)中泡沫形成后，再重啟廢水輸入泵(15)，同時(shí)打開處理后的廢水排放管(11)，調(diào)整泵入廢水的流量為O. 6 L/h，廢水排放管排出流量大約為0.5 L/h，使泵入廢水量略多于廢水排放管(11)排出的廢水量，此時(shí)，分離柱(3)中不斷產(chǎn)生泡沫，形成泡沫層與液相層，所產(chǎn)生的泡沫由輸出管(2)流入泡沫收集槽(7)中。5、廢水輸入泵(15)將廢水槽(13)中的廢水全部泵入分離柱(3)后，關(guān)閉廢水輸入泵(15)，繼續(xù)鼓泡15分鐘，關(guān)閉廢水循環(huán)泵(6)、供氣系統(tǒng)中的空壓機(jī)(8)和空壓機(jī)通氣管的閥門(9)，將液相層全部由廢水排放管(11)排出進(jìn)入處理后的收集槽(12)，完成廢水處理過程。收集槽(12)中收集的泡沫進(jìn)行常規(guī)的銅離子的分離。將處理后的廢水取樣測定，測的銅離子含量為O. 8mg/L,與處理前的廢水銅離子含量為20mg/L相比，銅離子的去除率達(dá)到了 96%，達(dá)到污水二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例2
本實(shí)施例采用的結(jié)構(gòu)以及處理步驟和方式與實(shí)施例I相同，不同的是所收集廢水含有鉻離子，使用的表面活性劑為十二醇聚氧乙烯醚基二甲基甲基氯化銨，按廢水(L):表面活性劑(g)=l :0. 2 I. 2的比例添加60g的十二醇聚氧乙烯醚基二甲基甲基氯化銨表面活性劑。經(jīng)過處理后，將處理后的廢水取樣測定，測的鉻離子含量為O. 9mg/L，與處理前的廢水鉻離子含量為30mg/L相比，鉻離子的去除率達(dá)到了 98. 7%，達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例3
本實(shí)施例采用的結(jié)構(gòu)以及廢水、處理步驟和方式與實(shí)施例I相同，使用的表面活性劑為十二醇聚氧乙烯醚基二甲基甲基氯化銨，按廢水(L):表面活性劑(g)=l :0. 2 I. 2的比例添加35g的十二醇聚氧乙烯醚基二甲基甲基氯化銨表面活性劑。經(jīng)過處理后，將處理
4后的廢水取樣測定，測的鉻離子含量為O. 9mg/L,與處理前的廢水鉻離子含量為30mg/L相比，鉻離子的去除率達(dá)到了 97. 2%，達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)。綜上所述，本發(fā)明是一種結(jié)構(gòu)合理、成本低、使用方便的液金屬廢水處理裝置，經(jīng)本裝置處理后的廢水，基本達(dá)到低濃度金屬廢水排放的標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種低濃度金屬廢水處理裝置，其特征在于所述的裝置由廢水-泡沫分離系統(tǒng)、廢水輸入系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)和廢水循環(huán)回流系統(tǒng)組成，其中廢水-泡沫分離系統(tǒng)由空心立式圓柱體的分離柱為主體，分離柱圓柱體的側(cè)壁上分別設(shè)有泡沫排出孔、含金屬離子的廢水輸入孔、上下兩個(gè)廢水回流輸入輸出孔、空氣輸入孔和處理后的廢水排放孔，廢水輸入系統(tǒng)通過含金屬離子的廢水輸入孔與分離柱相連，供氣系統(tǒng)通過空氣輸入孔與分離柱相連，廢水循環(huán)回流系統(tǒng)通過上下兩個(gè)廢水回流輸入輸出孔與分離柱相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低濃度金屬廢水處理裝置，其特征在于所述的廢水-泡沫分離系統(tǒng)由分離柱、泡沫輸出管、泡沫收集槽、處理后廢水排出管和氣體過壓釋放孔構(gòu)成，釋放孔設(shè)置于分離柱的上蓋上，泡沫輸出管設(shè)置于分離柱的側(cè)壁上部，廢水排放管設(shè)置于分離柱的側(cè)壁下部，圓柱體的側(cè)壁上還設(shè)有廢水高度透明視窗。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低濃度金屬廢水處理裝置，其特征在于所述的廢水輸入系統(tǒng)，由廢水輸送管、廢水流量計(jì)、廢水輸入泵和含金屬離子的廢水槽構(gòu)成，廢水輸送管通過分離柱的側(cè)壁上的廢水輸入孔與分離柱相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低濃度金屬廢水處理裝置，其特征在于所述的供氣系統(tǒng)，由空氣壓縮機(jī)、輸氣管、閥門和布?xì)獍鍢?gòu)成，輸氣管上設(shè)有閥門且與設(shè)置于分離柱底部的空氣輸入孔相連，布?xì)獍逶O(shè)置于分離柱底部。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低濃度金屬廢水處理裝置，其特征在于所述的廢水循環(huán)回流系統(tǒng)，由廢水循環(huán)輸送管、廢水循環(huán)流量計(jì)和廢水循環(huán)泵構(gòu)成,并通過廢水循環(huán)輸送管與分離柱側(cè)壁中的上下兩個(gè)廢水回流輸入輸出孔相接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低濃度金屬廢水處理裝置。裝置由廢水-泡沫分離系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、廢水輸入系統(tǒng)和廢水循環(huán)回流系統(tǒng)組成。其中廢水-泡沫分離系統(tǒng)由空心立式圓柱體的分離柱為主體，分離柱圓柱體的側(cè)壁上分別設(shè)有泡沫排出孔、含金屬離子的廢水輸入孔、上下兩個(gè)廢水回流輸入輸出孔、空氣輸入孔和處理后的廢水排放孔，廢水輸入系統(tǒng)通過含金屬離子的廢水輸入孔與分離柱相連，供氣系統(tǒng)通過空氣輸入孔與分離柱相連，廢水循環(huán)回流系統(tǒng)通過上下兩個(gè)廢水回流輸入輸出孔與分離柱相連。采用本發(fā)明所述的裝置，可用于溶液中含低組分金屬離子的分離和回收，經(jīng)處理的含低濃度的金屬離子廢水，基本達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)C02F1/58GK102583686SQ20121003576
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月16日
發(fā)明者盧玉棟, 游文強(qiáng), 游瑞云 申請人:福建師范大學(xué)