公布日：2023.10.24
申請日：2023.09.06
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/469(2023.01)N;C02F101/20(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提出了一種重金屬廢水處理系統(tǒng)，涉及重金屬廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)通過預(yù)處理單元的真空泵將集水池中的重金屬廢水抽入絮凝沉淀池、水解酸化池、PH調(diào)節(jié)池和濃縮器中依次對含有重金屬的廢水進(jìn)行顆粒物過濾、重金屬離子團(tuán)聚、PH調(diào)節(jié)和濃縮分離處理后得到濃縮液，然后通過膜組處理單元的超濾模組對濃縮分離處理后得到的濃縮液進(jìn)行二次去除顆粒物，再用EDI裝置作二級分離濃縮并經(jīng)過納濾模組膜進(jìn)行二次濃縮，經(jīng)過對重金屬廢水的兩級去顆粒和濃縮分離處理從而可以將絕大部分的重金屬離子從廢水中濃縮分離出來，處理效果好，重金屬離子的攔截效率高，便于后期后處理單元通過沉淀分離和資源化處理實現(xiàn)對重金屬離子的回收利用，有效防止其污染環(huán)境。
權(quán)利要求書
1.一種重金屬廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：預(yù)處理單元、膜組處理單元和后處理單元；所述預(yù)處理單元包括依次連通的集水池、真空泵、絮凝沉淀池、水解酸化池、PH調(diào)節(jié)池和濃縮器，用于對含有重金屬的廢水進(jìn)行顆粒物過濾、PH進(jìn)行調(diào)節(jié)和濃縮分離處理后得到濃縮液；所述膜組處理單元包括超濾模組、EDI裝置和納濾模組，用于對濃縮分離處理后得到的濃縮液進(jìn)行二次去除顆粒物、再用EDI裝置作二級分離濃縮并經(jīng)過納濾模組膜進(jìn)行二次濃縮；所述后處理單元對經(jīng)過所述預(yù)處理單元和所述膜組處理單元處理得到的濃縮液進(jìn)行沉淀分離和資源化處理后回收利用。
2.如權(quán)利要求1所述的一種重金屬廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述濃縮器使用導(dǎo)電膜作為陽極與廢水中的重金屬離子之間的正電發(fā)生排斥作用而濃縮分離。
3.如權(quán)利要求1所述的一種重金屬廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述濃縮器使用由多孔碳材料、導(dǎo)電碳、乳液狀聚四氟乙烯組成的重金屬吸附膜對廢水中的重金屬離子進(jìn)行吸附，所述多孔碳材料包括活性炭、碳?xì)饽z、碳納米管中的一種或者多種混合。
4.如權(quán)利要求2所述的一種重金屬廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)電膜為管狀或平板狀膜，其材質(zhì)選自炭、石墨、不銹鋼、鈦、陶瓷以及以這些材料為基礎(chǔ)制備的復(fù)合材料。
5.如權(quán)利要求1所述的一種重金屬廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述EDI裝置為含有A/C/C型三室基本單元的EDI構(gòu)造，所述A/C/C型三室基本單元的EDI包括一個淡化室和兩個相鄰的濃縮室。
6.如權(quán)利要求5所述的一種重金屬廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述A/C/C型三室基本單元的EDI依次由“1張陰膜、淡化室、1張陽膜、濃縮室、1張陽膜、濃縮室”構(gòu)成，且在3個隔室中分別填充混床樹脂、陰樹脂和陽樹脂，在兩個濃縮室中通以同一股濃縮水流。
7.如權(quán)利要求1所述的一種重金屬廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述后處理單元在所述膜組處理單元得到的濃縮液中加入分散劑，調(diào)整PH值，采用超聲波振蕩器脫吸附后使重金屬離子轉(zhuǎn)化為重金屬氫氧化物沉淀分離。
8.如權(quán)利要求7所述的一種重金屬廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述后處理單元對重金屬氫氧化物進(jìn)行干燥處理得到重金屬固體，再對重金屬固體采用鐵氧體法進(jìn)行資源化處理，生成含有重金屬的鐵氧體回收利用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種重金屬廢水處理系統(tǒng)，其通過預(yù)處理單元的真空泵將集水池中的重金屬廢水抽入絮凝沉淀池、水解酸化池、PH調(diào)節(jié)池和濃縮器中依次對含有重金屬的廢水進(jìn)行顆粒物過濾、重金屬離子團(tuán)聚、PH調(diào)節(jié)和濃縮分離處理后得到濃縮液，然后通過膜組處理單元的超濾模組對濃縮分離處理后得到的濃縮液進(jìn)行二次去除顆粒物，再用EDI裝置作二級分離濃縮并經(jīng)過納濾模組膜進(jìn)行二次濃縮，經(jīng)過對重金屬廢水的兩級去顆粒和濃縮分離處理從而可以將絕大部分的重金屬離子從廢水中濃縮分離出來，處理效果好，重金屬離子的攔截效率高，便于后期后處理單元通過沉淀分離和資源化處理實現(xiàn)對重金屬離子的回收利用，有效防止其污染環(huán)境。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
第一方面，本申請實施例提供一種重金屬廢水處理系統(tǒng)，包括：
預(yù)處理單元、膜組處理單元和后處理單元；
所述預(yù)處理單元包括依次連通的集水池、真空泵、絮凝沉淀池、水解酸化池、PH調(diào)節(jié)池和濃縮器，用于對含有重金屬的廢水進(jìn)行顆粒物過濾、PH進(jìn)行調(diào)節(jié)和濃縮分離處理后得到濃縮液；
所述膜組處理單元包括超濾模組、EDI裝置和納濾模組，用于對濃縮分離處理后得到的濃縮液進(jìn)行二次去除顆粒物、再用EDI裝置作二級分離濃縮并經(jīng)過納濾模組膜進(jìn)行二次濃縮；
所述后處理單元對經(jīng)過所述預(yù)處理單元和所述膜組處理單元處理得到的濃縮液進(jìn)行沉淀分離和資源化處理后回收利用。
在本發(fā)明的一些實施例中，所述濃縮器使用導(dǎo)電膜作為陽極與廢水中的重金屬離子之間的正電發(fā)生排斥作用而濃縮分離。
在本發(fā)明的一些實施例中，所述濃縮器使用由多孔碳材料、導(dǎo)電碳、乳液狀聚四氟乙烯組成的重金屬吸附膜對廢水中的重金屬離子進(jìn)行吸附，所述多孔碳材料包括活性炭、碳?xì)饽z、碳納米管中的一種或者多種混合。
在本發(fā)明的一些實施例中，所述導(dǎo)電膜為管狀或平板狀膜，其材質(zhì)選自炭、石墨、不銹鋼、鈦、陶瓷以及以這些材料為基礎(chǔ)制備的復(fù)合材料。
在本發(fā)明的一些實施例中，所述EDI裝置為含有A/C/C型三室基本單元的EDI構(gòu)造，所述A/C/C型三室基本單元的EDI包括一個淡化室和兩個相鄰的濃縮室。
在本發(fā)明的一些實施例中，所述A/C/C型三室基本單元的EDI依次由“1張陰膜、淡化室、1張陽膜、濃縮室、1張陽膜、濃縮室”構(gòu)成，且在3個隔室中分別填充混床樹脂、陰樹脂和陽樹脂，在兩個濃縮室中通以同一股濃縮水流。
在本發(fā)明的一些實施例中，所述后處理單元在所述膜組處理單元得到的濃縮液中加入分散劑，調(diào)整PH值，采用超聲波振蕩器脫吸附后使重金屬離子轉(zhuǎn)化為重金屬氫氧化物沉淀分離。
在本發(fā)明的一些實施例中，所述后處理單元對重金屬氫氧化物進(jìn)行干燥處理得到重金屬固體，再對重金屬固體采用鐵氧體法進(jìn)行資源化處理，生成含有重金屬的鐵氧體回收利用。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的實施例至少具有如下優(yōu)點或有益效果：
本發(fā)明的實施例提出了一種重金屬廢水處理系統(tǒng)，其通過預(yù)處理單元的真空泵將集水池中的重金屬廢水抽入絮凝沉淀池、水解酸化池、PH調(diào)節(jié)池和濃縮器中依次對含有重金屬的廢水進(jìn)行顆粒物過濾、重金屬離子團(tuán)聚、PH調(diào)節(jié)和濃縮分離處理后得到濃縮液，然后通過膜組處理單元的超濾模組對濃縮分離處理后得到的濃縮液進(jìn)行二次去除顆粒物，再用EDI裝置作二級分離濃縮并經(jīng)過納濾模組膜進(jìn)行二次濃縮，經(jīng)過對重金屬廢水的兩級去顆粒和濃縮分離處理從而可以將絕大部分的重金屬離子從廢水中濃縮分離出來，處理效果好，重金屬離子的攔截效率高，便于后期后處理單元通過沉淀分離和資源化處理實現(xiàn)對重金屬離子的回收利用，有效防止其污染環(huán)境。
（發(fā)明人：張國田;章鵬;李旭露）
