[发明专利]一种去除水中重金属的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及水及废水除重金属领域，更具体地说，涉及一种去除水中重金属的装置及方法。

背景技术

水体重金属污染是一个全球性问题。基于人类正常的生产、社会活动和突发性水污染事故，据统计我国受重金属污染人口约占世界的30%。鉴于重金属对人体健康的巨大危害，美国疾病控制中心和国际癌症研究机构都将其定为重要致癌物质。许多国家及世界卫生组织都对排放废水和饮用水中重金属的含量制定了日益严格的标准。因此，世界各国都把开发经济、高效、实用的重金属深度去除技术作为环境保护和安全健康的重点工作之一。同时，工业生产废水和饮用水中含有的砂砾、淤泥、黏土等颗粒物质和贾第虫、隐孢子虫、藻类和一些细菌较难去除，也成为水污染控制关注重点之一。因此，世界各国都把开发经济、高效、实用的清除水中重金属技术作为环境保护和安全健康工作的重点工作之一。

近年来，氧化铁、氧化锰为代表的除重金属吸附剂的研发和应用，获得重大进展。但是大颗粒吸附剂需要固定床吸附装置，投资大、维护繁琐、不灵活；小颗粒吸附剂机械强度低、沉降性能不理想、固液分离困难，吸附剂易进入废水给水管道，造成二次污染；并且此类吸附剂对于“两虫”、水蚤和藻类都不能有效去除。

近年来，膜分离技术在水污染控制领域受到了极大的关注。反渗透膜可以从水体中有效分离重金属、砷等无机污染物，但是其孔径小、压差大、对辅助设备要求高，因此由于造价和运行费用高，难以在环保领域大规模应用。微滤和超滤虽然几乎不能去除水中无机砷，但是能有效截留溶液中的砂砾、淤泥、黏土等颗粒物质和贾第虫、隐孢子虫、藻类及一些细菌等微生物。

中国专利号：200910105943.X公开日：2010-09-15，公开了一种重金属工业废水的处理方法，该专利包括下列步骤：a将待处理废水注入调节池，使所述废水停留6-8小时；b将步骤a所得上清液注入反应池，添加药剂对重金属离子进行化学处理；c将步骤b所得上清液注入pH调整池，调整pH值为9.0-10.0；d将步骤c中所得废水注入絮凝池，按照5～10mg/L的标准添加聚合氯化铝，反应时间为15-20分钟，进行絮凝反应；所得上清液引入微滤浓缩池后，使用离心泵以流速为3-5m/s将池中的废水注入孔径为0.05-20μm的管式过滤膜，对废水进行过滤，所得出水进入反渗透过滤系统进行深度处理，所得浓水则引回微滤浓缩池循环过滤，工序简化，特别适合于高浓度重金属离子废水的预处理。但是该专利处理的工艺复杂，处理时间长，成本较高，而且该发明需要多个反应池配合工作，占地面积较大，也增大了生产成本。

中国专利号201010155003.4，公开日2010年09月15日，公开一种处理重金属废水的工艺和装置，该发明提供了一种处理重金属废水的工艺和装置。主要由电镀漂洗废水池、浓缩液循环池、反渗透/纳滤装置、复合电渗析装置和复合EDI装置构成。该发明是根据反渗透、电渗析和EDI的特点提出的复合膜分离技术处理重金属废水的工艺和装置，实验验证其可以有效地处理含重金属废水。但是该发明仅仅是停留在实验室阶段，放到工业废水处理时，要使用很多大型的反应设备和反应池，占地面积较大，成本较高。

文献检索表明，对于采用过滤膜或超滤膜的在一个反应器中完成去除水中重金属的装置及方法并未见文献报道。

发明内容

1．发明要解决的技术问题

针对现有废水除砷装置及方法占地面积大，处理成本较高，而且不能过滤水中的砂砾、淤泥、黏土等颗粒物质和贾第虫、隐孢子虫、藻类及一些细菌等微生物的问题，本发明提供一种去除水中重金属的装置及方法，将氧化、吸附和膜分离有机地结合，置于同一反应池内完成去除重金属过程，是一种便于工程应用、固定投资抵、运行成本低廉、并能同时过滤去除水中的包括砂砾、淤泥、黏土等颗粒物质和贾第虫、隐孢子虫、藻类及一些细菌等微生物的除砷装置及工艺。

2．技术方案

本发明的技术方案如下：