[发明专利]重金属废水处理设备和处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其是一种重金属废水处理设备和处理方法。

背景技术

重金属废水主要来源于机械加工、矿山开采业、钢铁及有色金属的冶炼和部分化工企业。在高度集中的现代化大工业情况下，工业生产排出的废水，特别是重金属废水对周围环境的污染日益严重。废水中的重金属一般不能分解破坏，只能转移其存在位置和转变其物化形态。重金属的污染是把含有重金属的工业废水排入江河湖海，它将直接对渔业和农业产生严重影响，同时直接或间接地危害人体健康。

重金属污染的特点表现在以下几方面：(1)水体中的某些重金属可在微生物作用下转化为毒性更强的金属化合物，如汞的甲基化作用就是其中典型例子；(2)生物从环境中摄取重金属可以经过食物链的生物放大作用，在较高级生物体内成千万倍地富集起来，然后通过食物进入人体，在人体的某些器官中积蓄起来造成慢性中毒，危害人体健康；(3)在天然水体中只要有微量重金属即可产生毒性效应，一般重金属产生毒性的范围大约在1—10mg/L之间，毒性较强的金属如汞、镉等产生毒性的质量浓度范围在0.0l—0.001mg/L之间。

重金属的污染有时会造成很大的危害，例如，日本发生的水俣病(汞污染)和骨痛病(镉污染)等公害病，都是由重金属污染引起的，所以应严格防止重金属污染。随着全球可持续发展战略的实施，循环经济和清洁生产技术越来越受到人们关注。重金属废水治理从末端治理已向清洁生产工艺、物质循环利用、废水回用等综合防治阶段发展。国内外学者对重金属污染的治理问题做了大量的研究。目前已开发应用的废水处理方法主要有化学法、物理化学法和生物法，包括化学沉淀、电解、离子交换、膜分离、活性碳和硅胶吸附、生物絮凝、生物吸附、植物整治等方法。针对运行稳定、处理效果好、投资少及运作费用低、易于管理和操作、不产生二次污染等要求，上述方法还不能完全满足要求。稳定、高效的重金属废水处理技术的研究和开发无疑是我国控制重金属污染的迫切需要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中为了使污水处理系统长期稳定地满足达标排放和实质性的废水回用，提供一种重金属废水处理设备和处理方法，代替了传统废水处理中的絮凝、沉淀、砂滤、活性炭和超滤等工艺，系统运行稳定、可靠，处理效果能连续满足达标排放要求，回用水水质完全达到车间用水需求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种重金属废水处理设备，包括通过管路依次连接的废水调节池、pH调节器、循环池、膜过滤器和中和池，

所述的废水调节池内设有曝气装置，所述的曝气装置包括高压气源和内置于废水调节池内的曝气管，所述的曝气管上开设有若干个气孔；废水调节池接收来废水，起到均匀水质、水量的作用，确保处理系统处理负荷和处理效果的连续、稳定、高效。

所述的pH调节器包括通过管路顺序连接的至少二个管道混合器，每个管道混合器的加料口上分别连接有加药装置，每个管道混合器的出口端的管路上设有pH检测装置；引入管道闪混技术，使废水同药剂充分混合，达到pH值调节、混凝等作用，为后续处理单元准备条件。

所述的循环池的下部通过管路连通污泥收集池，循环池与膜过滤器之间的管路上设有增压泵；循环池与膜过滤器配合达到拦截并排出污泥的作用，并将一定浓度的污泥排至污泥收集池，以便进行后续处理。

所述的膜过滤器采用聚偏氟乙烯材质的外置或内置管式膜组件，膜过滤器的浓液排出口通过管路连接循环池；泥水在膜组件的拦截作用使泥和水发生分离，分离后的清水进入后续处理单元的中和池，被拦截后的污泥浓液排入循环池。

所述的中和池内设有搅拌器、加药装置和pH检测装置。可以直接排放或进入回用系统。

作为优选，所述的pH调节器的管道混合器的数量为三个，前两个管道混合器连接的加药装置为碱液加药装置，后一个管道混合器连接的加药装置为混凝剂加药装置。调节好pH值的废水在混凝剂的作用下，发生吸附、凝集反应，捕捉废水中的微小粒子和胶体，使之变大析出，通过固液分离而降解废水中的SS、COD_Cr和重金属离子等。

进一步的，为排出循环池中积累的污泥，所述的循环池与污泥收集池之间的管路上设有隔膜泵。隔膜泵不易被污泥阻塞，使用方便。

进一步的，为对污泥收集池中的污泥进行处理，所述的污泥收集池的下部通过管路连接有污泥脱水机，所述的污泥收集池与污泥脱水机之间的管路上设有隔膜泵。脱水后的污泥可进行后续无害化处理。