[发明专利]一种重金属分离装置及参数确定方法

说明书

本发明公开一种重金属分离装置及参数确定方法。所述装置包括：多个管段和多种吸附剂；所述管段包括多层管道；多个所述管段首尾相连；每个所述管段涂覆有一种吸附剂；所述吸附剂涂覆在所述管段的多层管道上。本发明通过将吸附剂涂覆于管道和支撑板上，在废水的输送过程中实现了重金属的分离，可大大减少废水处理设施的占地面积，高效分离水中的重金属离子。

技术领域

本发明涉及工业废水处理领域，特别是涉及一种重金属分离装置及参数确定方法。

背景技术

重金属废水主要源于采矿、冶金、机械制造、化工、电子、农药、油漆、燃料和仪表等行业。铅、镉、汞、铬和类金属砷等非生命活动所必需的重金属对人、动植物和微生物具有显著的毒性，不能被微生物降解，易在生物体内特别是人体内富集而产生显著毒性效应，铅、镉、汞、铬和类金属砷等重金属是一类对环境污染最严重、对人类危害最大的污染物之一。人类长时间饮用被重金属污染的水，即使重金属的浓度低也可能引起心血管、肺、神经和内分泌障碍与癌症，较高量的摄入会使人的中枢神经系统受到刺激，肾脏和肝脏受到严重伤害。如镉(II)离子可能导致肾脏损伤，铜(II)离子可能导致肝损伤或威尔逊病，而镍(II)离子则可能导致皮炎或慢性哮喘。我国正处于经济快速发展期，对重金属的采选、冶炼、加工和产品制造活动日益增多，重金属污染问题逐渐凸显出来，并呈现高发态势。据不完全统计，我国重金属废水的年排放量达40亿吨左右，江河湖库底质的污染率高达80.1％，水体重金属污染问题十分突出。重金属污染已成为全球性重大环境问题，重金属污染防治一直是国际环保界的难点和研究热点。由于重金属不能被微生物降解，对环境介质的污染具有隐蔽性、长期性和累积性等特点，至今尚未找到普适有效的治理方法。因此，迫切需要大力开展重金属污染治理技术以应对日益严重的重金属污染。

现有的重金属离子去除方法有化学沉淀法、离子交换法、氧化还原法、膜分离法和浮选法等。这些方法都不同程度的存在着能耗大、投资高、操作复杂、占地面积大、易产生二次污染等不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种重金属分离装置及参数确定方法，大大减少了废水处理设施的占地面积，并能高效分离水中的重金属离子。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种重金属分离装置，所述装置包括：多个管段和多种吸附剂；

所述管段包括多层管道；

多个所述管段首尾相连；

每个所述管段涂覆有一种吸附剂；所述吸附剂涂覆在所述管段的多层管道上。

可选的，所述管段的相邻管道之间设置有多个支撑板；所述支撑板上涂覆所述吸附剂。

可选的，所述装置还包括：多个连接头；

多个所述管段通过所述连接头连接。

可选的，所述装置还包括：多个水质在线监测设备；

所述连接头开设一水质监测口；所述水质在线监测设备的探头通过所述水质监测口设置于所述连接头内部；所述水质在线监测设备用于检测和显示流入所述连接头的废水的重金属离子的浓度。

一种应用于重金属分离装置的管段的参数确定方法，所述参数确定方法包括：

根据管段的设计流量，依据室外排水设计规范，确定管段直径和管段内的废水深度的关系式；

将管段直径的初始值设置为室外排水设计规范中规定的最小管径阈值；

根据所述关系式，计算所述管段直径对应的废水深度；

根据所述废水深度，确定管段的充满度；

根据所述管段直径，通过查找管径与最大设计充满度的关系表，得到所述管段直径对应的最大设计充满度；