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一种基于粉末材料的免活化污水循环吸附系统


技术摘要:
本发明提供一种基于粉末材料的免活化污水循环吸附系统,属于污水处理技术领域。一种基于粉末材料的免活化污水循环吸附系统,包括投放了粉末吸附剂的第一反应池、第二反应池,第一反应池、第二反应池的酸碱性相反,第一反应池、第二反应池底部均设有陶瓷滤膜,陶瓷滤膜  全部
背景技术:
我国水污染问题日趋严重,严重危害人类生命健康安全。广泛存在于水体中的重 金属和有机污染物毒性大、迁移性强、分布广且不易降解,存在致畸、致癌、致突变等潜在危 害。吸附法因操作简单、技术可行受到广泛研究,实际废水具有条件极端、成分复杂、水量大 等特点。 污水净化方法可按其作用分为四大类,即物理处理法、化学处理法、物理化学法和 生物处理法。 (1)物理处理法,通过物理作用,以分离、回收废水中不溶解的呈悬浮状态污染物 质(包括油膜和油珠),常用的有重力分离法、离心分离法、过滤法等。 (2)化学处理法,向污水中投加某种化学物质,利用化学反应来分离、回收污水中 的污染物质,常用的有化学沉淀法、混凝法、中和法、氧化还原(包括电解)法等。 (3)物理化学法,利用物理化学作用去除废水中的污染物质,主要有吸附法、离子 交换法、膜分离法、萃取法等。 (4)生物处理法,通过微生物的代谢作用,使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状 态的有机性污染物质转化为稳定、无害的物质,可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法。 物理处理法就是利用物理作用除去污水的漂浮物、悬浮物和油污等,同时从废水 中回收有用物质的一种简单水处理法。 常用于水处理的物理方法有重力分离、过滤、蒸发结晶和物理调节等方法。重力分 离法指利用污水中泥沙、悬浮固体和油类等在重力作用下与水分离的特性,经过自然沉降, 将污水中比重较大的悬浮物除去;离心分离法指在机械高速旋转的离心作用下,把不同质 量的悬浮物或乳化油通过不同出口分别引流出来,进行回收;过滤法是用石英沙、筛网、尼 龙布、隔栅等作过滤介质,对悬浮物进行截留;蒸发结晶法是加热使污水中的水气化,固体 物得到浓缩结晶;磁力分离法是利用磁场力的作用,快速除去废水中难于分离的细小悬浮 物和胶体,如油、重金属离子、藻类、细菌、病毒等污染物质。 化学法就是使有毒、有害废水转为无毒无害水或低毒水的一种方法,主要有酸碱 中和法、混凝、化学沉淀、氧化还原等。酸碱中和法是指采用加碱性物质处理酸性废水,加酸 性物质处理碱性废水,让两者中和后,加以过滤可将废水基本净化;凝聚法指将污水中加入 明矾,充分搅拌,使带电荷的胶体离子沉淀下来;化学沉淀法是在废水中加入化学沉淀剂, 使之与废水中的重金属污染物发生反应,以生成难溶的固体物而沉淀;氧化还原法是加入 化学氧化剂或还原剂,有选择地改变废水中有毒物质的性质,使之变成无毒或微毒的物质; 电化学法是利用电解槽的化学反应,处理废水中污染物质的一种技术,包括电解氧化还原、 电解凝聚等不同的过程。 3 CN 111573772 A 说 明 书 2/5 页 未经处理即被排放的废水,流经一段距离后会逐渐变清,臭气消失,这种现象是水 体的自然净化。水中的微生物起着清洁污水的作用,它们以水体中的有机污染物作为自己 的营养食料,通过吸附、吸收、氧化、分解等过程,把有机物变成简单的无机物,既满足了微 生物本身繁殖和生命活动的需要,又净化了污水。菌类、藻类和原生动物等微生物,具有很 强的吸附、氧化、分解有机污染物的能力。它们对废物的处理过程中,对氧的要求不同,据此 可将生化处理分为好气处理和厌气处理两类。好气处理是需氧处理,厌气处理则在无氧条 件下进行。生化处理法是废水中应用最久最广且相当有效的一种方法,特别适用于处理有 机污水。 申请号为CN201921330653.0的中国专利中公开了一种多层污水净化装置。该实用 新型涉及一种多层污水净化装置,该装置包括自下而上依次连接的进水口、装置本体和出 水口,装置本体内设置若干可侧向抽出的可抽拉滤层,各可抽拉滤层内均填充有椰壳渣颗 粒,且填充的椰壳渣颗粒的粒径自下而上逐层增大,填料颗粒间的间隙逐渐增大,流动阻力 减小,装置的床层利用率高,吸附效率高。各滤层可抽出并更换滤料颗粒,方便装置的维护、 检修,可减少运营成本。此外,椰壳渣颗粒作为吸附剂,可实现废物利用,成本低,并且,椰壳 渣吸附剂不会向水体中引入新的污染物椰壳渣吸附剂,天然、环保,可获得良好的吸附净化 效果。但是该实用新型的净化主要是依靠椰壳渣颗粒的吸附,针对阴离子、阳离子类的污水 无法实现净化。而且净化吸附剂需要不断更换,才能保证净化的效果。 粉末材料因不易回收,成型工艺复杂、再生困难以及经济成本高等缺陷,无法在实 际水处理工程中应用。目前,现有技术中有利用碳化硅陶瓷膜等将粉末状材料应用于废水 处理中,但依旧存在活化再生步骤繁琐,反应条件粗糙,无法适用于水量、水质成分复杂的 水体的等缺陷。现有技术中使用的净化方法粉末材料需要活化以后才能继续使用,操作复 杂,而且滤膜清洗困难。针对阴、阳离子的吸附净化效果差。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明提供一种基于粉末材料的免活化污水循环吸附系统,两套净化 部位,一个净化水溶液中的阳离子污染物,一个净化污水中的阴离子污染物,吸附过程吸附 效率高,能够有效去除水中的离子污染物。同时循环交替的方式同时进行阴阳离子污染物 的吸附净化,净化效率高。 一种基于粉末材料的免活化污水循环吸附系统,包括投放了粉末吸附剂的第一反 应池、第二反应池,所述第一反应池、第二反应池设有搅拌器,所述第一反应池、第二反应池 的酸碱性相反,所述第一反应池、第二反应池底部均设有陶瓷滤膜,所述陶瓷滤膜下方设有 反冲洗装置,所述第一反应池底部与第一清水池连通,所述第二反应池底部与第二清水池 连通,还包括第一输送管、第二输送管,所述第一输送管一端与第一清水池连通另一端与第 二反应池相连通,所述第二输送管一端与第二清水池连通另一端与第一反应池相连通,所 述第一输送管上设有第一抽水泵、所述第二输送管上设有第二抽水泵,所述第一清水池、第 二清水池底部均设有排水管。 作为优选的,第一反应池中的溶液为酸性、第二反应池的溶液为碱性,所述粉末吸 附剂由粘土矿物、十六烷基三甲基溴化铵、导电聚合物单体、过硫酸铵、盐酸溶液组成。 作为优选的,所述粘土矿物为累托石、蒙脱石、高岭土、伊利石、膨润土、海泡石和 4 CN 111573772 A 说 明 书 3/5 页 沸石中的一种或多种。这种粉末吸附剂具有特殊的性质,在酸性的条件下可以吸附阴离子 污染物,添加碱液以后能够恢复吸附能力,相当于解吸。在碱性条件下能够吸附阳离子污染 物,添加酸液以后能够解吸,恢复吸附能力。导电聚合物单体可以为吡咯、苯胺、噻吩中的一 种或多种。 作为优选的,所述第一清水池、第二清水池均设有抽气泵。 作为优选的,所述第一反应池、第二反应池与pH值调节装置相连,所述第一反应 池、第二反应池内设有用于检测溶液酸碱度的监测探头。 作为优选的,所述第一反应池、第二反应池底部与排泥管相连通。 作为优选的,所述陶瓷滤膜为碳化硅陶瓷膜。 作为优选的,净化污水时所述第一反应池内的溶液的pH为3-4。 作为优选的,净化污水时所述第二反应池内的溶液的pH为9-11。 净化出清水以后将清水收集,然后添加酸或者碱液使得粉末材料解吸,那么阴离 子阳离子会进入到解析液中,然后丢弃解析液,使得阳离子污染物和清水之间分离,粉末吸 附剂中也会残留一些阳离子,因为解吸是很难完全解吸的,所以用了一定的次数之后要将 夹杂阳离子的粉末吸附剂从排泥管8排出,及时更换新。 可以根据具体带净化污水的性质选择净化的流程,同时还需要及时调整各个位置 的泵的工作状态。 本发明可将粉末吸附材料直接应用于实际废水处理,利用两反应池中吸附材料电 性的不同,实现对复杂水体中各组分的有效吸附,无需对粉末材料活化。两套净化部位,一 个净化水溶液中的阳离子污染物,一个净化污水中的阴离子污染物,吸附过程吸附效率高, 能够有效去除水中的离子污染物。同时循环交替的方式同时进行阴阳离子污染物的吸附净 化,净化效率高。 附图说明 图1位本发明
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