專利名稱：一種酸性重金屬廢水的處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種酸性重金屬廢水的處理系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種酸性重金屬廢水的處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]酸性重金屬廢水pH較低(pH值介于2-3. 5)，且含有多種重金屬離子，如Cu2+、 Cd2+、Pb2+、Zn2+等，如果直接排放，將對水體產(chǎn)生嚴(yán)重污染，甚至破壞生態(tài)環(huán)境。[0003]目前，國內(nèi)外處理這類廢水的方法很多，如化學(xué)沉淀法、電化學(xué)法、重金屬捕集法、 人工濕地法等。對于危害性較大的酸性重金屬廢水，化學(xué)沉淀法是目前最為重要的一種處理方法。對污染物濃度較高的酸性重金屬廢水，經(jīng)多次化學(xué)沉淀法處理后可以實(shí)現(xiàn)廢水的達(dá)標(biāo)排放?；瘜W(xué)沉淀法中最常用的方法有中和沉淀法和硫化沉淀法。中和沉淀法是向含重金屬的廢水中投加中和劑，使重金屬離子與水中的氫氧根反應(yīng)，生成難溶的氫氧化物沉淀， 再加以分離除去的方法。工業(yè)上用的中和劑有石灰石、石灰、苛性鈉、蘇打、工業(yè)飛灰和氧化亞鐵等。由于這些中和劑來源廣、價(jià)格低，再加上中和法操作簡單，管理方便，工作環(huán)境好和處理費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，該方法己成為處理酸性重金屬廢水最為普遍的方法。采用石灰石作為中和劑具有成本低、渣含水量較低并易于脫水等優(yōu)點(diǎn)，但反應(yīng)速度慢，因此，常常與石灰串聯(lián)使用。用石灰和石灰石處理酸性重金屬廢水適應(yīng)性強(qiáng)，但其對廢水中的重金屬離子的處理效率有限，僅僅經(jīng)過中和處理的酸性重金屬廢水重金屬濃度很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)排放。硫化沉淀法是向廢水中投加硫化劑，使廢水中的重金屬離子形成硫化物沉淀，從而從廢水中除去。 通常使用的硫化劑有硫化鈉、硫化銨和硫化氫等。該方法去除率高、泥渣中金屬含量高、便于回收利用。但沉淀劑來源有限，價(jià)格比較昂貴，產(chǎn)生的硫化氫有惡臭，對人體有危害。[0004]電化學(xué)處理技術(shù)主要是指在外電流的作用下，用鐵、鋁作為陽極進(jìn)行電解時，陽極溶出的Fe3+、Fe2+或Al3+分別與溶液中的0H_結(jié)合成不溶于水的Fe (OH) 3、Fe (OH) 2或Al (OH) 3 的方法。這些生成的微?？梢暂^強(qiáng)的凝聚和吸附廢水中有機(jī)或無機(jī)膠體粒，同·時在超電壓作用下，在陽極和陰極分別產(chǎn)生O2和H2，在其上升過程中黏附攜帶廢水中的膠體微粒、浮油等共同上浮，從而達(dá)到去除酸性重金屬廢水中重金屬離子的目的。目前，國內(nèi)外用電化學(xué)技術(shù)處理酸性重金屬廢水的應(yīng)用還較少。[0005]重金屬捕集法是采用高分子有機(jī)捕集劑與廢水中的多種金屬離子發(fā)生螯合反應(yīng)， 生成穩(wěn)定且難溶于水的金屬螯合物去除廢水中重金屬離子的方法，捕集劑對酸性重金屬廢水具有良好的去除效果，是傳統(tǒng)的化學(xué)沉淀法的良好補(bǔ)充，克服了傳統(tǒng)化學(xué)處理法的不足， 經(jīng)處理后出水中重金屬含量遠(yuǎn)低于采用傳統(tǒng)方法處理的結(jié)果，特別對廢水中重金屬含量低的廢水，處理費(fèi)用低，有很好的應(yīng)用前景。[0006]我國在人工濕地處理重金屬方面的研究報(bào)道始于20世紀(jì)90年代，唐述虞等于 1991年研究了人工濕地處理金屬礦酸性廢水的處理效果和濕地植物(香蒲、水蔥)內(nèi)的重金屬含量和分布。重金屬在濕地系統(tǒng)內(nèi)的沉淀、在水體和植物體內(nèi)的形態(tài)分布和轉(zhuǎn)化越來越受到學(xué)者們的關(guān)注。近年來，人工濕地越來越多地用來處理含重金屬的廢水。據(jù)研究， 通過人工濕地使廢水中的重金屬得到有效凈化的主要機(jī)理是共沉淀、化學(xué)吸附和植物吸收等。觀測表明，人工濕地對重金屬離子和懸浮物的均有較高的去除率，是一種很有發(fā)展前途的廢水處理新工藝。利用人工濕地處理含重金屬的酸性廢水具有建造及運(yùn)行費(fèi)用低、維護(hù)簡單、出水水質(zhì)好和對負(fù)荷變化適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。但對于未經(jīng)前處理的強(qiáng)酸性的重金屬廢水,濕地中植物很難正常生長。實(shí)用新型內(nèi)容[0007]本實(shí)用新型的目的是提供一種酸性重金屬廢水的處理系統(tǒng)。[0008]本實(shí)用新型所采取的 技術(shù)方案是[0009]一種酸性重金屬廢水的處理系統(tǒng)，包括酸性廢水收集池,所述酸性廢水收集池依次連通到中和池、沉淀池、重金屬捕集池、過濾器、人工濕地系統(tǒng)。[0010]所述中和池還連通到pH自動控制系統(tǒng)。[0011]所述的重金屬捕集池還連通到ORP自動控制系統(tǒng)。[0012]所述的人工濕地系統(tǒng)的長寬比為2:1。[0013]本實(shí)用新型的有益效果是使用本實(shí)用新型的系統(tǒng)，可以充分發(fā)揮中和沉淀、重金屬捕集、表面流人工濕地的協(xié)同配合作用，使用本實(shí)用新型的系統(tǒng)對酸性重金屬廢水進(jìn)行2天的處理后，pH值從原來的2 3. 5上升到6 8，重金屬Cu2+的濃度由原來I. 80mg/L降到O. 12mg/L以下，重金屬Cd2+的濃度O. 063mg/L降到O. 005mg/L以下，重金屬Pb2+的濃度I.45mg/L降到O. 12mg/L以下,重金屬Zn2+的濃度16. 30mg/L降到I. 24mg/L以下，其pH值及重金屬濃度均達(dá)到《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB5084-2005)的排放要求。廢水隨著在人工濕地中水力停留時間的增長，廢水中重金屬濃度還有緩慢下降的趨勢，到第7天時其重金屬的去除率均達(dá)到95%以上。


[0014]圖I是本實(shí)用新型的系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施方式
[0015]
以下結(jié)合附圖來對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明[0016]如圖I所示，一種酸性重金屬廢水的處理系統(tǒng)，包括酸性廢水收集池I,所述酸性廢水收集池I依次連通到中和池2、沉淀池3、重金屬捕集池4、過濾器5、人工濕地系統(tǒng)6。[0017]所述中和池2還連通到pH自動控制系統(tǒng)7。[0018]所述的重金屬捕集池4還連通到ORP自動控制系統(tǒng)8。[0019]人工濕地系統(tǒng)6是通過給水槽均勻布水的，本實(shí)用的人工濕地系統(tǒng)為表面流人工濕地，采用6-8個人工濕地單元，單個人工濕地單元面積不大于800m2，長寬比為2:1，有效水深為2(T70cm，表面水力負(fù)荷為O. Γ O. 5m3/ Cm2 · d)，濕地基質(zhì)選用石灰石，所述石灰石粒徑為3 5cm，所述基質(zhì)厚度為5(T70cm ;濕地植物主要為香蒲，其占據(jù)的種植面積為 60-80%，5-20%的種植面積為蘆葦、其余為蜈蚣草；所述的濕地植物的種植密度為25 100株 /平方米。[0020]一種酸性重金屬廢水的處理工藝，包括以下步驟[0021]I)將酸性重金屬廢水收集在廢水收集池中；[0022]2)收集的酸性重金屬廢水進(jìn)入中和池，用計(jì)量泵投加入配置好的石灰乳，通過pH 自動控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)pH值至6 8之間，使重金屬離子與0H—充分反應(yīng)；[0023]3)反應(yīng)后得到的廢水進(jìn)入沉淀池中靜置2h，產(chǎn)生沉淀，上清液流出進(jìn)入重金屬捕集池,并清除沉淀池內(nèi)的污泥；[0024]4)向重金屬捕集池中投入12ppm重金屬捕集劑DTCR并靜置3h ；[0025]5)對經(jīng)過重金屬捕集的廢水進(jìn)行過濾；[0026]6)上步所得的濾液進(jìn)入人工濕地單元進(jìn)行處理，處理時間為I天，水質(zhì)即達(dá)標(biāo)，即排入河道；所述的人工濕地系統(tǒng)為表面流人工濕地，采用6-8個人工濕地單元，單個人工濕地單元面積不大于800m2，長寬比為2:1，有效水深為2(T70cm，表面水力負(fù)荷為O. Γ O. 5m3/ Cm2 · d),濕地基質(zhì)選用石灰石,所述石灰石粒徑為3 5cm,所述基質(zhì)厚度為5(T70cm ;濕地植物主要為香蒲,其占據(jù)的種植面積為60-80%，5-20%的種植面積為蘆葦、其余為蜈蚣草； 所述的濕地植物的種植密度為25 100株/平方米。用上述的處理工藝對酸性重金屬廢水進(jìn)行處理后，pH值從原來的2 3. 5上升到 6 8，重金屬Cu2+的濃度由原來I. 80mg/L降到O. 12mg/L以下，重金屬Cd2+的濃度O. 063mg/ L降至Ij O. 005mg/L以下，重金屬Pb2+的濃度I. 45mg/L降到O. 12mg/L以下，重金屬Zn2+的濃度16. 30mg/L降到I. 24mg/L以下，其pH值及重金屬濃度均達(dá)到《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》 (GB5084-2005)的排放要求。廢水隨著在人工濕地中水力停留時間的增長，廢水中重金屬濃度還有緩慢下降的趨勢，到第7天時其重金屬的去除率均達(dá)到95%以上。
權(quán)利要求1.一種酸性重金屬廢水的處理系統(tǒng)，包括酸性廢水收集池，其特征在于所述酸性廢水收集池依次連通到中和池、沉淀池、重金屬捕集池、過濾器、人工濕地系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種酸性重金屬廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于所述中和池還連通到pH自動控制系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種酸性重金屬廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于所述的重金屬捕集池還連通到ORP自動控制系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種酸性重金屬廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于所述的人工濕地系統(tǒng)的長寬比為2:1。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種酸性重金屬廢水的處理系統(tǒng)，包括酸性廢水收集池，其特征在于所述酸性廢水收集池依次連通到中和池、沉淀池、重金屬捕集池、過濾器、人工濕地系統(tǒng)。使用本實(shí)用新型的系統(tǒng)，可以充分發(fā)揮中和沉淀、重金屬捕集、表面流人工濕地的協(xié)同配合作用，使用本實(shí)用新型的系統(tǒng)對酸性重金屬廢水進(jìn)行2天的處理后，pH值從原來的2~3.5上升到6~8，重金屬Cu2+的濃度由原來1.80mg/L降到0.12mg/L以下，重金屬Cd2+的濃度0.063mg/L降到0.005mg/L以下，重金屬Pb2+的濃度1.45mg/L降到0.12mg/L以下，重金屬Zn2+的濃度16.30mg/L降到1.24mg/L以下，其pH值及重金屬濃度均達(dá)到《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB5084-2005)的排放要求。
文檔編號C02F9/14GK202785906SQ20122042090
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月23日
發(fā)明者姚志全, 尚志 申請人:廣東匯清環(huán)保技術(shù)有限公司