一種重金屬離子工業(yè)廢水處理的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種重金屬離子工業(yè)廢水處理的裝置，屬于工業(yè)廢水處理技術領 域。
【背景技術】
[0002] 近年來，隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的加速，采礦、冶金、化工、制革、電鍍、電子等行業(yè)迅 猛發(fā)展，排放了大量重金屬污染物，加之不合理的堆放和填埋，重金屬污染物不斷進入水體 中，使水體懸浮物、沉積物和水生生物中重金屬含量急劇增加。我國屬于發(fā)展中國家，在經 濟快速發(fā)展的同時，也面臨著嚴重的重金屬廢水污染問題。有關部門監(jiān)測表明，我國的許多 河流、湖泊、水庫、水源地及地下水等都受到了重金屬廢水的嚴重污染，江河湖庫底質的污 染率高達80. 1%。我國水體重金屬污染已經十分嚴重，重金屬廢水在我國水污染治理中已成 為函需解決的有害廢水之一。因此，加強重金屬廢水污染監(jiān)測、防治與治理尤為重要，有效 去除廢水中重金屬成為當前迫切的任務。
[0003] 目前對重金屬廢水的處理主要依靠基質，植物和微生物等對污染物進行去除，處 理效果并不理想。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型的目的在于，提供一種重金屬離子工業(yè)廢水處理的裝置，采用既經濟 又合理的污水處理方法及裝置實現重金屬廢水的治理，提升處理效果，從而克服現有技術 的不足。
[0005] 本實用新型的技術方案是這樣實現的：
[0006] 本實用新型的一種重金屬離子工業(yè)廢水處理的裝置為，該裝置包括反應器箱體， 反應器箱體頂部一側設有進水口，進水口經水栗與廢水槽連接；反應器箱體底部設有排水 口，排水口與凈水槽連接；反應器箱體內填充有填料，填料上種植有植物，填料內設有兩塊 間隔設置的電極板，兩塊間隔設置的電極板分別與直流電源的正極和負極連接。
[0007] 前述裝置中，所述植物為美人蕉。
[0008] 前述裝置中，所述兩塊間隔設置的電極板之間的間距為53cm。
[0009] 由于采用了上述技術方案，本實用新型與現有技術相比，本實用新型將電化學法 與生物膜法相結合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢達到有效去除重金屬的目的。一些研究表明，將微電 解-生物法用于處理含鉻電鍍廢水，對鉻（Cr)、銅（Cu)、鎳（Ni)等重金屬離子的凈化率達 99. 9%，且無二次污染。電生物藕合在處理難降解廢水和重金屬廢水中表現出廣闊的應用前 景。
【附圖說明】
[0010] 圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0011] 附圖中的標記：1-廢水槽，2-水栗，3-直流電源，4-植物，5-電極板，6-填料，7-排 水口，8-反應器箱體，9-凈水槽，10-進水口。
【具體實施方式】
[0012] 下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，但不作為對本實用新 型的任何限制。
[0013] 本實用新型是根據下述的一種重金屬離子工業(yè)廢水處理方法所構建并用于該方 法，如圖1所示，該方法是構筑一塊人工濕地作為處理重金屬離子工業(yè)廢水的反應器，反應 器為箱形結構，箱體上部設有進水口，箱體底部設有出水口，箱體內填充有填料，填料內種 植有植物，通過植物吸收廢水中的重金屬；同時在填料內鑲嵌兩塊電極板，通過施加在兩塊 電極板之間的電場，使重金屬離子在反應器中迀移，轉化，沉淀從而達到凈化重金屬廢水之 目的。填料內鑲嵌的兩塊電極板間隔設置，兩塊電極板之間的間距為53 cm，一塊電極板為 純石墨極板作為陰極，與直流電源負極連接；另一塊電極板為純鋁極板作為陽極，與直流電 源正極連接。填料是碎石子，碎石子的間隙內種植的植物是美人蕉；美人蕉種入碎石子內 后，在碎石子內加入一些營養(yǎng)液，待美人蕉完全長出新植株后，再向碎石子內加入一些活性 污泥，以提高反應器內微生物量；并每天通10小時的IV電壓進行馴化，待反應器內微生物 穩(wěn)定后，反應器才能正常工作。重金屬廢水通過進水口進入反應器之后，在反應器內停留6 天以上，每天通電5小時，通電電壓為4V，電流介于25~31mA之間。
[0014] 根據上述方法構建并用于上述方法的本實用新型的一種重金屬離子工業(yè)廢水處 理的裝置，如圖1所示，包括反應器箱體8,反應器箱體8頂部一側設有進水口 10,進水口 10 經水栗2與廢水槽1連接；反應器箱體8底部設有排水口 7,排水口 7與凈水槽9連接；反 應器箱體8內填充有填料6,填料6上種植有植物4,填料6內設有兩塊間隔設置的電極板 5,兩塊間隔設置的電極板5分別與直流電源3的正極和負極連接。植物4為美人蕉。兩塊 間隔設置的電極板5之間的間距為53cm。
[0015]為更清楚起見，對本實用新型再作補充說明如下：
[0016] 本實用新型中兩塊電極板之間形成的微電場對重金屬的去除主要通過微電解過 程實現的，它是一系列物理、化學、電化學反應的結果，即通過陽極、陰極的氧化還原反應， 使重金屬離子在電解槽中迀移，轉化，沉淀等，從而達到凈化重金屬廢水之目的。
[0017]人工濕地對重金屬廢水的處理效果主要依靠基質，植物和微生物等作用對污染物 進行去除，處理效果受各種因素影響比較顯著。除了人工濕地所處的自然環(huán)境影響外，進水 初始濃度，進水，pH，水力停留時間等都會對人工濕地處理效果產生影響。
[0018] 因此，在人工濕地+微電場處理重金屬廢水研究基礎上，將微電場與人工濕地進 行耦合，利用微電場與人工濕地組合的復合系統(tǒng)對重金屬廢水進行處理，達到有效的互補 效果。
[0019]為上實現上述效果，本實用新型將人工濕地與微電解系統(tǒng)進行組合。在人工濕地 基質內鑲嵌兩塊電極板，電極間距53cm，電極材料與微電解極板相同，純石墨材料作陰極， 純鋁板材料作陽極。人工濕地基質和植物分別為碎石子和美人蕉。裝置建成后，加入少量 營養(yǎng)液進行馴化、穩(wěn)定，待美人蕉完全長出新植株后，向反應器內加入一定量的活性污泥， 以提高耦合系統(tǒng)微生物量，并每天通10小時的IV電壓進行馴化，經過一定時間的穩(wěn)定，一 體化設備即可進行正常工作。本實用新型通過利用電場對植物的誘導、微生物的活化以及 污染物的迀移作用，加快污染物的迀移、轉化速率，強化了生物轉化能力，從而促進污染物 的去除。
[0020] 以下是一個具體的實施例
[0021] 本例如圖1所示，包括反應器箱體8,反應器箱體8頂部一側設有進水口 10,進水 口 10經水栗2與廢水槽1連接；反應器箱體8底部設有排水口 7,排水口 7與凈水槽9連 接；反應器箱體8內填充有填料6，填料6上種植有植物4，填料6內設有兩塊間隔設置的電 極板5,兩塊間隔設置的電極板5分別與直流電源3的正極和負極連接。植物4為美人蕉。 兩塊間隔設置的電極板5之間的間距為53cm。
[0022] 將圖1所示裝置用于某制革廠廢水處理，處理水量為100L/h，進水水質及出水水 質比較見下表：
[0023]
[0024] 由上表可見，采用本實用新型的方法及裝置對某制革廠廢水處理之后，得到的凈 水中酸堿度pH與原來沒有變化，但凈水中的銅、鉛、鎘、鋅的含量大大減少，符合《污水排入 城市下水道水質標準》（CJ343-2010)。
【主權項】
1. 一種重金屬離子工業(yè)廢水處理的裝置，其特征在于：包括反應器箱體（8)，反應器箱 體（8)頂部一側設有進水口（ 10)，進水口（ 10)經水栗（2)與廢水槽（1)連接；反應器箱體 (8 )底部設有排水口（ 7 )，排水口（ 7 )與凈水槽（9 )連接；反應器箱體（8 )內填充有填料（6 )， 填料（6)上種植有植物（4)，填料（6)內設有兩塊間隔設置的電極板（5)，兩塊間隔設置的電 極板（5)分別與直流電源（3)的正極和負極連接。2. 根據權利要求1所述重金屬離子工業(yè)廢水處理的裝置，其特征在于：所述植物（4)為 美人蕉。3. 根據權利要求1所述重金屬離子工業(yè)廢水處理的裝置，其特征在于：所述兩塊間隔 設置的電極板（5)之間的間距為53cm。
【專利摘要】<b>本實用新型公開了一種重金屬離子工業(yè)廢水處理的裝置，該裝置包括反應器箱體，反應器箱體頂部一側設有進水口，進水口經水泵與廢水槽連接；反應器箱體底部設有排水口，排水口與凈水槽連接；反應器箱體內填充有填料，填料上種植有植物，填料內設有兩塊間隔設置的電極板，兩塊間隔設置的電極板分別與直流電源的正極和負極連接。本實用新型將電化學法與生物膜法相結合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢達到有效去除重金屬的目的。一些研究表明，將微電解-生物法用于處理含鉻電鍍廢水,對鉻、銅、鎳等重金屬離子的凈化率達99.9%，且無二次污染。電生物藕合在處理難降解廢水和重金屬廢水中表現出廣闊的應用前景。</b>
【IPC分類】C02F3/34, C02F3/32
【公開號】CN204727669
【申請?zhí)枴緾N201520404769
【發(fā)明人】李俊林
【申請人】中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年6月12日