[發(fā)明專利]一種去除水中重金屬離子的裝置與方法

有效

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• 申請日: 2013-06-08
• 公開（公告）號: CN103332764A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李福勤;聶文歡;王少雄;唐瑋媛;趙慧
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工程大學
• 主分類號: C02F1/42
• 分類號: C02F1/42;C02F1/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水處理裝置及方法，尤其是一種去除水中重金屬離子的裝置與方法。

背景技術(shù)

在金屬開采、冶煉、加工以及電鍍過程中常常會排放大量的含重金屬(如鉛、砷、鎘、汞、鉻、鎳等)廢水，造成嚴重的重金屬污染，是影響水資源和環(huán)境的重大問題。近年來重金屬污染事件頻發(fā)，環(huán)保部門加強了對重金屬廢水排放的監(jiān)管力度，使重金屬廢水面臨著更為嚴格的廢水排放標準要求，重金屬指標由以往的污水綜合排放一級標準，提高為滿足當?shù)氐乇硭h(huán)境質(zhì)量標準。傳統(tǒng)的石灰沉淀法和硫化物沉淀法處理后達到原行業(yè)綜合污水排放標準，已經(jīng)不能夠滿足新的需求。目前重金屬廢水深度處理的方法主要是吸附法和離子交換法，出水重金屬含量可以滿足提標要求，但是吸附材料和離子交換樹脂吸附容量有限，運行時間短，再生頻繁，操作復雜，需要大量酸堿再生劑，再生廢液的排放存在二次污染問題。為此，亟待開發(fā)重金屬廢水深度處理回用及提標排放的新裝置與新方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種針對重金屬廢水深度處理回用及提標排放的去除水中重金屬離子的裝置與方法。

實現(xiàn)本發(fā)明目的之一的去除水中重金屬離子的裝置，包括原水箱，所述原水箱分別通過進水閥和再生液進水閥連接處理模塊，所述處理模塊上還設(shè)有產(chǎn)水閥、再生液排放閥和直流電源；所述原水箱通過加壓泵與進水閥和再生液進水閥相連；所述產(chǎn)水閥與處理模塊之間還設(shè)有產(chǎn)水循環(huán)閥，所述產(chǎn)水循環(huán)閥與原水箱相連；

所述處理模塊包括密封框架，所述密封框架的兩端分別設(shè)有陰極和陽極，所述密封框架內(nèi)設(shè)有樹脂室隔板和再生液室隔板，所述樹脂室隔板和再生液室隔板均為中空結(jié)構(gòu)，兩端分別設(shè)有通孔；所述樹脂室隔板內(nèi)填充有交替設(shè)置的載錳陽離子交換樹脂和載鐵陰離子交換樹脂，所述再生液室隔板內(nèi)填充有交織塑料網(wǎng)；所述樹脂室隔板的兩側(cè)分別設(shè)有陰離子交換膜和陽離子交換膜。

所述載錳陽離子交換樹脂的單層厚度為5～10cm。

所述載鐵陰離子交換樹脂的單層厚度為5～7cm。

實現(xiàn)本發(fā)明目的之二的一種去除水中重金屬離子的方法，包括去除重金屬離子步驟和樹脂再生步驟；

所述去除重金屬離子步驟是：斷開直流電源，進水閥和產(chǎn)水閥打開，再生液進水閥、再生液排放閥和產(chǎn)水循環(huán)閥關(guān)閉，含重金屬廢水由原水箱通過加壓泵打入處理模塊，在流經(jīng)樹脂室隔板過程中，廢水中的鉛、鎘、汞、鉻、鎳等重金屬被載錳陽離子交換樹脂所吸附，砷被載鐵陰離子交換樹脂吸附，產(chǎn)水從產(chǎn)水閥流出；

所述樹脂再生步驟是：進水閥、產(chǎn)水循環(huán)閥、再生液進水閥和再生液排放閥開啟，產(chǎn)水閥關(guān)閉，打開直流電源，給處理模塊施加直流電源，在電場作用下，水中離子遷移，吸附在載錳陽離子交換樹脂上的重金屬離子和吸附在載鐵陰離子交換樹脂上的砷酸根離子發(fā)生遷移，其中重金屬離子通過陽離子交換膜，砷酸根離子通過陰離子交換膜，分別進入再生液室隔板，從再生液排放閥排出。

本發(fā)明的一種去除水中重金屬離子的裝置與方法的有益效果如下：

本發(fā)明的一種去除水中重金屬離子的裝置與方法，結(jié)構(gòu)簡單、重金屬處理效果好，能夠達到排放標準，并可以再生，重復使用，延長使用壽命。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種去除水中重金屬離子的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的一種去除水中重金屬離子的裝置的處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖1、2所示，本發(fā)明的一種去除水中重金屬離子的裝置，包括原水箱19，所述原水箱19分別通過進水閥23和再生液進水閥24連接處理模塊21，所述處理模塊21上還設(shè)有產(chǎn)水閥26、再生液排放閥25和直流電源22；所述原水箱19通過加壓泵20與進水閥23和再生液進水閥24相連；所述產(chǎn)水閥26與處理模塊21之間還設(shè)有產(chǎn)水循環(huán)閥27，所述產(chǎn)水循環(huán)閥27與原水箱19相連；

所述處理模塊21包括密封框架1，所述密封框架1的兩端分別設(shè)有陽極2和陰極3，所述密封框架1內(nèi)設(shè)有樹脂室隔板4和再生液室隔板5，所述樹脂室隔板4和再生液室隔板5均為中空結(jié)構(gòu)，兩端分別設(shè)有通孔；所述樹脂室隔板4內(nèi)填充有交替設(shè)置的載錳陽離子交換樹脂8和載鐵陰離子交換樹脂9，所述再生液室隔板5內(nèi)填充有交織塑料網(wǎng)7；所述樹脂室隔板4的兩側(cè)分別設(shè)有陰離子交換膜6和陽離子交換膜10。

所述載錳陽離子交換樹脂8的單層厚度為5～10cm。

所述載鐵陰離子交換樹脂9的單層厚度為5～7cm。

本發(fā)明的一種去除水中重金屬離子的方法，包括去除重金屬離子步驟和樹脂再生步驟；