[發明專利]一種用于處理重金屬廢水及回收重金屬的裝置及方法

在審

• 申請號: 202011609750.0
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112645543A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 何穩
• 申請（專利權）人: 何穩
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F101/22;C02F101/20
• 代理公司: 北京智宇正信知識產權代理事務所(普通合伙) 11876
• 代理人: 于理科

1.一種用于處理重金屬廢水及回收重金屬的裝置，包括底座（1）和固定安裝于底座（1）頂端的吸附池（2）和生物膜過濾池（3），其特征在于：所述吸附池（2）的頂端部嵌設安裝有橢形蓋板（4），所述橢形蓋板（4）位于吸附池（2）的中心軸線位置上轉動安裝有旋轉柱（5），所述旋轉柱（5）的下端轉動連接于底座（1）的內底部，所述底座（1）的內底部固定安裝有對旋轉柱（5）進行驅動的旋轉電機，所述旋轉柱（5）的底端部環形固定連接有多個外吸附球（6），多個所述外吸附球（6）內部均填充有多個內吸附球（13）以及水解釋酸囊（14），所述外吸附球（6）通過進水口（601）與旋轉柱（5）的內部相連通，所述外吸附球（6）的外側壁上套設有呈交叉分布的過濾網環（7），所述橢形蓋板（4）的頂端固定安裝有抽水機構，所述抽水機構的一端與旋轉柱（5）的頂端相旋轉連接，所述抽水機構的另一端貫穿橢形蓋板（4）并延伸至底座（1）內部，所述吸附池（2）的底端通過排水閥與生物膜過濾池（3）內部相連接，所述生物膜過濾池（3）的內部分布有多組生物掛膜體，所述生物膜過濾池（3）的內部插設有曝氣管，所述吸附池（2）的頂端設有進水管，所述生物膜過濾池（3）的底端設有排水管。

2.根據權利要求1所述的一種用于處理重金屬廢水及回收重金屬的裝置，其特征在于：所述抽水機構機構包括固定安裝于橢形蓋板（4）頂端的循環泵（8），所述循環泵（8）的抽水端固定連接有下沉抽管（9），所述下沉抽管（9）的底端延伸至底座（1）內部，所述循環泵（8）的出水端通過旋轉接頭（10）與旋轉柱（5）的頂端相連接。

3.根據權利要求1所述的一種用于處理重金屬廢水及回收重金屬的裝置，其特征在于：所述外吸附球（6）為高導熱性的中空陶瓷球體，所述內吸附球（13）為多孔隙的活性炭顆粒球。

4.根據權利要求3所述的一種用于處理重金屬廢水及回收重金屬的裝置，其特征在于：所述水解釋酸囊（14）包括內外分布的滲透層（142）和水解層（141），所述滲透層（142）的內部填充有酸洗液（144），所述滲透層（142）的內部還設有導熱球（143），所述導熱球（143）的內部填充有導熱填充物。

5.根據權利要求4所述的一種用于處理重金屬廢水及回收重金屬的裝置，其特征在于：所述水解層（141）為水溶性材料制成，所述導熱填充物為導熱油與石墨導熱顆粒混合而成。

6.根據權利要求5所述的一種用于處理重金屬廢水及回收重金屬的裝置，其特征在于：所述旋轉柱（5）的底端部以及多個進水口（601）均采用導熱材料制成，所述吸附池（2）的內底部嵌設安裝有導熱墊，所述導熱墊上嵌設連接有導熱纖維（16），所述導熱纖維（16）的另一端分別嵌設安裝于多個多組生物掛膜體內部。

7.根據權利要求6所述的一種用于處理重金屬廢水及回收重金屬的裝置，其特征在于：所述外吸附球（6）的內部還填充有多個生熱顆粒（17），多個所述生熱顆粒（17）均采用導熱鋁材料制成。

8.根據權利要求7所述的一種用于處理重金屬廢水及回收重金屬的裝置，其特征在于：所述生物掛膜體包括固定連接于生物膜過濾池（3）內部的掛膜桿（11），所述掛膜桿（11）的外側壁上從上至下分布有多個掛膜纖維網（12），多個所述掛膜纖維網（12）上附著有微生物菌種。

9.根據權利要求8所述的一種用于處理重金屬廢水及回收重金屬的裝置，其特征在于：上下相鄰的兩個掛膜纖維網（12）之間環形分布有多個纖維絲（15），多個所述纖維絲（15）上設于纖維絨毛，所述導熱纖維（16）嵌設于掛膜桿（11）內部。

10.根據權利要求1-9任一所述的一種用于處理重金屬廢水及回收重金屬的方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、待處理的廢水首先導入吸附池（2）內，啟動旋轉電機，旋轉電機帶動旋轉柱（5）進行旋轉，與此同時，通過循環泵（8）、下沉抽管（9）以及旋轉接頭（10）的配合將吸附池（2）內部的廢水源源不斷導入至旋轉柱（5）內，廢水通過旋轉柱（5）高壓導入至多個外吸附球（6）內，在外吸附球（6）旋轉的過程中，廢水與多個內吸附球（13）接觸并被甩出，旋轉的外吸附球（6）不僅對導入其內部的廢水起到吸附作用，還對吸附池（2）內部的廢水起到接觸性吸附作用；

S2、多個內吸附球（13）、水解釋酸囊（14）在外吸附球（6）內隨外吸附球（6）高速旋轉碰撞，而水解釋酸囊（14）在相互撞擊過程中，其外表面的水解層（141）水解后，且內部的酸洗液（144）通過滲透層（142）溢出，多個內吸附球（13）與酸洗液（144）相互配合，內吸附球（13）能在酸性條件下從低濃度含鉻廢水中有效地去除鉻，提高對廢水中重金屬的吸附效果；

S3、在多個內吸附球（13）、水解釋酸囊（14）以及生熱顆粒（17）相互撞擊的過程中，產生一定的熱量，熱量通過外吸附球（6）、進水口（601）導入至旋轉柱（5）的下端部，并通過吸附池（2）底部的導熱墊、導熱纖維（16）將熱量傳遞至生物掛膜體內部，有利于對生物掛膜體上的微生物菌種提供熱量供應，廢水在吸附池（2）內部停留處理1-2h，通過排水閥排入至生物膜過濾池（3）內進行生物處理，并在生物膜過濾池（3）內停留處理1-1.5h后排出。