申請日2015.06.12
公開(公告)日2015.11.04
IPC分類號C02F3/32; C02F103/16; C02F101/22; C02F101/20
摘要
本發(fā)明公開了一種重金屬離子工業(yè)廢水處理的方法及裝置，本發(fā)明是構(gòu)筑一塊人工濕地作為處理重金屬離子工業(yè)廢水的反應(yīng)器，反應(yīng)器為箱形結(jié)構(gòu)，箱體上部設(shè)有進(jìn)水口，箱體底部設(shè)有出水口，箱體內(nèi)填充有填料，填料內(nèi)種植有植物，通過植物吸收廢水中的重金屬;同時在填料內(nèi)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(yīng)器中遷移，轉(zhuǎn)化，沉淀從而達(dá)到凈化重金屬廢水之目的。本發(fā)明將電化學(xué)法與生物膜法相結(jié)合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢達(dá)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(dá)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(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。
摘要附圖
權(quán)利要求書
1. 一種重金屬離子工業(yè)廢水處理的方法，其特征在于：該方法是構(gòu)筑一塊人工濕地作為處理重金屬離子工業(yè)廢水的反應(yīng)器，反應(yīng)器為箱形結(jié)構(gòu)，箱體上部設(shè)有進(jìn)水口，箱體底部設(shè)有出水口，箱體內(nèi)填充有填料，填料內(nèi)種植有植物，通過植物吸收廢水中的重金屬;同時在填料內(nèi)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(yīng)器中遷移，轉(zhuǎn)化，沉淀從而達(dá)到凈化重金屬廢水之目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述重金屬離子工業(yè)廢水處理的方法，其特征在于：所述填料內(nèi)鑲嵌的兩塊電極板間隔設(shè)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(fù)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。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述重金屬離子工業(yè)廢水處理的方法，其特征在于：所述填料是碎石子，碎石子的間隙內(nèi)種植的植物是美人蕉;美人蕉種入碎石子內(nèi)后，在碎石子內(nèi)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(nèi)加入一些活性污泥，以提高反應(yīng)器內(nèi)微生物量;并每天通10小時的1V電壓進(jìn)行馴化，待反應(yīng)器內(nèi)微生物穩(wěn)定后，反應(yīng)器才能正常工作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述重金屬離子工業(yè)廢水處理的方法，其特征在于：所述重金屬廢水通過進(jìn)水口進(jìn)入反應(yīng)器之后，在反應(yīng)器內(nèi)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。
5.一種用于權(quán)利要求1-4任一權(quán)利要求所述方法的重金屬離子工業(yè)廢水處理的裝置，其特征在于：包括反應(yīng)器箱體(8)，反應(yīng)器箱體(8)頂部一側(cè)設(shè)有進(jìn)水口(10)，進(jìn)水口(10)經(jīng)水泵(2)與廢水槽(1)連接;反應(yīng)器箱體(8)底部設(shè)有排水口(7)，排水口(7)與凈水槽(9)連接;反應(yīng)器箱體(8)內(nèi)填充有填料(6)，填料(6)上種植有植物(4)，填料(6)內(nèi)設(shè)有兩塊間隔設(shè)置的電極板(5)，兩塊間隔設(shè)置的電極板(5)分別與直流電源(3)的正極和負(fù)極連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5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。
7.根據(jù)權(quán)利要求5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(shè)置的電極板(5)之間的間距為53cm。
說明書
一種重金屬離子工業(yè)廢水處理的方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種重金屬離子工業(yè)廢水處理的方法及裝置，屬于工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
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(jìn)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(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時，也面臨著嚴(yán)重的重金屬廢水污染問題。有關(guān)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(yán)重污染，江河湖庫底質(zhì)的污染率高達(dá)80.1%。我國水體重金屬污染已經(jīng)十分嚴(yán)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(qiáng)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(dāng)前迫切的任務(wù)。
目前對重金屬廢水的處理主要依靠基質(zhì)，植物和微生物等對污染物進(jìn)行去除，處理效果并不理想。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種重金屬離子工業(yè)廢水處理的方法及裝置，采用既經(jīng)濟(jì)又合理的污水處理方法及裝置實現(xiàn)重金屬廢水的治理，提升處理效果，從而克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：
本發(fā)明的一種重金屬離子工業(yè)廢水處理方法為，該方法是構(gòu)筑一塊人工濕地作為處理重金屬離子工業(yè)廢水的反應(yīng)器，反應(yīng)器為箱形結(jié)構(gòu)，箱體上部設(shè)有進(jìn)水口，箱體底部設(shè)有出水口，箱體內(nèi)填充有填料，填料內(nèi)種植有植物，通過植物吸收廢水中的重金屬;同時在填料內(nèi)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(yīng)器中遷移，轉(zhuǎn)化，沉淀從而達(dá)到凈化重金屬廢水之目的。
前述方法中，所述填料內(nèi)鑲嵌的兩塊電極板間隔設(shè)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(fù)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。
前述方法中，所述填料是碎石子，碎石子的間隙內(nèi)種植的植物是美人蕉;美人蕉種入碎石子內(nèi)后，在碎石子內(nèi)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(nèi)加入一些活性污泥，以提高反應(yīng)器內(nèi)微生物量;并每天通10小時的1V電壓進(jìn)行馴化，待反應(yīng)器內(nèi)微生物穩(wěn)定后，反應(yīng)器才能正常工作。
前述方法中，所述重金屬廢水通過進(jìn)水口進(jìn)入反應(yīng)器之后，在反應(yīng)器內(nèi)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。
根據(jù)上述方法構(gòu)建并用于上述方法中的本發(fā)明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(yīng)器箱體，反應(yīng)器箱體頂部一側(cè)設(shè)有進(jìn)水口，進(jìn)水口經(jīng)水泵與廢水槽連接;反應(yīng)器箱體底部設(shè)有排水口，排水口與凈水槽連接;反應(yīng)器箱體內(nèi)填充有填料，填料上種植有植物，填料內(nèi)設(shè)有兩塊間隔設(shè)置的電極板，兩塊間隔設(shè)置的電極板分別與直流電源的正極和負(fù)極連接。
前述裝置中，所述植物為美人蕉。
前述裝置中，所述兩塊間隔設(shè)置的電極板之間的間距為53cm。
由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將電化學(xué)法與生物膜法相結(jié)合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢達(dá)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(dá)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(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。
