CN211111549U - 废水脱氯除汞的处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及废水处理领域，公开了一种废水脱氯除汞的处理设备。本实用新型中，废水脱氯除汞的处理设备，包括：第一反应箱，用于容纳预处理废水、钙碱、铝盐复配剂；第二反应箱，与第一反应箱相贴近，用于容纳从第一反应箱中溢流出的悬浮液和絮凝剂；澄清池，与第二反应箱相通；澄清池的底部连通有排污管道，排污管道用于容纳助凝剂，还用于将沉淀物排出；至少一个汞资源回收箱，均与澄清池相通，用于容纳金属还原剂和澄清池中流出的澄清水溶液，还用于将澄清水溶液和金属还原剂反应生成的零价汞分离出来；且汞资源回收箱还开设有排水口；磁分离装置。与现有技术相比，使得废水脱氯除汞的同时，实现废水的近零排放和汞资源的回收。

Description

废水脱氯除汞的处理设备

技术领域

本实用新型实施例涉及废水处理领域，特别涉及废水脱氯除汞的处理设备。

背景技术

废水中高浓度的氯离子会腐蚀金属管道设备，影响运行安全，因此，对废水氯离子排放的限制日趋严苛。另外，废水中重金属汞由于其高毒性、易迁移性、生物累积性等特性备受关注，《上海市污水综合排放标准》(DB31/199-2018)对汞离子排放限值做了明确规定(0.005mg/L)。随着环保要求的提高，开始提出脱硫废水零排放的要求，脱除氯离子和重金属离子是实现废水零排放的首要任务。

实用新型内容

本实用新型实施方式的目的在于提供一种废水脱氯除汞的处理设备，使得废水脱氯除汞的同时，实现废水的近零排放和汞资源的回收。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种废水脱氯除汞的处理设备，包括：

第一反应箱，用于容纳预处理废水、钙碱、铝盐复配剂，还用于所述预处理废水和所述钙碱、所述铝盐复配剂发生反应，调节所述预处理废水的pH值至预设值，去除氯离子和部分金属离子，得到含有沉淀物的悬浮液；

第二反应箱，与所述第一反应箱相贴近，用于容纳从所述第一反应箱中溢流出的所述悬浮液和絮凝剂；

澄清池，与所述第二反应箱相通，用于容纳从所述第二反应箱中流出的悬浮液；所述澄清池的底部连通有排污管道，所述排污管道用于容纳助凝剂，还用将所述沉淀物排出；

至少一个汞资源回收箱，均与所述澄清池相通，用于容纳金属还原剂和所述澄清池中流出的澄清水溶液，还用于将所述澄清水溶液和所述金属还原剂反应生成的零价汞分离出来；且汞资源回收箱还开设有排水口；

磁分离装置，用于分离出残余的所述金属还原剂。

本实用新型实施方式相对于现有技术而言，由于设有第一反应箱、第二反应箱、澄清池、磁分离装置、和至少一个汞资源回收箱，预处理废水在第一反应箱中和钙碱和铝盐复配剂发生反应生成沉淀物，将氯离子和部分金属离子形成难溶解物析出。在第二反应箱与第一反应箱相贴近，含有沉淀物的悬浮液溢流到第二反应箱中，通过絮凝剂让沉淀物团聚在一起。而其他预处理废水可继续通入到第一反应箱中进行反应处理。澄清池与第二反应箱相通，悬浮液通入到澄清池中，悬浮液中团聚在一起的沉淀物重量增加，静置后可下沉沉淀下来，澄清池底部又连通有排污管道，沉淀物下沉后进入排污管道。又由于在排污管道中容纳有助凝剂，助凝剂进一步促进沉淀物团聚在一起，并将沉淀物脱水，让沉淀物排出。即让悬浮液形成分层，上层为澄清水溶液，下层为沉淀物，下层的沉淀物从排污管道中排出，上层的澄清水溶液溢流到与澄清池相通的汞资源回收箱中，从而实现氯离子的分离析出。澄清水溶液通入到汞资源回收箱中，与金属还原剂反应，生成零价汞沉淀下来汞资源回收箱底部。通过磁分离装置吸引金属还原剂，让金属还原剂吸附在磁分离装置上。且汞资源回收箱还开设有排水口，由于金属还原剂和汞滴被已被收集，汞资源回收箱内的液体向外排出，可得到排出的净化水。从而实现对汞资源回收，废水中的氯离子、金属离子的分离，废水的近零排放。

另外，所述澄清池包括：与所述第二反应箱相连通的容纳区、与所述容纳区的底部相连通的引导区，且所述引导区远离所述容纳区的一端与所述排污管道相连通。

另外，所述引导区的侧壁为斜面，所述斜面朝向远离所述容纳区的一侧聚拢。

另外，各所述汞资源回收箱均包括：

容纳箱体，与所述澄清池相通，且开设有所述排水口；

搅拌装置，至少部分设置在所述容纳箱体内；

回收箱体，设置在所述容纳箱体底部，且与所述容纳箱体的底部相通。

另外，所述回收箱体的侧壁为斜面，所述斜面朝向远离所述容纳箱体的一侧聚拢。

另外，第二反应箱包括：

絮凝箱体，与所述第一反应箱相贴近，用于容纳从所述第一反应箱中溢流出的所述悬浮液和絮凝剂；

缓冲箱体，与所述絮凝箱体和所述澄清池相贴近，用于容纳从所述絮凝箱体中溢流出的物质。

另外，所述絮凝箱体、所述缓冲箱体、所述第一反应箱容量相同。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本实用新型第一实施方式中废水脱氯除汞的处理设备的结构示意图；

图2是本实用新型第一实施方式中废水脱氯除汞的方法的流程图；

图3是本实用新型第二实施方式中废水脱氯除汞的处理设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本实用新型的第一实施方式涉及一种废水脱氯除汞的方法，如图1和图2所示，图1中箭头A为溶液流向，箭头B为污泥排出流向，包括以下步骤：

步骤1，在预处理废水中加入钙碱和铝盐复配剂，调节所述预处理废水的pH值至预设值，并去除氯离子和部分金属离子，得到含有沉淀物的悬浮液；具体的说，将预处理废水流入第一反应箱1中，预处理废水中钙、镁、锰等金属离子含量远高于汞含量，在第一反应箱1中加入钙碱和铝盐复配剂，反应0.5-2小时，钙、镁、锰等金属离子生产重金属氢氧化物，氯离子生成钙铝氯化合物Ca₄Al₂Cl₂(OH)₁₂也为沉淀物，从而废水中的氯离子和部分金属离子从废水中分离。

步骤2，在悬浮液中加入絮凝剂，并静置预设时长，促进所述悬浮液中的沉淀物团聚；将含有沉淀物的悬浮液从第一反应箱1后溢流进入到第二反应箱2中，再向第二反应箱2中加入絮凝剂，让沉淀物絮凝团聚在一起。在第二反应箱2中反应时，可以将新的待处理废水通入第一反应箱1中，从而将废水分批连续处理。第二反应箱2包括絮凝箱体21和缓冲箱体22，絮凝箱体21与第一反应箱1相贴近，含有沉淀物的悬浮液先溢流进入到絮凝箱体21中，在絮凝箱体21里加入絮凝剂，含有沉淀物的悬浮液在絮凝箱体21内的时长为0.5-2小时，之后将污泥的溶液溢流进入到缓冲箱体22内，延长絮凝时间，更多的沉淀物实现团聚，让溶液的金属离子和氯离子分离出更多。且在缓冲箱体22内的时长也为0.5-2小时，在将絮凝箱体21内的溶液通入到缓冲箱体22内后，第一反应箱1体内的溶液可通入到絮凝箱体21内，持续处理，提高效率。

步骤3，在团聚后的沉淀物中加入助凝剂，进一步促进沉淀物的团聚，且将沉淀物脱水，排出脱水后的沉淀物，得到澄清水溶液并排出澄清水溶液；具体的说，将悬浮液通入到澄清池3中，悬浮液中团聚在一起的沉淀物重量增加，静置后可下沉沉淀下来，澄清池3底部连通有排污管道20，沉淀物下沉后进入排污管道20。助凝剂放置在排污管道20中，助凝剂进一步促进沉淀物团聚在一起，并将沉淀物脱水，让沉淀物排出。即让悬浮液形成分层，上层为澄清水溶液，下层为沉淀物，下层的沉淀物从排污管道20中排出，上层的澄清水溶液溢流到与澄清池3相通的汞资源回收箱4中，从而实现氯离子和部分重金属离子的分离析出。

步骤4，在澄清水溶液中加入金属还原剂，将澄清水中的汞离子还原成零价汞，得到含有零价汞和残余所述金属还原剂的浆液；将澄清水通入到汞资源回收箱4中，将金属还原剂加入到汞资源回收箱4中，对汞资源回收箱4中进行搅拌，让澄清水溶液与金属还原剂充分反应，汞离子还原成零价汞。且金属还原剂在澄清水中的放置时长为20-180min。

步骤5，将浆液静置，沉淀出零价汞，并通过磁分离装置分离出残余的所述金属还原剂，得到可排出的净化水。汞资源回收箱4包括容纳箱体41、回收箱体42和搅拌装置43，回收箱体42的侧壁为斜面，斜面朝向远离容纳箱体41的一侧聚拢。停止对汞资源回收箱4内搅拌后，对汞资源回收箱4内的物质静置20-180min，零价汞密度大于水，形成汞滴下沉，沿斜面下滑至回收箱体42内，金属汞被收集。在通过磁分离装置5吸引金属还原剂，让金属还原剂吸附在磁分离装置5上。容纳箱体41又开设有排水口，由于金属还原剂和汞滴已被收集，容纳箱体41内的液体向外排出，可得到排出的净化水。

进一步的，汞资源回收箱4可至少设置一个。在有多个时，将澄清水溶液可分别流入不同的汞资源回收箱4进行处理，从而各汞资源回收箱4中均分离出金属汞，提高工作效率。

通过上述内容不难发现，通过在预处理废水中加入钙碱和铝盐复配剂，调节预处理废水的pH值，且钙碱与金属离子发生反向生成氢氧化物，形成沉淀物，钙碱、铝盐与氯离子与发生发应生成钙铝氯化合物，也为沉淀物，得到含有沉淀物的悬浮液。再将絮凝剂加入含有沉淀物的悬浮液中，让沉淀物进行絮凝，在静置预设时长后，部分沉淀物团聚在一起，且静置的状态下团聚的沉淀物重量增加，可下沉沉淀下来。且再向沉淀物中加入助凝剂，助凝剂进一步促进沉淀物团聚在一起，并将沉淀物脱水，让悬浮液中的沉淀物和澄清水分层，上层形成澄清水溶液并排出得到澄清水溶液，实现将废水中的氯离子分离。最后向澄清水中加入金属还原剂，金属还原剂将汞离子还原成零价汞，零价汞形成汞滴，比水的密度大，沉淀下来，实现将汞离子从废水中分离，在清除浆液中的金属还原剂，得到净化水。由于零价汞形成汞滴沉淀出来，可让汞资源回收，且废水中的氯离子、部分金属离子、汞离子得到分离，也实现废水的近零排放。

进一步的，步骤1中的钙碱为氢氧化钙，铝盐复配剂为偏铝酸钠，pH调节范围为7～12；且加入预处理废水中的钙离子的摩尔量为预处理废水中氯离子的2-5倍。加入预处理废水中偏铝酸钠的铝离子的摩尔量为预处理废水中氯离子的0.5-2倍。钙碱还可以为氧化钙，铝盐复配剂还可以为硝酸铝、硫酸铝等铝盐。

可选的，絮凝剂选自PAM、聚铁、聚铝中的一种或若干种，且浓度为0.2-2g/L。

可选的，助凝剂选自PAM、聚铁、聚铝中的一种或若干种，且浓度为0.2-2g/L。

另外，步骤4中残余的金属还原剂通过磁吸引分离出。也就是说，磁分离装置5可以是电磁铁，在反应结束后，直接通电让电磁铁吸住残余的金属还原剂。磁分离装置5也可以是磁铁，反应结束后，贴附到汞资源回收箱4上，吸附金属还原剂。

另外，金属还原剂选自铁粉、锌粉中的一种或若干种。

本实用新型的第二实施方式涉及一种废水脱氯除汞的处理设备，如图3所示，图3中箭头A为溶液流向，箭头B为污泥排出流向，包括：第一反应箱1、第二反应箱2、澄清池3、磁分离装置5和至少一个汞资源回收箱4。第一反应箱1用于容纳预处理废水、钙碱、铝盐复配剂，还用于预处理废水和钙碱、铝盐复配剂发生反应，调节预处理废水的pH值至预设值，去除氯离子和部分金属离子，得到含有沉淀物的悬浮液。第二反应箱2与第一反应箱1相贴近，第一反应箱1中的悬浮液溢流到第二反应箱2中，从而保证停留时间，使预处理废水与钙碱、铝盐复配剂充分混合，避免加进来的废水直接流入第二反应箱2。第二反应箱2用于容纳从第一反应箱1中溢流出的含有沉淀物的悬浮液和絮凝剂。澄清池3与第二反应箱2相通，用于容纳第二反应箱2中流出的悬浮液。澄清池的底部连通有排污管道，排污管道用于容纳助凝剂，还用于将沉淀物排出。汞资源回收箱4均与澄清池3相通，用于容纳澄清池中流出的澄清水溶液和金属还原剂，还用于将澄清水溶液和金属还原剂反应生成的零价汞分离出来，且各汞资源回收箱4还开设有排水口，排水口处可设置有阀门，在汞资源回收箱4内的工作结束后，打开阀门让净化水从排水口中排出。磁分离装置5用于分离出残余的金属还原剂。

具体的说，如图3所示，将待处理的废水通入到第一反应箱1中，预处理废水中钙、镁、锰等金属离子含量远高于汞含量，在第一反应箱1中加入钙碱和铝盐复配剂，反应0.5-2小时，钙、镁、锰等金属离子生产重金属氢氧化物，氯离子生成钙铝氯化合物Ca₄Al₂Cl₂(OH)₁₂也为沉淀物。含有沉淀物的悬浮液溢流到第二反应箱2中，再向第二反应箱2中加入絮凝剂，沉淀物絮凝团聚在一起。在第二反应箱2中反应时，可以将新的待处理废水通入第一反应箱1中，从而将废水分批连续处理。将第二反应箱2中的悬浮液通入到澄清池3中，悬浮液中团聚在一起的沉淀物重量增加，静置后可下沉沉淀下来，又澄清池3底部连通有排污管道20，沉淀物下沉后进入排污管道20。助凝剂放置在排污管道20中，助凝剂进一步促进沉淀物团聚在一起，并将沉淀物脱水，让沉淀物排出。即让悬浮液形成分层，上层为澄清水溶液，下层为沉淀物，下层的沉淀物从排污管道20中排出，上层的澄清水溶液溢流到与澄清池3相通的汞资源回收箱4中，从而实现氯离子的分离析出。之后，将金属还原剂加入到汞资源回收箱4中，对汞资源回收箱4中进行搅拌，让澄清水溶液与金属还原剂充分反应，汞离子还原成零价汞。将含有零价汞和残余的所述金属还原剂的溶液静置20-180min，沉淀出零价汞。通过磁分离装置5吸引金属还原剂，让金属还原剂吸附在磁分离装置5上。由于金属还原剂和汞滴已被收集，汞资源回收箱内的液体向外排出，可得到排出的净化水。

进一步的，如图3所示，汞资源回收箱4有多个时，各汞资源回收箱4之间不相通，磁分离装置5可包括多个电磁铁，设置在各汞资源回收箱4上。澄清水溶液可分别流入不同的汞资源回收箱4进行处理，从而各汞资源回收箱4中均分离出金属汞，提高工作效率。

通过上述内容不难发现，由于设有第一反应箱1、第二反应箱2、澄清池3、磁分离装置5和至少一个汞资源回收箱4，预处理废水在第一反应箱1中和钙碱和铝盐复配剂发生反应生成沉淀物，将氯离子和部分金属离子形成难溶解物析出。在第二反应箱2与第一反应箱1相贴近，含有沉淀物的悬浮液溢流到第二反应箱2中，通过絮凝剂让沉淀物团聚在一起。而其他预处理废水可继续通入到第一反应箱1中进行反应处理。澄清池3与第二反应箱2相通，悬浮液通入到澄清池3中，悬浮液中团聚在一起的沉淀物重量增加，静置后可下沉沉淀下来，澄清池3底部又连通有排污管道20，沉淀物下沉后进入排污管道20。又由于在排污管道中容纳有助凝剂，助凝剂进一步促进沉淀物团聚在一起，并将沉淀物脱水，让沉淀物排出。即让悬浮液形成分层，上层为澄清水溶液，下层为沉淀物，下层的沉淀物从排污管道20中排出，上层的澄清水溶液溢流到与澄清池相通的汞资源回收箱4中，从而实现氯离子的分离析出。澄清水溶液通入到汞资源回收箱4中，与金属还原剂反应，生成零价汞沉淀下来汞资源回收箱4底部。通过磁分离装置5吸引金属还原剂，让金属还原剂吸附在磁分离装置5上。且汞资源回收箱4还开设有排水口，由于金属还原剂和汞滴已被收集，汞资源回收箱4内的液体向外排出，可得到排出的净化水。从而实现对汞资源回收，废水中的氯离子、金属离子的分离，废水的近零排放。

进一步的，如图3所示，澄清池3包括：与第二反应箱2相连通的容纳区21、与容纳区21的底部相连通的引导区22，且引导区22远离容纳区21的一端与排污管道20相连通。

具体的说，如图3所示，引导区22的侧壁为斜面，斜面朝向远离容纳区21的一侧聚拢。沉淀物沿侧壁下滑至引导区22进入到排污管道20中向外排出。且可设置泵抽取排污管道20中的污泥。

另外，如图3所示，各汞资源回收箱4均包括：容纳箱体41、搅拌装置43、回收箱体42。容纳箱体41与述澄清池3相通，且容纳箱体41开设有排水口，搅拌装置43至少部分设置在容纳箱体41内，回收箱体42设置在容纳箱体41底部，且与容纳箱体41的底部相通。搅拌装置43包括电机和搅拌棒，电机驱动搅拌棒转动搅拌。金属还原剂加入到容纳箱体41后，搅拌装置43在容纳箱体41搅拌，让金属还原剂与澄清水溶液充分反应，将汞离子还原成零价汞。停止对汞资源回收箱4内搅拌后，对汞资源回收箱4内的物质静置20-180min，零价汞形成汞滴，汞滴密度大于水，下沉至回收箱体42内，金属汞被收集。容纳箱体41的排水口处可设置阀门，在需要将净化水排出收集时，打开阀门。

更值得一提的是，如图3所示，回收箱体42的侧壁为斜面，斜面朝向远离容纳箱体41的一侧聚拢。汞滴可沿侧壁下滑，便于进入回收箱体42内，实现汞资源的回收。且斜面水平夹角可大于60度，抑制汞的流出。

另外，如图3所示，第二反应箱2包括：絮凝箱体21和缓冲箱体22，絮凝箱体21与第一反应箱1贴近，用于容纳从第一反应箱中溢流出的含有沉淀物的悬浮液和絮凝剂，还用于含有沉淀物的悬浮液和絮凝剂反应。缓冲箱体22与絮凝箱体21和澄清池3相贴近，用于容纳从絮凝箱体21中溢流出的物质。含有沉淀物的悬浮液先溢流进入到絮凝箱体21中，在絮凝箱体21里加入絮凝剂，含有沉淀物的悬浮液在絮凝箱体21内的时长为0.5-2小时，之后将悬浮液通入到缓冲箱体22内，延长絮凝时间，让更多的沉淀物团聚在一起，让金属离子和氯离子分离出更多。且在缓冲箱体22内的时长也为0.5-2小时，在将絮凝箱体21内的物质均溢流进入到缓冲箱体22内后，第一反应箱1体内的悬浮液可通入到絮凝箱体21内，持续处理，提高效率。

另外，如图3所示，絮凝箱体21、缓冲箱体22、第一反应箱1容量相同。从而悬浮液从第一反应箱1进入到絮凝箱体21，在进入到缓冲箱体22可完全进入到在各箱体内，且箱体也不会过大造成占有多余的空间。

由于第二实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第二实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (7)

1.一种废水脱氯除汞的处理设备，其特征在于，包括：

第一反应箱，用于容纳预处理废水、钙碱、铝盐复配剂，还用于所述预处理废水和所述钙碱、所述铝盐复配剂发生反应，调节所述预处理废水的PH值至预设值，去除氯离子和部分金属离子，得到含有沉淀物的悬浮液；

第二反应箱，与所述第一反应箱相贴近，用于容纳从所述第一反应箱中溢流出的所述悬浮液和絮凝剂；

澄清池，与所述第二反应箱相通，用于容纳从所述第二反应箱中流出的悬浮液；所述澄清池的底部连通有排污管道，所述排污管道用于容纳助凝剂，还用于将所述沉淀物排出；

至少一个汞资源回收箱，均与所述澄清池相通，用于容纳金属还原剂和所述澄清池中流出的澄清水溶液，还用于将所述澄清水溶液和所述金属还原剂反应生成的零价汞分离出来；且汞资源回收箱还开设有排水口；

磁分离装置，用于分离出残余的所述金属还原剂。

2.根据权利要求1所述的废水脱氯除汞的处理设备，其特征在于，所述澄清池包括：与所述第二反应箱相连通的容纳区、与所述容纳区的底部相连通的引导区，且所述引导区远离所述容纳区的一端与所述排污管道相连通。

3.根据权利要求2所述的废水脱氯除汞的处理设备，其特征在于，所述引导区的侧壁为斜面，所述斜面朝向远离所述容纳区的一侧聚拢。

4.根据权利要求1所述的废水脱氯除汞的处理设备，其特征在于，各所述汞资源回收箱均包括：

容纳箱体，与所述澄清池相通，且开设有所述排水口；

搅拌装置，至少部分设置在所述容纳箱体内；

回收箱体，设置在所述容纳箱体底部，且与所述容纳箱体的底部相通。

5.根据权利要求4所述的废水脱氯除汞的处理设备，其特征在于，所述回收箱体的侧壁为斜面，所述斜面朝向远离所述容纳箱体的一侧聚拢。

6.根据权利要求1所述的废水脱氯除汞的处理设备，其特征在于，第二反应箱包括：

絮凝箱体，与所述第一反应箱相贴近，用于容纳从所述第一反应箱中溢流出的所述悬浮液和絮凝剂；

缓冲箱体，与所述絮凝箱体和所述澄清池相贴近，用于容纳从所述絮凝箱体中溢流出的物质。

7.根据权利要求6所述的废水脱氯除汞的处理设备，其特征在于，所述絮凝箱体、所述缓冲箱体、所述第一反应箱容量相同。

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