一種高分子重金屬絮凝裝置的製作方法

2023-10-10 22:50:39 1

本發明屬於水處理
技術領域：
，具體涉及一種高分子重金屬絮凝裝置。
背景技術：
：重金屬廢水是指礦冶、機械製造、化工、電子、儀表等工業生產過程中排出的含重金屬的廢水。重金屬（如含鎘、鎳、汞、鋅等）廢水是對一環境汙染最嚴重和對人類危害最大的工業廢水之一，其水質水量與生產工藝有關。廢水中的重金屬一般不能分解破壞，只能轉移其存在位置和轉變其物化形態。處理方法是首先改革生產工藝，不用或少用毒性大的重金屬，在生產地點就地處理常採用化學沉澱法、離子交換法等進行處理，處理後的水中重金屬低於排放標準可以排放或回用。形成新的重金屬濃縮產物儘量回收利用或加以無害化處理。重金屬捕集劑是一種與重金屬離子強力螯合的化工藥劑，因能在常溫和很寬的PH值條件範圍內，與廢水中的Cu2+、Cd2+、Hg2+、Pb2+、Mn2+、Ni2+、Zn2+、Cr3+等各種重金屬離子進行化學反應，並在短時間內迅速生成不溶性、低含水量、容易過濾去除的絮狀沉澱，從而達到從水中去除重金屬離子的目的，故而該化學品又被稱為重金屬捕捉劑。好的重金屬捕集劑由於其強螯合性，反應不僅能在常溫和很寬的PH值條件範圍內進行，而且不受重金屬離子濃度高低的影響。即使所處理廢水中含有絡合物成份，也能一次沉澱廢水中各種重金屬離子，使廢水達到排放標準。但是，目前重金屬捕集劑主要呈粉末狀，通過投料與靜置沉澱的方式進行，這種方式雖然能夠吸附重金屬，但是對低濃度的重金屬廢液，存在吸附效果不佳，處理時間長等問題，造成整個處理效率的降低。技術實現要素：本發明的目的是提供一種高分子重金屬絮凝裝置，本發明具有絮凝效果佳，過濾效果好，穩定性佳。一種高分子重金屬絮凝裝置，包括過濾板、一級固定鋁板、一級重金屬絮凝板、二級固定鋁板、二級重金屬絮凝板，所述一級固定鋁板與二級固定鋁板呈工字型，並對接形成空腔，所述空腔內放置一級重金屬絮凝板，所述一級固定鋁板上端的凹槽內設置有過濾板，所述二級固定鋁板下端的凹槽內設置有二級重金屬絮凝劑，所述一級固定鋁板與二級固定鋁板中心均設置有斜向柵孔板，所述過濾板採用不鏽鋼過濾板，所述一級重金屬絮凝板和二級重金屬絮凝板採用微孔重金屬絮凝板。本發明的高分子重金屬絮凝裝置，從過濾板進水，通過過濾板的過濾將廢水中顆粒物質進行過濾，降低廢水的顆粒物質；經過濾板過濾後的廢水通過一級固定鋁板的斜向柵孔板進行液體流徑導向，將廢水通入一級重金屬絮凝板內，通過一級重金屬絮凝板內的孔隙進行重金屬吸附，採用微孔結構的重金屬絮凝板能夠充分利用其大比表面，增加接觸面積，從而提高重金屬吸附效果；經一級重金屬絮凝板過濾的廢水能夠將大部分的重金屬離子去除，然後進入二級固定鋁板，通過第二固定鋁板的斜向柵孔結構進行二次液體流動導向，廢水進入二級重金屬絮凝板；二級重金屬絮凝板將一級重金屬絮凝板吸附後殘留的重金屬離子吸附，二次吸附的方式大大降低了廢水中重金屬的含量，提高了吸附效率與吸附效果。作為優選，所述一級固定鋁板和二級固定鋁板中的柵孔板傾斜角度為30度，所述柵孔板的整體高度對於固定鋁板的厚度。水流從大孔徑區域進入小孔徑會形成較為強烈的水流反衝，會大大降低水流速度，所述柵孔板的傾斜能夠給水流提供流通角度，能夠起到良好的流暢性，能夠降低廢水進行絮凝板的反衝力，當傾斜角度為30度時，水流的流暢性最好。作為優選，所述過濾板採用多層金屬網結構，所述金屬網孔徑為0.3-1.2mm。多層結構的金屬網形成的過濾板孔徑結構較為穩定，同時由於層層過濾的結構使用壽命得到大幅度的延長，過濾效果得到了保證，過濾板能夠將廢水中的顆粒進行過濾，不僅降低了廢水的濁度，同時對重金屬絮凝板起到保護作用，防止顆粒將絮凝板孔隙堵塞。作為優選，所述一級重金屬絮凝板的孔隙為0.01-0.1mm，所述二級重金屬絮凝板的孔隙為1-8μm。採用孔徑不同的重金屬絮凝板能夠起到分級處理的效果，通過一級重金屬絮凝板進行大量吸附處理後，重金屬離子濃度大大降低，此時採用低孔徑的二級重金屬絮凝板能夠將分散度更高的廢水吸附重金屬離子，達到二次淨化效果，處理後的廢水重金屬離子濃度更低，清澈度更高。作為優選，所述重金屬絮凝板採用聚丙烯酸鈉作為原材料，輔以發泡劑、胺化劑與黃原酸化劑，聚丙烯酸鈉與發泡劑混合形成板狀結構，經發泡反應形成微孔結構，胺化反應與黃原酸化反應形成微孔型絮凝板，所述發泡劑採用偶氮二甲酸二異丙酯，所述胺化劑採用二烯丙基甲基胺，黃原酸化劑採用二硫化碳的氫氧化鈉溶液。作為優選，所述一級重金屬絮凝板的配比如下：聚丙烯酸鈉100份、發泡劑15-20份、胺化劑50-70份、黃原酸化劑50-70份。作為優選，所述二級重金屬絮凝板的配比如下：聚丙烯酸鈉100份、發泡劑8-12份、胺化劑50-70份、黃原酸化劑50-70份。所述發泡反應的溫度為80-100℃，發泡壓力為3-8MPa。發泡反應的條件能夠將發泡劑進行分解，在聚丙烯酸鈉的板狀內形成微孔結構，在80-100℃能夠保證發泡劑的發泡反應，同時不破壞結構，形成微孔結構，增加比表面。與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：（1）本發明高分子重金屬絮凝裝置具有絮凝效果佳，過濾效果好，穩定性佳。（2）本發明的高分子重金屬絮凝裝置，結構簡單，實用性強，使用壽命長，適用於多種廢水。（3）本發明的高分子重金屬絮凝裝置大大提高了絮凝沉澱效率，縮短了絮凝沉澱時間。附圖說明圖1為本發明的結構示意圖。圖中：1、過濾板；2、一級固定鋁板；3、一級重金屬絮凝板；4、二級固定鋁板；5、二級重金屬絮凝板。具體實施方式下面結合實施例對本發明做進一步描述：實施例1一種高分子重金屬絮凝裝置，包括過濾板1、一級固定鋁板2、一級重金屬絮凝板3、二級固定鋁板4、二級重金屬絮凝板5，所述一級固定鋁板2與二級固定鋁板4呈工字型，並對接形成空腔，所述空腔內放置一級重金屬絮凝板3，所述一級固定鋁板2上端的凹槽內設置有過濾板1，所述二級固定鋁板4下端的凹槽內設置有二級重金屬絮凝劑5，所述一級固定鋁板2與二級固定鋁板4中心均設置有斜向柵孔板，所述過濾板1採用不鏽鋼過濾板，所述一級重金屬絮凝板3和二級重金屬絮凝板5採用微孔重金屬絮凝板。作為優選，所述一級固定鋁板2和二級固定鋁板4中的柵孔板傾斜角度為30度，所述柵孔板的整體高度對於固定鋁板的厚度。作為優選，所述過濾板1採用多層金屬網結構，所述金屬網孔徑為0.3mm。作為優選，所述一級重金屬絮凝板3的孔隙為0.01mm，所述二級重金屬絮凝板4的孔隙為1μm。作為優選，所述重金屬絮凝板採用聚丙烯酸鈉作為原材料，輔以發泡劑、胺化劑與黃原酸化劑，聚丙烯酸鈉與發泡劑混合形成板狀結構，經發泡反應形成微孔結構，胺化反應與黃原酸化反應形成微孔型絮凝板，所述發泡劑採用偶氮二甲酸二異丙酯，所述胺化劑採用二烯丙基甲基胺，黃原酸化劑採用二硫化碳的氫氧化鈉溶液。作為優選，所述一級重金屬絮凝板的配比如下：聚丙烯酸鈉100份、發泡劑15份、胺化劑50份、黃原酸化劑50份。作為優選，所述二級重金屬絮凝板的配比如下：聚丙烯酸鈉100份、發泡劑8份、胺化劑50份、黃原酸化劑50份。所述發泡反應的溫度為80℃，發泡壓力為3MPa。實施例2一種高分子重金屬絮凝裝置，包括過濾板1、一級固定鋁板2、一級重金屬絮凝板3、二級固定鋁板4、二級重金屬絮凝板5，所述一級固定鋁板2與二級固定鋁板4呈工字型，並對接形成空腔，所述空腔內放置一級重金屬絮凝板3，所述一級固定鋁板2上端的凹槽內設置有過濾板1，所述二級固定鋁板4下端的凹槽內設置有二級重金屬絮凝劑5，所述一級固定鋁板2與二級固定鋁板4中心均設置有斜向柵孔板，所述過濾板1採用不鏽鋼過濾板，所述一級重金屬絮凝板3和二級重金屬絮凝板5採用微孔重金屬絮凝板。作為優選，所述一級固定鋁板2和二級固定鋁板4中的柵孔板傾斜角度為30度，所述柵孔板的整體高度對於固定鋁板的厚度。作為優選，所述過濾板1採用多層金屬網結構，所述金屬網孔徑為1.2mm。作為優選，所述一級重金屬絮凝板3的孔隙為0.1mm，所述二級重金屬絮凝板4的孔隙為8μm。作為優選，所述重金屬絮凝板採用聚丙烯酸鈉作為原材料，輔以發泡劑、胺化劑與黃原酸化劑，聚丙烯酸鈉與發泡劑混合形成板狀結構，經發泡反應形成微孔結構，胺化反應與黃原酸化反應形成微孔型絮凝板，所述發泡劑採用偶氮二甲酸二異丙酯，所述胺化劑採用二烯丙基甲基胺，黃原酸化劑採用二硫化碳的氫氧化鈉溶液。作為優選，所述一級重金屬絮凝板的配比如下：聚丙烯酸鈉100份、發泡劑20份、胺化劑70份、黃原酸化劑70份。作為優選，所述二級重金屬絮凝板的配比如下：聚丙烯酸鈉100份、發泡劑12份、胺化劑70份、黃原酸化劑70份。所述發泡反應的溫度為100℃，發泡壓力為8MPa。實施例3一種高分子重金屬絮凝裝置，包括過濾板1、一級固定鋁板2、一級重金屬絮凝板3、二級固定鋁板4、二級重金屬絮凝板5，所述一級固定鋁板2與二級固定鋁板4呈工字型，並對接形成空腔，所述空腔內放置一級重金屬絮凝板3，所述一級固定鋁板2上端的凹槽內設置有過濾板1，所述二級固定鋁板4下端的凹槽內設置有二級重金屬絮凝劑5，所述一級固定鋁板2與二級固定鋁板4中心均設置有斜向柵孔板，所述過濾板1採用不鏽鋼過濾板，所述一級重金屬絮凝板3和二級重金屬絮凝板5採用微孔重金屬絮凝板。作為優選，所述一級固定鋁板2和二級固定鋁板4中的柵孔板傾斜角度為30度，所述柵孔板的整體高度對於固定鋁板的厚度。作為優選，所述過濾板1採用多層金屬網結構，所述金屬網孔徑為0.8mm。作為優選，所述一級重金屬絮凝板3的孔隙為0.08mm，所述二級重金屬絮凝板4的孔隙為5μm。作為優選，所述重金屬絮凝板採用聚丙烯酸鈉作為原材料，輔以發泡劑、胺化劑與黃原酸化劑，聚丙烯酸鈉與發泡劑混合形成板狀結構，經發泡反應形成微孔結構，胺化反應與黃原酸化反應形成微孔型絮凝板，所述發泡劑採用偶氮二甲酸二異丙酯，所述胺化劑採用二烯丙基甲基胺，黃原酸化劑採用二硫化碳的氫氧化鈉溶液。作為優選，所述一級重金屬絮凝板的配比如下：聚丙烯酸鈉100份、發泡劑18份、胺化劑60份、黃原酸化劑60份。作為優選，所述二級重金屬絮凝板的配比如下：聚丙烯酸鈉100份、發泡劑10份、胺化劑55份、黃原酸化劑65份。所述發泡反應的溫度為85℃，發泡壓力為5MPa。實施例4以實施例1中的多層重金屬過濾裝置為過濾裝置進行模擬實驗，分別配置Zn2+、Cu2+、Pb2+、Cd2+、Hg2+和Ni2+的模擬重金屬廢液。絮凝試驗條件：分別取500mL模擬重金屬水樣，通過過濾裝置進行絮凝過濾，取濾液在A-Analyst300型原子吸收分光光度計上測定殘餘重金屬離子濃度，其處理效果如表1所述：表1本發明高分子重金屬絮凝裝置對游離重金屬離子的去除效果Zn2+Cu2+Pb2+Cd2+Hg2+Ni2+處理前濃度mg/L100100100100100100處理後濃度mg/L0.010.030.060.050.010.02去除率%99.9999.9799.9499.9599.9999.98經過對多種重金屬廢水的模擬反應顯示，本發明的高分子重金屬絮凝劑具有良好的絮凝效果，對重金屬離子具有良好的捕集效果，處理效率在99.95%以上。實施例5以實施例1中的多層重金屬過濾裝置為過濾裝置進行模擬實驗，以市面所售的ACPF、DTCR和TMT-18作為對比例，配置銅濃度為120mg/L，COD約為1000mg/L的藍色混合模擬重金屬廢液。絮凝試驗條件：分別取500mL模擬重金屬水樣，調節pH值至7-9，加入藥劑，利用定時變速六聯攪拌機在200-240r/min下快攪5min，在100-120r/min下攪拌10min，再在50-60r/min下慢攪10min，靜置35min，將沉降後的上清液過濾，取濾液在A-Analyst300型原子吸收分光光度計上測定殘餘重金屬離子濃度；調節pH值至7-9，通過過濾裝置進行絮凝過濾，取濾液在A-Analyst300型原子吸收分光光度計上測定殘餘重金屬離子濃度，其處理效果如表2所述，其沉降速度對比見表2：表2本發明高分子重金屬絮凝裝置與不同金屬絮凝劑在混合模擬廢液的使用效果可見，本發明產物在處理模擬銅廢液時比市售的ACPF、DTCR和TMT-18的效果更好。從表2可以看出，本發明樣品產生的絮體過濾速度明顯比ACPF的快，遠快於市售的DTCR和TMT-18；銅離子捕集效果高於市售的ACPF、DTCR和TMT-18，同時COD去除效果得到穩步的改善，濁度方面，去除率良好，高於市面絮凝劑。實施例6選用某電鍍廠的綜合廢水，含絡合態鎳濃度為32.56mg/L，絡合態鋅濃度為96.12mg/L，絡合態銅濃度為64.87mg/L，絡合態鉻濃度為60.l3mg/L，pH為7.60。量取該綜合廢水1000ml置於錐形瓶中，分別加入實施例1-3的產物0.8g，攪拌10min，靜置15min，取上清液過濾後用原子吸收光譜法測定鎳鋅銅的濃度，其處理效果如表三所示。表3實施例1-3對實際綜合廢水的使用效果通過表三可以看出，本發明的高分子重金屬絮凝劑具有良好的重金屬捕集效果。本發明的高分子重金屬絮凝劑具有反應快，處理時間短，對重金屬離子的去除率高(可達99.84％以上)等優點。以上所述僅為本發明的一實施例，並不限制本發明，凡採用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本發明的保護範圍內。當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp