一种废水中重金属铊的双重净化装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种废水中重金属铊的双重净化装置，所述的装置主要包括外箱体、臭氧发生装置、排气管、气体流量计、隔层、进水管、PH值测试计、药品盒、磁力搅拌器、吸附剂、反渗透膜、气压调节装置、出水管一、出水管二、阀门，废水进入本发明专利技术的装置后经臭氧催化氧化产生沉淀，经吸附剂吸附，沉淀，随后进行反渗透过滤，本发明专利技术的装置原理简单，对废水中的重金属铊过滤效果明显，通过双重净化使废水中的重金属铊达到可排放标准。

Double purifying device for heavy metal thallium in waste water

The invention discloses a double purification device of thallium in wastewater, the device mainly comprises an outer box body, an ozone generating device, exhaust pipe, gas flow meter, interlayer, a water inlet pipe, pH meter, medicine box, magnetic stirrer, adsorbent, reverse osmosis membrane, pressure adjusting device, a water outlet pipe and a water outlet pipe two, the valve device of the invention, in the wastewater after the ozone catalytic oxidation produced by precipitation, adsorption, precipitation, followed by reverse osmosis filtration device, the principle of the invention is simple, obvious to the filtering effect of thallium in the wastewater, through double purification of heavy metal thallium in Wastewater can reach the emission standard.

【技术实现步骤摘要】
一种废水中重金属铊的双重净化装置
本专利技术涉及含重金属铊的废水处理
，具体来讲涉及一种废水中重金属铊的双重净化装置。
技术介绍
铊是一种剧毒重金属元素，被视为我国优先控制污染物。在天然水体中，铊含量较低，而在硫化物矿区，铊的含量很高。在天然水体中，铊主要以铊离子形式存在。在较强的氧化环境中，铊离子主要呈现三价铊离子，在水体中易形成氢氧化铊沉淀物，可制约水环境中铊的含量。铊可以通过饮用水和食物链进入人体，其中铊在人体的酶化反应过程中可以置换K+，并与酶产生很强的亲和力，从而诱发铊的毒害效应。铊对金属采矿、冶炼作业和水泥厂等污染源的水域内水生生物有害，一旦进入饮水水源，极易造成地域性慢性铊中毒。由于水体中铊含量通常很低，因此铊污染容易被忽视。已有报道淡水藻类的铊接触水平已达到100ug/L即可发生急性毒性作用；大的水生植物在接触28天8ug/L剂量的铊后生长缓慢，而有些污染严重水体的铊含量已达80-100ug/L。目前，铊污染的治理方法并不多，主要治理方法有：一利用海绵吸附体吸附的方法，在水体中加入吸附剂降低铊的活动速率并使其沉淀。二是在强碱条件下将铊转化为沉淀物。以上方法的单独使用效果均不佳，且过程缓慢，耗费成本高。
技术实现思路
为了解决这个问题，本专利技术提供了一种废水中重金属铊的双重净化装置，能够高效的去除废水中重金属铊。本专利技术的技术方案是：一种废水中重金属铊的双重净化装置，所述的装置主要包括外箱体、臭氧发生装置、排气管、气体流量计，将外箱体分割成初层过滤区域和深层过滤区域的隔层，所述的初层过滤区域中包括进水管、PH值测试计、药品盒、磁力搅拌器、吸附剂，所述的PH值测试计沿着外箱体内壁放置，所述的磁力搅拌器悬挂于外箱体上底面内侧，所述的深层过滤区域包括反渗透膜、气压调节装置、出水管一、出水管二，所述的隔层上固定有阀门，所述的反渗透膜垂直于外箱体，置于深层过滤区域的中间位置，所述的气压调节装置置于外箱体的上盖，所述的出水管一连接于反渗透膜的底端。进一步的，所述的反渗透膜为管状结构，采用多孔陶瓷纳米复合材料，孔隙率为55-85％，有效滤除废水中颗粒物以及重金属铊。一种废水中重金属铊的双重净化装置，所述的多孔陶瓷纳米复合材料的制备方法为：步骤一：粒径为60-100nm的纳米复合粉体TiC和TiB290-95份、NH4HCO31-5份、环氧树脂0.5-5份、二氧化硅0.5-5份，将原材料混合后，用超声波分散均匀，在高温电炉中，调节温度至900-1200℃，烧制4-6h，自然降温，得支撑体，备用；步骤二：向浓度为0.4-0.8mol/L的Ti(SO4)2溶液100ml中加入甘油25ml，使甘油浓度为0.1-0.4mol/L，使用H2SO4或NH3·H2O调节PH值为5.5-8.5，加热至60-90℃，加入加磷酸钠5-15g，搅拌均匀，得膜液，备用；步骤三：将步骤二制得的膜液涂覆至步骤一制备的支撑体表面，厚度为10-100um，置于均质机转台上，转速为2000-4000r/min，1-5min后，置于高温电炉中，调节温度400-500℃，5-10min后，得陶瓷膜层，重复3-5次；步骤四：将步骤三所得陶瓷膜层置于高温电炉中，调节温度1200-1400℃，4-6h后，得多孔陶瓷膜。进一步的，所述的步骤一中TiC和TiB2的质量比1:1.2。进一步的，所述的外箱体、隔层采用不锈钢材料，内壁经过钝化处理，防止外箱体、隔层与废水中的其他成分发生反应。进一步的，所述的吸附剂是粒径为0.1-0.3um的活性炭，使用量为总废水质量的10-30％，有效吸附废水中的Tl(OH)3沉淀颗粒。进一步的，所述的药品盒为两个分开并排的试管，所述的试管采用聚四氟乙烯材料，试管底部均有阀门，两个试管内分别盛装浓度为0.1mol/L的NaOH溶液和0.05mol/L的H2SO4溶液，调节废水的酸碱度，使铊离子最大程度的转化为Tl(OH)3沉淀。进一步的，所述的阀门前端有孔径0.1um的滤网，滤除废水中的吸附剂活性炭。一种废水中重金属铊的双重净化装置，所述的重金属铊的双重净化装置的净化步骤为：通过进水管将废水排入初层过滤区域，当水位达装置的2/3时，停止通入废水，通过药品盒调节废水PH值，至PH值测试计显示数值为10-12，打开磁力搅拌器和臭氧发生装置，使臭氧进入废水，调节气体流量计使臭氧和废水中铊离子充分反应，将废水中铊离子均氧化为+3价铊离子，在碱性废水中沉淀，向废水中加入吸附剂，磁力搅拌器搅拌20-40min后，静置30min，打开阀门，使废水流入深层过滤区域，调节气压调节装置调节装置内气压，是废水经过反渗透膜过滤，通过出水管一将净化后的水排出，剩余的浓水通过出水管二进行循环或者铊回收。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：以臭氧+磁力搅拌为手段的氧化-沉淀方法形成氢氧化铊沉淀，分离出液体中大部分铊；通过反渗透膜的负压作用对废水中的铊进行深度净化，使得总铊含量低于0.1ug/L；本专利技术的双重净化装置结构简单，器件可更换，节省成本，具有很高的实用性。附图说明图1是本专利技术所述的一种废水中重金属铊的双重净化装置结构示意图；其中，1-外箱体、2-臭氧发生装置、3-排气管、4-气体流量计、5-隔层、6-进水管、7-PH值测试计、8-药品盒、9-磁力搅拌器、10-吸附剂、11-反渗透膜、12-气压调节装置、13-出水管一、14-出水管二、15-隔层。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为便于对本专利技术实施例的理解，下面以具体实施例为例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本专利技术实施例的限定。一种废水中重金属铊的双重净化装置，所述的装置主要包括外箱体1、臭氧发生装置2、排气管3、气体流量计4，将外箱体1分割成初层过滤区域和深层过滤区域的隔层5，所述的初层过滤区域中包括进水管6、PH值测试计7、药品盒8、磁力搅拌器9、吸附剂10，所述的PH值测试计7沿着外箱体1内壁放置，所述的磁力搅拌器9悬挂于外箱体1上底面内侧，所述的深层过滤区域包括反渗透膜11、气压调节装置12、出水管一13、出水管二14，所述的隔层5上固定有阀门15，所述的反渗透膜11垂直于外箱体1，置于深层过滤区域的中间位置，所述的气压调节装置12置于外箱体1的上盖，所述的出水管一13连接于反渗透膜8的底端。一种废水中重金属铊的双重净化装置，多孔陶瓷纳米复合材料的制备方法为：步骤一：粒径为80nm的纳米复合粉体TiC和TiB292份、NH4HCO33份、环氧树脂3份、二氧化硅3份，将原材料混合后，用超声波分散均匀，在高温电炉中，调节温度至100℃，烧制5h，自然降温，得支撑体，备用；TiC和TiB2的质量比1:1.2；步骤二：向浓度为0.6mol/L的TiSO42溶液100ml中加入甘油25ml，使甘油浓度为0.2mol/L，使用H2SO4或NH3·H2O调节PH值为7.0，加热至80℃，加入加磷酸钠10g，搅拌均匀，得膜液，备用；步骤三：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废水中重金属铊的双重净化装置，其特征在于，所述的装置主要包括外箱体(1)、臭氧发生装置(2)、排气管(3)、气体流量计(4)，将外箱体(1)分割成初层过滤区域和深层过滤区域的隔层(5)，所述的初层过滤区域中包括进水管(6)、PH值测试计(7)、药品盒(8)、磁力搅拌器(9)、吸附剂(10)，所述的PH值测试计(7)沿着外箱体(1)内壁放置，所述的磁力搅拌器(9)悬挂于外箱体(1)上底面内侧，所述的深层过滤区域包括反渗透膜(11)、气压调节装置(12)、出水管一(13)、出水管二(14)，所述的隔层(5)上固定有阀门(15)，所述的反渗透膜(11)垂直于外箱体(1)，置于深层过滤区域的中间位置，所述的气压调节装置(12)置于外箱体(1)的上盖，所述的出水管一(13)连接于反渗透膜(8)的底端。

【技术特征摘要】
1.一种废水中重金属铊的双重净化装置，其特征在于，所述的装置主要包括外箱体(1)、臭氧发生装置(2)、排气管(3)、气体流量计(4)，将外箱体(1)分割成初层过滤区域和深层过滤区域的隔层(5)，所述的初层过滤区域中包括进水管(6)、PH值测试计(7)、药品盒(8)、磁力搅拌器(9)、吸附剂(10)，所述的PH值测试计(7)沿着外箱体(1)内壁放置，所述的磁力搅拌器(9)悬挂于外箱体(1)上底面内侧，所述的深层过滤区域包括反渗透膜(11)、气压调节装置(12)、出水管一(13)、出水管二(14)，所述的隔层(5)上固定有阀门(15)，所述的反渗透膜(11)垂直于外箱体(1)，置于深层过滤区域的中间位置，所述的气压调节装置(12)置于外箱体(1)的上盖，所述的出水管一(13)连接于反渗透膜(8)的底端。2.如权利要求1所述的一种废水中重金属铊的双重净化装置，其特征在于，所述的反渗透膜(11)为管状结构，采用多孔陶瓷纳米复合材料，孔隙率为55-85％。3.如权利要求1或2任意一项所述的一种废水中重金属铊的双重净化装置，其特征在于，所述的多孔陶瓷纳米复合材料的制备方法为：步骤一：粒径为60-100nm的纳米复合粉体TiC和TiB290-95份、NH4HCO31-5份、环氧树脂0.5-5份、二氧化硅0.5-5份，将原材料混合后，用超声波分散均匀，在高温电炉中，调节温度至900-1200℃，烧制4-6h，自然降温，得支撑体，备用；步骤二：向浓度为0.4-0.8mol/L的Ti(SO4)2溶液100ml中加入甘油25ml，使甘油浓度为0.1-0.4mol/L，使用H2SO4或NH3·H2O调节PH值为5.5-8.5，加热至60-90℃，加入加磷酸钠5-15g，搅拌均匀，得膜液，备用；步骤三：将步骤二制得的膜液涂覆至步骤一制备的支撑体表面，厚度为10-100um，置于均质机转台上，转速为2000-4000r/min，1-5min后，置于高温电...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐剑英，谢丹平，李祥平，魏东洋，张英民，陈永亨，
申请(专利权)人：环境保护部华南环境科学研究所，
类型：发明
国别省市：广东,44