本实用新型专利技术公开了一种基于金属有机框架材料的污水处理装置，包括依次连通的对污水执行预处理的筛选池，平流式沉淀池，气浮池，凝聚沉淀池以及金属有机框架材料填料吸收塔，其中金属有机框架材料填料吸收塔一侧设置入水口，另一侧底下端设有出水口，塔顶上端设有气体出口，出水口同侧上部装有回流液入水口，在塔体下部与塔底结合处设置有气体入口；塔体的内部沿着水流的方向设置有溢流板，以至少一级依次以第一液体分布器与第一金属有机框架材料填料层组成的级联组件，出水口连通液体分流器。按照本实用新型专利技术实现的污水处理装置，并且结合金属框架有机材料特性设计为塔形，可以与污水充分接触进而提高污水处理效率及效果。
A Sewage Treatment Device Based on Metal Organic Frame Material
【技术实现步骤摘要】
一种基于金属有机框架材料的污水处理装置
本技术属于污水处理领域，特别涉及的是运用金属有机框架材料(MOFs)处理污水的装置。
技术介绍
水是人类赖以生存的基本条件，但在过去几十年里，由于人类活动，人口增长，城市化、工业化和无限制使用天然水资源导致全球水质受到严重污染。水资源的污染以及污水的排放是近年来亟待解决的全球性环保问题。水体中有毒污染物的浓度升高导致人类的健康受到威胁，因此开发一种强有力的、经济上可行的、环境友好的污水处理方法迫在眉睫。中国迅速进行的工业化、城市化，不可避免地会加快水污染速度。其中绝大部分污水未经有效处理排人江河湖海。全国90％以上的城市水域受到不同程度的污染，近50％的重点城镇的集中饮用水不符合取水标难。因此，水污染控制领域迫切需要解决，将具有重要的环保意义。传统的污水处理的物理化学方法主要有离子交换法、石灰软化法、砂过滤、沉淀、萃取、超滤、反渗透、电渗析、活性炭吸附等方法。这些传统的方法有一定的应用局限性，存在处理效率低、运行条件严格、成本高、产生二次污泥及其处置费用高昂、难再生利用等问题。就目前应用广泛的活性炭吸附法而言，由于活性炭具有多孔疏水性以及发达的细孔结构和巨大的比表面积被认为是万能吸附剂，通常用于去除水中的各种污染物，但是，由于其使用成本高加之再生困难限制了它在水污染控制领域的广泛使用。因此寻找一种合适的吸附材料，从而达到经济和效率的协调，这也成为目前研究的重点。金属有机框架材料(MOFs)是由金属节点和有机配体连接而成的具有无限网络结构的骨架材料，具有大比表面积、高孔隙率的特点，最重要的是，金属有机框架材料(MOFs)材料的孔径及拓扑结构具有非常灵活的可调控性，可以针对污水中污染物的特异性吸附应用来设计制备其对应的最佳材料，因此金属有机框架材料(MOFs)材料被认为是最有推广前景和应用价值的污水处理用吸附剂。而结合金属有机框架材料(MOFs)来处理工业污水的污水处理装置目前还没有进行相关的研究，使得运用金属有机框架材料(MOFs)来设计相应的装置使其能应用于各类制作设备污水处理设备中，有效解决污水处理的问题。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术提供了一种运用金属有机框架材料(MOFs)来进行污水处理的装置。该装置采用填料塔的形式，以金属有机框架材料(MOFs)的吸附功能为主要处理手段来大规模处理工业污水。该装置提出的污水处理装置，解决了金属有机框架材料(MOFs)在工业污水处理上的大规模应用问题。为实现上述目的，按照本技术提出了一种基于金属有机框架材料的污水处理装置，其特征在于，包括依次连通的对污水执行预处理的筛选池，平流式沉淀池，气浮池，凝聚沉淀池以及金属有机框架材料填料吸收塔，由此依次实现污水中的沉淀固形物，固形颗粒、油脂、胶体离子及重金属离子的处理，其中所述金属有机框架材料填料吸收塔一侧设置入水口，另一侧底下端设有出水口，塔顶上端设有气体出口，所述出水口同侧上部装有回流液入水口，在塔体下部与塔底结合处设置有气体入口；所述塔体的内部沿着水流的方向设置有溢流板，以至少一级依次以第一液体分布器与第一金属有机框架材料填料层组成的级联组件，所述出水口连通液体分流器。进一步地，所述液体分流器内设置重金属离子浓度检测器以及电控制阀门以开关污水的下一级流入。进一步地，所述液体分流器后还设置有储液池，所述液体分流器与所述储液池连通。进一步地，所述金属有机框架材料填料层由金属有机框架材料板式填料沿水流的方向紧贴塔内壁排列而成。进一步地，所述筛选池中安置有栅格和筛网，所述栅格包括栅格支架，耙齿，传动链条，筛选池主导轮，下导轮，筛选池清扫装；所述栅格支架的底部固定在池底并装有下导轮，所述栅格支架上部高于水面，高于水面的部分安装有所述筛选池主导轮和筛选池清扫装并且将其并列相切放置，以使得可拆卸设置在所述传动链条上的所述耙齿带走水底的固形物，所述筛选池主导轮在传动的过程中接触筛选池清扫装，使得所述传动链条得到清洁。进一步地，在所述栅格与筛选池出水口之间还设置筛网，并用筛网固定框架固定在所述筛选池内，其中所述筛网的目数不小于100。进一步地，所述平流式沉淀池设置有平流式沉淀池主导轮，清扫齿链，随动轮，所述清扫齿链在平流式沉淀池主导轮及随动轮的驱动下以与液面呈最大表面接触面积设置，使得悬浮在液面或液体中，粒径在100微米以上的颗粒物质带到泥斗中。进一步地，所述平流式沉淀池的出口处还设置有溢流堰，所述溢流堰在污水进入的前端还设置挡泥板，防止在池水剧烈流动的过程中，所述固形颗粒随着池水涌入溢流堰中。进一步地，所述气浮池的设置有气浮池导轮，油脂吸附链，气浮池清扫装，所述油脂吸附链在气浮池导轮的驱动下以与液面呈最大表面接触面积设置，带动所述油脂吸附链将液面上的油脂带走。进一步地，所述气浮池设置有至少一根进气导管，通过向水中通气以使水中的油脂上浮。总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：(1)本技术首次提出了一种基于有机金属框架(MOFs)进行污水处理装置，能够显著地提高污水处理效率，并且有效去除污水中的有害重金属离子；(2)本技术装置采用填料塔的形式，塔式设备的塔径大，塔高高，适用于大规模生产或处理；(3)在本技术装置中，将具有大比表面积、高孔隙率的特点的金属有机框架材料(MOFs)制成填料，可以将填料因形状设计而其本身具有大比表面积、高孔隙率的特点进一步发挥出来，可以与污水充分接触进而提高污水处理效率；(4)在本技术装置中，将金属有机框架材料(MOFs)制成板式填料，板式填料可以直接安装在填料塔内，无需支撑架及其他支撑装置，因此易于拆卸和安装；(5)目前污水处理方式是在处理池中投放吸附剂来处理废水，此方式会产生大量的泥沙，对后续的工作造成极大的负担，而本技术中只需要在填料塔按时更换填料即可，更加方便。附图说明图1为按照本技术实现的污水处理装置的整体结构示意图；图2为按照本技术实现的污水处理装置中的平流式沉淀池的细节示意图；图3为按照本技术实现的污水处理装置中的气浮池的细节示意图；图4为按照本技术实现的污水处理装置中的凝聚沉淀池的细节示意图；图5为按照本技术实现的污水处理装置中的金属有机框架材料(MOFs)填料吸收塔的细节示意图；在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1、筛选池，2、平流式沉淀池，3、气浮池，4、凝聚沉淀池，5、第一离心泵，6、金属有机框架材料(MOFs)填料吸收塔，7、液体分流器，8、第二离心泵，9、储液池；1-1、筛选池入水口,1-2、筛选池出水口,1-3、筛网,1-4、筛网固定框架,1-5、栅格支架,1-6、耙齿,1-7、筛选池主导轮,1-8、筛选池清扫装,1-9、下导轮,1-10、传动链条；2-1、平流式沉淀池入水口,2-2、平流式沉淀池出水口,2-3、溢流堰,2-4、挡泥板,2-5、清扫齿链,2-6、平流式沉淀池主导轮,2-7、随动轮,2-8、泥斗；3-1、气浮池入水口,3-2、气浮池出水口,3-3、进气导管,3-4、油脂吸附链,3-5、气浮池导轮,3-6、气浮池清扫装,3-7、油脂处理槽,3-8、水流通道；6-1、金属有机框本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于金属有机框架材料的污水处理装置，其特征在于，包括依次连通的对污水执行预处理的筛选池(1)，平流式沉淀池(2)，气浮池(3)，凝聚沉淀池(4)以及金属有机框架材料填料吸收塔(6)，由此依次实现污水中的沉淀固形物，固形颗粒、油脂、胶体离子及重金属离子的处理，其中所述金属有机框架材料填料吸收塔(6)一侧设置入水口(6‑1)，另一侧底下端设有出水口(6‑2)，塔顶上端设有气体出口(6‑3)，所述出水口(6‑2)同侧上部装有回流液入水口(6‑12)，在塔体下部与塔底结合处设置有气体入口(6‑11)；所述塔体的内部沿着水流的方向设置有溢流板(6‑5)，以至少一级依次以第一液体分布器(6‑8)与第一金属有机框架材料填料层(6‑6)组成的级联组件，所述出水口(6‑2)连通液体分流器(7)。
【技术特征摘要】
1.一种基于金属有机框架材料的污水处理装置，其特征在于，包括依次连通的对污水执行预处理的筛选池(1)，平流式沉淀池(2)，气浮池(3)，凝聚沉淀池(4)以及金属有机框架材料填料吸收塔(6)，由此依次实现污水中的沉淀固形物，固形颗粒、油脂、胶体离子及重金属离子的处理，其中所述金属有机框架材料填料吸收塔(6)一侧设置入水口(6-1)，另一侧底下端设有出水口(6-2)，塔顶上端设有气体出口(6-3)，所述出水口(6-2)同侧上部装有回流液入水口(6-12)，在塔体下部与塔底结合处设置有气体入口(6-11)；所述塔体的内部沿着水流的方向设置有溢流板(6-5)，以至少一级依次以第一液体分布器(6-8)与第一金属有机框架材料填料层(6-6)组成的级联组件，所述出水口(6-2)连通液体分流器(7)。2.如权利要求1所述的基于金属有机框架材料的污水处理装置，其特征在于，所述液体分流器(7)内设置重金属离子浓度检测器以及电控制阀门以开关污水的下一级流入。3.如权利要求1所述的基于金属有机框架材料的污水处理装置，其特征在于，所述液体分流器(7)后还设置有储液池(9)，所述液体分流器(7)与所述储液池(9)连通。4.如权利要求1所述的基于金属有机框架材料的污水处理装置，其特征在于，所述金属有机框架材料填料层(6-6)由金属有机框架材料板式填料沿水流的方向紧贴塔内壁排列而成。5.如权利要求1-4中任意一项所述的基于金属有机框架材料的污水处理装置，其特征在于，所述筛选池(1)中安置有栅格和筛网(1-3)，所述栅格包括栅格支架(1-5)，耙齿(1-6)，传动链条(1-10)，筛选池主导轮(1-7)，下导轮(1-9)，筛选池清扫装(1-8)；所述栅格支架(1-5)的底部固定在池底并装有下导轮(1-9)，所述栅格支架(1-5)上部高于水面，高于水面的部分安装有所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：栾奕，
申请(专利权)人：苏州希夫安材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32
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