本实用新型专利技术涉及废水处理技术领域，公开了一种组合式高浓度含铜废水处理装置，所述装置包括依次连接的电沉积池、电絮凝池、沉淀池、吸附池和膜池，所述电沉积池内设有若干电沉积阳极板和电沉积阴极板，所述电絮凝池内沿水流方向依次设有电絮凝阳极板、感应极板组和电絮凝阴极板，所述沉淀池内设有斜管和排泥管，所述吸附池内设有吸附材料，所述膜池内设有膜组件。该装置集电沉积技术、电絮凝技术、吸附技术和膜过滤技术四者于一体，不仅处理效率高，而且缓解膜污染并实现废水中铜资源的回收利用。
【技术实现步骤摘要】
一种组合式高浓度含铜废水处理装置
本技术涉及废水处理
，特别涉及一种组合式高浓度含铜废水处理装置。
技术介绍
含铜废水作为一种最为常见的工业废水，一般来源于冶金、表面处理及机械加工等领域。废水中的铜离子具有生物毒性，且不能在自然界中被有效降解。不经处理的高浓度含铜废水排放到自然界中，不仅造成金属资源浪费，而且会使水体和土壤受到污染，经生物富集后进入食物链，进而危害人类健康。目前，常见的含铜废水处理方法有沉淀法、电化学法、吸附法、膜过滤法及离子交换法等。但沉淀法需要消耗大量化学药剂，而且还会产生危险废物含铜污泥，不够经济环保，而一般离子交换法适用于处理低浓度的含铜废水。电沉积技术是一种运用电化学原理，使溶液中的某些金属离子在阴极上被还原成单质的技术，可用于含铜废水中金属铜的回收。根据电化学还原机理，铜离子在阴极上被还原成铜单质，还原效率与废水中铜离子浓度密切相关，高浓度的含铜废水有助于提高电流效率和单质铜的质量，低浓度的含铜废水不仅使铜的回收率低而且不经济。因而，电沉积法适用于处理高浓度含铜废水，回收高质量金属铜。电絮凝技术是指在直流电的作用下，铁、铝等金属作为阳极被氧化而溶蚀，产生铁、铝等金属离子，经过一系列水解，最终形成氢氧化物、各种羟基络合物以及多核羟基络合物等絮凝剂，吸附废水中的杂质以及金属离子而凝聚沉淀。电絮凝对废水中的铜离子处理效果好，无需投加化学药剂，环保经济，但因其能耗较高，对低浓度铜离子处理效率低而受到限制。吸附技术依据吸附材料特殊的结构和性质，对废水中的杂质和金属离子进行物理和化学吸附处理，因而能够有效去除废水中的铜离子，但存在吸附饱和问题。膜过滤技术在金属离子废水处理中应用广泛，却存在膜污染问题。综上所述，虽然电化学法、吸附法和膜过滤法对含铜废水具有较好的处理效果，但任意单一处理技术都拥有无法避免的缺陷且无法单独高效处理高浓度含铜废水而达到排放标准。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种组合式高浓度含铜废水处理装置，该装置集电沉积技术、电絮凝技术、吸附技术和膜过滤技术四者于一体，不仅处理效率高，而且缓解膜污染并实现废水中铜资源的回收利用。本技术的具体采用以下技术方案：一种组合式高浓度含铜废水处理装置，包括依次连接的电沉积池、电絮凝池、沉淀池、吸附池和膜池，所述电沉积池内设有若干电沉积阳极板和电沉积阴极板，所述电絮凝池内沿水流方向依次设有电絮凝阳极板、感应极板组和电絮凝阴极板，所述沉淀池内设有斜管和排泥管，所述吸附池内设有吸附材料，所述膜池内设有膜组件。优选的，所述电沉积池、电絮凝池、沉淀池、吸附池和膜池设置于同一个废水反应处理池中，所述废水反应处理池内设置有4个用于分隔各处理池的隔板，其中，用于分隔所述电沉积池与电絮凝池的隔板的底部设有多个进水口，用于分隔所述电絮凝池和沉淀池的隔板上连接有进水管，用于分隔所述沉淀池与吸附池的隔板的顶端设有出水槽，用于分隔所述吸附池和膜池的隔板的底部安装有滤网。优选的，所述装置还包括回流泵和回流管，所述回流管的进水端位于膜池内，所述回流管的出水端位于电絮凝池内。优选的，所述电沉积池的进水口连接有进水泵，所述膜池的出水口连接有压力表和出水泵。优选的，所述电沉积阳极板和电沉积阴极板在电沉积池内平行交错排列，所述电沉积阳极板的底端与电沉积池的底面之间留有空隙，所述电沉积阴极板的顶端低于电沉积池的水面；所述电沉积阳极板与直流电源的正极连接，所述电沉积阴极板与直流电源的负极连接。优选的，所述电絮凝阳极板、感应极板组和电絮凝阴极板交错平行排列且通过多根绝缘螺杆和若干绝缘螺母固定成一个整体，所述电絮凝阳极板和电絮凝阴极板分别与周期换向电源的正极和负极连接。优选的，所述电絮凝池和膜池的底部均设有曝气管。本技术的有益效果为：电沉积池中的铜离子在直流电的作用下被还原成单质铜而沉积在阴极板上，实现金属铜的资源化回收；经过电沉积后的含铜废水与电絮凝池内产生的絮凝剂结合而凝聚沉淀，使得铜离子浓度进一步降低；絮凝后的废水通过沉淀池高效沉淀后，沉淀出水流入吸附池，吸附废水中剩余的悬浮物和铜离子，减少膜污染；最后吸附出水流入膜池进行膜过滤，经膜过滤后的膜出水达到可排放标准。本装置采用具有协同作用的组合式工艺，可以有效发挥各工艺的优势，弥补各自劣势，实现成本低、处理效率高、资源再利用等目标。附图说明图1为本技术实施例中组合式高浓度含铜废水处理装置的俯视结构示意图；图2为本技术实施例中组合式高浓度含铜废水处理装置的主视剖面结构示意图；图3为本技术实施例中组合式高浓度含铜废水处理装置中沉淀池的侧视剖面结构示意图；图4为本技术实施例中组合式高浓度含铜废水处理装置中膜池的侧视剖面结构示意图；图中，1：电沉积池、1.1：电沉积阳极板、1.2电沉积阴极板、1.3：卡槽、2：电絮凝池、2.1：电絮凝阳极板、2.2：电絮凝阴极板、2.3：感应极板组、3：沉淀池、3.1：斜管、3.2：排泥管、3.2.1排泥阀门、4：吸附池、4.1：吸附材料、5：膜池、5.1：膜组件、5.1.1：膜元件、6：废水反应处理池、7：进水口、8：进水管、9：出水槽、10：滤网、11：回流泵、12：回流管、13：进水泵、14：压力表、15：出水泵、16：直流电源、17：周期换向电源、18：曝气管、19：绝缘螺杆、20：绝缘螺母。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。如图1～4所示，一种组合式高浓度含铜废水处理装置，包括依次连接的电沉积池1、电絮凝池2、沉淀池3、吸附池4和膜池5，为了使整个装置更加紧凑并缩小占地面积，将上述各处理池设置于同一个废水反应处理池6中，废水反应处理池6内设置有4个用于分隔各处理池的隔板，其中，用于分隔电沉积池1与电絮凝池2的隔板的底部设有多个进水口7，用于分隔沉淀池3与吸附池4的隔板的顶端设有出水槽9，用于分隔吸附池4和膜池5的隔板的底部安装有滤网10，电絮凝池2和沉淀池3之间设有进水管8，进水管8的进水端穿过用于分隔电絮凝池2和沉淀池3的隔板伸入电絮凝池2的上部并低于电絮凝池2的水面，进水管8的出水端为弯管结构向下穿过斜管使进水管的管口低于斜管的底部。该装置还包括回流泵11、回流管12、进水泵13、压力表14和出水泵15。回流管11与回流泵12连接，回流管11的进水端位于膜池5内且高度略低于膜池5内水面的高度，进水端的管口是封闭的，进水端的管壁表面上均匀的钻有小孔，回流管11的出水端位于电絮凝池2内；定期打开回流泵12，通过回流管11可将位于膜池5上层的含铜污染物吸出膜池并排入电絮凝池2中，含铜污染物在电絮凝池2内被絮凝沉降而去除，极大地降低了膜污染。进水泵13与电沉积池1的进水口连接，用于将高浓度含铜废水输送至电沉积池1内。压力表14和出水泵15位于膜池5内的出水管线上，出水泵15用于将废水从膜池中抽出，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种组合式高浓度含铜废水处理装置，其特征在于，包括依次连接的电沉积池(1)、电絮凝池(2)、沉淀池(3)、吸附池(4)和膜池(5)，所述电沉积池(1)内设有若干电沉积阳极板(1.1)和电沉积阴极板(1.2)，所述电絮凝池(2)内沿水流方向依次设有电絮凝阳极板(2.1)、感应极板组(2.3)和电絮凝阴极板(2.2)，所述沉淀池(3)内设有斜管(3.1)和排泥管(3.2)，所述吸附池(4)内设有吸附材料(4.1)，所述膜池(5)内设有膜组件(5.1)。/n
【技术特征摘要】
1.一种组合式高浓度含铜废水处理装置，其特征在于，包括依次连接的电沉积池(1)、电絮凝池(2)、沉淀池(3)、吸附池(4)和膜池(5)，所述电沉积池(1)内设有若干电沉积阳极板(1.1)和电沉积阴极板(1.2)，所述电絮凝池(2)内沿水流方向依次设有电絮凝阳极板(2.1)、感应极板组(2.3)和电絮凝阴极板(2.2)，所述沉淀池(3)内设有斜管(3.1)和排泥管(3.2)，所述吸附池(4)内设有吸附材料(4.1)，所述膜池(5)内设有膜组件(5.1)。
2.根据权利要求1所述的组合式高浓度含铜废水处理装置，其特征在于，所述电沉积池(1)、电絮凝池(2)、沉淀池(3)、吸附池(4)和膜池(5)设置于同一个废水反应处理池(6)中，所述废水反应处理池(6)内设置有4个用于分隔各处理池的隔板，其中，用于分隔所述电沉积池(1)与电絮凝池(2)的隔板的底部设有多个进水口(7)，用于分隔所述电絮凝池(2)和沉淀池(3)的隔板上连接有进水管(8)，用于分隔所述沉淀池(3)与吸附池(4)的隔板的顶端设有出水槽(9)，用于分隔所述吸附池(4)和膜池(5)的隔板的底部安装有滤网(10)。
3.根据权利要求1所述的组合式高浓度含铜废水处理装置，其特征在于，所述装置还包括回流泵(11)和回流管(12)，所述回流管(12)的进水端位于膜池(5)内，所述回流管(12)的出水端位于电絮凝池(2)内。
【专利技术属性】
技术研发人员：石梁，戴捷，兰天翔，姚梦，刘喆，周伟强，
申请(专利权)人：长江大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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