一种含有复合吸附剂的螺旋气浮纳米离子曝气系统技术方案

本发明专利技术属于污水处理技术领域，具体涉及一种含有复合吸附剂的螺旋气浮纳米离子曝气系统，包括箱体，所述箱体从上至下具有四层结构；所述箱体第一层从左到右依次串联设置有第一气泵、第一止逆阀、第一容器、第二止逆阀，并且通过第一管道连通，所述第一容器内放有复合吸附剂；本发明专利技术采用复合吸附剂、微生物和纳米气泡曝气多种污水处理方式，对水中的重金属进行高效吸附、对有机物进行分离并且吞噬；同时纳米离子气浮气控使水中产生大量表面呈负电荷状态的纳米气泡，能够对污染物产生较强的吸附作用，能够深度处理水体的污染；并且本发明专利技术采用的螺旋结构曝气器能够将气体朝着不同方向曝气，曝气距离更远，污水治理的区域广。污水治理的区域广。污水治理的区域广。

【技术实现步骤摘要】
一种含有复合吸附剂的螺旋气浮纳米离子曝气系统


[0001]本专利技术属于污水处理
，具体涉及一种含有复合吸附剂的螺旋气浮纳米离子曝气系统。

技术介绍

[0002]随着人们物质水平的不断提高，在发展的同时，人们已经不满足于仅仅单纯发展经济，更多的是朝着可持续性发展的方向去践行。可持续性发展是应时代的变迁、社会经济发展的需要产生的。
[0003]目前水体污染的方式有很多，一些生活用水、造纸和食品工业污水中含有蛋白质、油脂、碳水化合物、木质素等有机物。这类物质随污水进入水体后，在微生物对它们的分解过程中,需要消耗水体中的溶解氧，使水体含氧减少，从而影响鱼类和其它生物的生长繁殖。当水中的溶解氧耗尽后，水中的有机物即产生厌氧消化，生成甲烷、硫化氢等，使水体出现臭味，危害水生生物的生存。一些行业施用磷肥、氮肥的农田水含有氮、磷、钾等营养物，大量的这类污水排入水体，使营养物质增多，引起藻类及其它浮游生物暴发性繁殖，消耗掉水中的溶解氧。还有一些化工产业排出剧毒污染物，主要是重金属、氰化物、氟化物和难分解的有机污染物，它们都富集在生物体中，危害人类健康。
[0004]矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中产生的重金属废水含有铬、镉、铜、汞、镍、锌等重金属离子，对水体污染严重，对人类危害大。废水中的重金属是各种常用水处理方法不能分解破坏的，而只能转移它们的存在位置和转变它们的物理化学状态。如果用含有重金属离子的污泥和废水作为肥料和灌溉农田，会使土壤受污染，造成农作物中及进入水体后造成水生生物中重金属离子的富集，通过食物链对人体产生严重危害。
[0005]现阶段比较流行的污水处理装置有曝气设备，曝气设备促进水中的氧快速运动，达到分解水中氧化物等的目的。使用曝气对污水进行处理，能够很大程度上减轻污水处理的压力。有效的污水处理，有利于美化城市环境，营造适合居住、旅游、休闲的城市氛围，保证城市的可持续发展能力，维持自然生态环境的平衡。
[0006]中国专利CN213977163U公开了一种离子叠加纳米曝气污水处理装置，包括超微纳米曝气装置、离子发生器和风机。在使用中，风机将外界空气通过三通管分别导入离子发生器和超微纳米曝气装置的曝气主管中，经离子发生器处理的带有负离子的气体导入超微纳米曝气装置中，并随风机导入的外界空气一同打入水中，完成曝气过程，带有负离子的气体与水中污染物质结合实现沉降去污。该专利结构简易，且能快速、有效降解污染物和有害物质。但是装置比较单一，仅仅依靠物理性曝气过程处理污水很难达到很好的效果，不能够有效治理水体中的重金属、有机物；并且该曝气装置作用范围过小，在现实河水污染治理过程中，因为河水的面积过广，该装置无法对水体实现大范围的治理，作用效果不明显。
[0007]根据市场的需要，亟需一种污水处理系统，该系统能够深度处理污水的污染，能够多方面高效处理治理水体中的重金属、有机物，达到净化水体效果，而且能够在不同体量和环境的水体中做到污水治理区域广，能多方位高效治理水体污染。

技术实现思路

[0008]针对上述缺点，本专利技术提供了一种含有复合吸附剂的螺旋气浮纳米离子曝气系统。本专利技术采用复合吸附剂、微生物和纳米气泡曝气多种污水处理方式，对水中的重金属进行高效吸附，对水中的有机物进行分离，有机物分离后被微生物吞噬干净，同时系统中纳米离子气浮气控技术使水中产生大量表面呈负电荷状态的纳米气泡，能够对污染物产生较强的吸附作用，能够深度处理水体的污染；并且本专利技术采用的螺旋结构曝气器能够将混合气体朝着不同方向曝气，曝气距离更远，污水治理的区域更广。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0010]一种含有复合吸附剂的螺旋气浮纳米离子曝气系统，其特征在于，包括箱体，所述箱体从上至下具有四层结构；所述箱体第一层从左到右依次串联设置有第一气泵、第一止逆阀、第一容器、第二止逆阀，并且通过第一管道连通，所述第一容器内放有复合吸附剂，所述复合吸附剂的用量为1
‑
3g/L；所述箱体第二层从左到右依次串联设置有第二气泵、第三止逆阀、第二容器、第四止逆阀，并且通过第二管道连通；所述箱体第三层从左到右依次串联设置有第三气泵、第五止逆阀、第三容器、第六止逆阀，并且通过第三管道连通；所述箱体第四层从左到右依次串联设置有第四气泵、第七止逆阀、离子发生器、第八止逆阀，并且通过第四管道连通；
[0011]所述第一管道、所述第二管道、所述第三管道和所述第四管道通过并联方式汇合至第五管道；所述第五管道贯穿所述箱体底部右侧，与设于水下且水平放置的排气管顶部连通；所述排气管底部每隔2米间隔设置有曝气器。
[0012]优选的，所述复合吸附剂的制备方法包括如下步骤：
[0013](1)将硼酸和硫脲、硫粉加入去离子水中，随后进行搅拌反应，反应完成后冷却至室温，得到固体产物；随后将所述固体产物进行抽滤、水洗、干燥，接着在惰性气体条件下煅烧，得到多孔氮化硼；
[0014](2)将步骤(1)中得到的多孔氮化硼加入氢氧化钠溶液中，然后进行超声分散，洗涤、干燥，得到羟基化多孔氮化硼；
[0015](3)将步骤(2)中得到的羟基化多孔氮化硼加入到蒸馏水中，混合均匀，随后加入戊二醛、壳聚糖、乙酸溶液，进行搅拌反应，反应完成后加入氢氧化钠溶液，随后进行抽滤、洗涤、干燥，得到壳聚糖改性多孔氮化硼；
[0016](4)将步骤(3)中得到的壳聚糖改性多孔氮化硼加入去离子水，随后加入高锰酸钾、十二烷基磺酸钠，进行搅拌反应，然后进行抽滤、水洗、干燥，得到所述复合吸附剂。
[0017]更优选的，步骤(1)中所述硼酸和所述硫脲的摩尔比为2:1；所述硫粉的用量为硼酸与硫脲总质量的5
‑
15％；所述搅拌温度为80～90℃，所述搅拌时间为2～4h；所述惰性气体为氮气，所述煅烧温度为800
‑
1300℃，煅烧时间为3
‑
5h；步骤(2)中所述氢氧化钠溶液的浓度为0.5
‑
1mol/L；所述超声分散的时间为2
‑
4h。
[0018]更优选的，步骤(3)中所述羟基化多孔氮化硼、戊二醛、壳聚糖、乙酸溶液、氢氧化钠溶液的质量比为100:15
‑
20:30
‑
40:40
‑
60:30
‑
40，所述搅拌温度为50
‑
70℃，搅拌时间为30
‑
60min；所述乙酸溶液的浓度为0.5
‑
1mol/L；所述氢氧化钠溶液的浓度为0.5
‑
1mol/L，所述干燥温度为60～80℃，干燥时间为8～12h；步骤(4)中所述壳聚糖改性多孔氮化硼、十二烷基磺酸钠、高锰酸钾的质量比为100：1
‑
3：0.5
‑
1；所述搅拌反应的温度为30
‑
40℃，反应时
间为5
‑
8h。
[0019]优选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有复合吸附剂的螺旋气浮纳米离子曝气系统，其特征在于，包括箱体(100)，所述箱体(100)从上至下具有四层结构；所述箱体(100)第一层从左到右依次串联设置有第一气泵(210)、第一止逆阀(910)、第一容器(400)、第二止逆阀(920)，并且通过第一管道(310)连通，所述第一容器(400)内放有复合吸附剂；所述箱体(100)第二层从左到右依次串联设置有第二气泵(220)、第三止逆阀(930)、第二容器(500)、第四止逆阀(940)，并且通过第二管道(320)连通；所述箱体(100)第三层从左到右依次串联设置有第三气泵(230)、第五止逆阀(950)、第三容器(600)、第六止逆阀(960)，并且通过第三管道(330)连通；所述箱体(100)第四层从左到右依次串联设置有第四气泵(240)、第七止逆阀(970)、离子发生器(700)、第八止逆阀(980)，并且通过第四管道(340)连通；所述第一管道(310)、所述第二管道(320)、所述第三管道(330)和所述第四管道(340)通过并联方式汇合至第五管道(350)；所述第五管道(350)贯穿所述箱体(100)底部右侧，与设于水下且水平放置的排气管(300)顶部连通；所述排气管(300)底部每隔2米间隔设置有曝气器(800)。2.根据权利要求1所述一种含有复合吸附剂的螺旋气浮纳米离子曝气系统，其特征在于，所述复合吸附剂的制备方法包括如下步骤：(1)将硼酸和硫脲、硫粉加入去离子水中，随后进行搅拌反应，反应完成后冷却至室温，得到固体产物；随后将所述固体产物进行抽滤、水洗、干燥，接着在惰性气体条件下煅烧，得到多孔氮化硼；(2)将步骤(1)中得到的多孔氮化硼加入氢氧化钠溶液中，然后进行超声分散，洗涤、干燥，得到羟基化多孔氮化硼；(3)将步骤(2)中得到的羟基化多孔氮化硼加入到蒸馏水中，混合均匀，随后加入戊二醛、壳聚糖、乙酸溶液，进行搅拌反应，反应完成后加入氢氧化钠溶液，随后进行抽滤、洗涤、干燥，得到壳聚糖改性多孔氮化硼；(4)将步骤(3)中得到的壳聚糖改性多孔氮化硼加入去离子水，随后加入高锰酸钾、十二烷基磺酸钠，进行搅拌反应，然后进行抽滤、水洗、干燥，得到所述复合吸附剂。3.根据权利要求2所述的一种复合吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述硼酸和所述硫脲的摩尔比为2:1；所述硫粉的用量为硼酸与硫脲总质量的5
‑
15％；所述搅拌温度为80～90℃，所述搅拌时间为2～4h；所述惰性气体为氮气，所述煅烧温度为800
‑
1300℃，煅烧时间为3
‑
5h；步骤(2)中所述氢氧化钠溶液的浓度为0.5
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1mol/L；所述超声分散的时间为2
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4h。4.根据权利要求2所述的一种复合吸附剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述羟基化多孔氮化硼、戊二醛、壳聚糖、乙酸溶液、氢氧化钠溶液的质量比为100:15<...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪邦国，汪周启，
申请(专利权)人：江苏利然环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：