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一种深度除砷方法   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2018-03-22
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2018-08-14
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2021-10-29
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2038-03-22
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201810237538.2 申请日 2018-03-22
公开/公告号 CN108298731B 公开/公告日 2021-10-29
授权日 2021-10-29 预估到期日 2038-03-22
申请年 2018年 公开/公告年 2021年
缴费截止日
分类号 C02F9/04C02F101/10 主分类号 C02F9/04
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 3
权利要求数量 4 非专利引证数量 1
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证 1、CN 204778988 U,2015.11.18CN 205495088 U,2016.08.24CN 101805084 A,2010.08.18CN 104803462 A,2015.07.29CN 103922458 A,2014.07.16CN 101219829 A,2008.07.16孙竹梅.“活性炭纤维改性及对As(V)的吸附研究”《.中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》.2014,(第5期),B027-455. 徐艳等.“含铁吸附、絮凝剂在水污染砷治理中的应用进展”《.云南民族大学学报(自然科学版)》.2015,第24卷(第6期),王丽娜等“.高密度沉淀池概述”《.环境科学与管理》.2011,第36卷(第6期),;
引用专利 被引证专利
专利权维持 4 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 沈阳建筑大学 当前专利权人 沈阳建筑大学
发明人 于鹏飞、何亚婷 第一发明人 于鹏飞
地址 辽宁省沈阳市浑南区浑南东路9号 邮编 110168
申请人数量 1 发明人数量 2
申请人所在省 辽宁省 申请人所在市 辽宁省沈阳市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
沈阳优普达知识产权代理事务所 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
孙奇
摘要
本发明属于污水处理技术领域,具体涉及一种含砷污水的深度处理系统和方法。所述系统包括高密沉淀池和纳米活性炭吸附过滤反应器,投加药剂包括混凝剂和助凝剂。本发明具有无需预氧化流程,大大缩短处理流程的同时,节省造价和运行费用的优点,并且极大地减少混凝剂的用量,仅为传统方法用量的1/2,降低水处理成本。本发明中采用的纳米活性炭吸附过滤反应器集吸附与过滤于一身,设备占地面积小,造价低,并且具有良好的处理效果,出水可以满足一级A或更高标准。
  • 摘要附图
    一种深度除砷方法
  • 说明书附图:图1
    一种深度除砷方法
  • 说明书附图:图2
    一种深度除砷方法
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2021-10-29 授权
2 2018-08-14 实质审查的生效 IPC(主分类): C02F 9/04 专利申请号: 201810237538.2 申请日: 2018.03.22
3 2018-07-20 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种深度除砷方法,其特征在于:包括高密沉淀池和纳米活性炭吸附过滤反应器;
所述高密沉淀池由混合区、絮凝区和沉淀区组成;
所述混合区设有若干格,每格的平面均为正方形,正方形边长为1.1~1.5m,每格内均设置1台浆叶搅拌器;
所述絮凝区设计为网格絮凝池,分为絮凝第一反应区、絮凝第二反应区和絮凝第三反应区;
3 2
所述沉淀区设计表面负荷为1.2~1.4m/(m·h),斜板长度为1m,斜板间距25mm,斜板水平倾角60°;
所述纳米活性炭吸附过滤反应器采用下向流式;
所述纳米活性炭吸附过滤反应器包括逆洗水出口、电磁空气阀、设备外壳、电机、转轴、逆洗水进口、反应出水管、反应进水管、纳米活性炭纤维毡、刮板和整流均布器;
所述逆洗水出口、电磁空气阀、逆洗水进口、反应出水管、反应进水管均与设备外壳连接;
所述纳米活性炭纤维毡固定连接在所述设备外壳内;所述电机通过所述转轴与所述刮板连接;所述整流均布器与所述逆洗水进口通过管道连接;
除砷方法具体步骤如下:
步骤一,废水进入高密沉淀池的混合区,在混合区投加混凝剂;
步骤二,混合区的桨叶搅拌器将混凝剂和原水混合均匀;
步骤三,废水进入高密沉淀池的絮凝区,在絮凝区的第一区投加助凝剂和回流污泥;
步骤四,废水经过絮凝区的三个分区,利用网格水流作用,将助凝剂、回流污泥与原水混合均匀,产生絮凝体;
步骤五,废水进入沉淀区,在斜管上泥水分离,大的絮体沉淀,沉淀的污泥,50%作为剩余污泥排入公共污泥处理系统,50%污泥回流至高密沉淀池的絮凝区第一分区;
步骤六,高密沉淀池排水进入纳米活性炭吸附过滤反应器,在纳米活性炭纤维毡上同时完成吸附和过滤反应;
步骤七,达标排放。

2.如权利要求1所述的一种深度除砷方法,其特征在于:所述混凝剂选用高价铁盐,高价铁盐选用FeCl3或Fe2(SO4)3,投加量为30mg/lmg砷;
所述助凝剂为聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺选用阴离子型,投加量为0.5mg/lmg砷。

3.如权利要求1所述的一种深度除砷方法,其特征在于:所述纳米活性炭纤维毡的孔径为50~10mm,纤维毡层数为2~4层,单层厚度为20~30mm;
所述刮板由底座和毛条刷组成,毛刷底宽5~10mm,底座为不锈钢材质。

4.如权利要求1所述的一种深度除砷方法,其特征在于:所述刮板运行方式为一直旋转,旋转方向为顺时针旋转10圈后再逆时针旋转10圈,依次运行,转速为1rad/min;冲洗方式为逆向流冲洗方式,冲洗频次为1~2次/天,冲洗时间为20min;冲洗水压高程为30~40m。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及污水处理技术领域,特别涉及一种深度除砷方法。

背景技术

[0002] 砷是一种剧毒物质,对人体和环境的危害极大,并且污染一旦形成还很难消除。现有的含砷废水处理方法主要为化学沉淀法,但其还存在一些问题:
[0003] (1)化学沉淀法除砷采用的混凝剂主要有钛盐、铁盐和铝盐,其中,铝盐的去除效果不好,几乎不被使用,钛盐的去除效果最好,但是钛盐化学性质不稳定,有的还具有毒性,在实际应用中具有诸多困难;
[0004] (2)相比钛盐和铝盐,目前应用最采用是铁盐类混凝剂,但是铁盐对于As(III)的去除效果远不如As(V),往往需要借助预氧化,从而导致处理流程延长、水处理成本增加;
[0005] (3)没有预氧化工艺时,铁盐类混凝剂对As(III)的去除效果差,导致出水不能稳定达标。

发明内容

[0006] 为解决上述技术问题,本发明的目的是提供一种深度除砷方法,具体技术方案如下:
[0007] 一种深度除砷方法,包括高密沉淀池和纳米活性炭吸附过滤反应器;
[0008] 所述高密沉淀池由混合区、絮凝区和沉淀区组成;
[0009] 所述混合区设有若干格,每格的平面均为正方形,正方形边长为1.1~1.5m,每格内均设置1台浆叶搅拌器;
[0010] 所述絮凝区设计为网格絮凝池,分为絮凝第一反应区、絮凝第二反应区和絮凝第三反应区;
[0011] 所述沉淀区设计表面负荷为1.2~1.4m3/(m2·h),斜板长度为1m,斜板间距25mm,斜板水平倾角60°;
[0012] 所述纳米活性炭吸附过滤反应器采用下向流式;
[0013] 所述纳米活性炭吸附过滤反应器包括逆洗水出口、电磁空气阀、设备外壳、电机、转轴、逆洗水进口、反应出水管、反应进水管、纳米活性炭纤维毡、刮板和整流均布器;
[0014] 所述逆洗水出口、电磁空气阀、逆洗水进口、反应出水管、反应进水管均与设备外壳连接;
[0015] 所述纳米活性炭纤维毡固定连接在设备外壳内;电机通过转轴与刮板连接;整流均布器与逆洗水进口通过管道连接。
[0016] 所述的一种深度除砷方法,其优选方案为所述混凝剂选用高价铁盐,高价铁盐选用FeCl3或Fe2(SO4)3,投加量为30mg/lmg砷;
[0017] 所述助凝剂为聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺选用阴离子型,投加量为0.5mg/lmg砷。
[0018] 所述的一种深度除砷方法,其优选方案为所述纳米活性炭纤维毡的孔径为50~10mm,纤维毡层数为2~4层,单层厚度为20~30mm;
[0019] 刮板由底座和毛条刷组成,毛刷底宽5~10mm,底座为不锈钢材质。
[0020] 所述的一种深度除砷方法,其优选方案为所述刮板运行方式为一直旋转,旋转方向为顺时针旋转10圈后再逆时针旋转10圈,依次运行,转速为1rad/min;冲洗方式为逆向流冲洗方式,冲洗频次为1~2次/天,冲洗时间为20min;冲洗水压高程为30~40m。
[0021] 所述的一种深度除砷方法,其优选方案为所述纳米活性炭纤维毡具有微孔形结构,微孔半径在2nm以下,其孔径分布窄,细孔呈分散分布。因此具有很好的过滤的效果,即在前一流程中,投加混凝剂形成的较小体积的絮体即可被纳米活性炭纤维毡截留,保证出水达标。另外,纳米活性炭纤维毡的比表面积大,吸脱速度快,为粒径活性炭10~100倍,吸附作用可进一步提高砷的去除率,并大幅度减少混凝剂的用量。
[0022] 所述一种深度除砷方法,具体步骤如下:
[0023] 步骤一,废水进入高密沉淀池的混合区,在混合区投加混凝剂;
[0024] 步骤二,混合区的桨叶搅拌器将混凝剂和原水混合均匀;
[0025] 步骤三,废水进入高密沉淀池的絮凝区,在絮凝区的第一区投加助凝剂和回流污泥;
[0026] 步骤四,废水经过絮凝区的三个分区,利用网格水流作用,将助凝剂、回流污泥与原水混合均匀,产生絮凝体;
[0027] 步骤五,废水进入沉淀区,在斜管上泥水分离,大的絮体沉淀,沉淀的污泥,50%作为剩余污泥排入公共污泥处理系统,50%污泥回流至高密沉淀池的絮凝区第一分区;
[0028] 步骤六,高密沉淀池排水进入纳米活性炭吸附过滤反应器,在纳米活性炭纤维毡上同时完成吸附和过滤反应;
[0029] 步骤七,达标排放。
[0030] 本发明的有益效果:本发明提出一种深度除砷方法,采用广泛使用的铁盐作为混凝剂,(1)无需预氧化流程,大大缩短处理流程的同时,节省造价和运行费用;(2)极大地减少混凝剂的用量,仅为传统方法用量的1/2,降低水处理成本;(3)采用的纳米活性炭吸附过滤反应器集吸附与过滤效果,设备占地面积小,造价低,并且具有良好的处理效果,出水可以满足一级A或更高标准。因此采用此结构具有显著的经济效益。

实施方案

[0034] 如图1、图2所示一种深度除砷方法,包括高密沉淀池和纳米活性炭吸附过滤反应器;
[0035] 所述高密沉淀池由混合区1、絮凝区和沉淀区5组成;
[0036] 所述混合区1设有若干格,每格的平面均为正方形,正方形边长为1.1~1.5m,每格内均设置1台浆叶搅拌器;
[0037] 所述絮凝区设计为网格絮凝池,分为絮凝第一反应区2、絮凝第二反应区3和絮凝第三反应区4;
[0038] 所述沉淀区5设计表面负荷为1.2~1.4m3/(m2·h),斜板长度为1m,斜板间距25mm,斜板水平倾角60°;
[0039] 将混凝剂7投入混合区,将助凝剂8投入絮凝区;
[0040] 所述纳米活性炭吸附过滤反应器6采用下向流式;
[0041] 所述纳米活性炭吸附过滤反应器6包括逆洗水出口10、电磁空气阀11、设备外壳12、电机13、转轴14、逆洗水进口15、反应出水管16、反应进水管17、纳米活性炭纤维毡18、刮板19和整流均布器20;
[0042] 所述逆洗水出口10、电磁空气阀11、逆洗水进口15、反应出水管16、反应进水管17均与设备外壳12连接;
[0043] 所述纳米活性炭纤维毡18固定连接在设备外壳12内;电机13通过转轴14与刮板19连接;整流均布器20与逆洗水进口15通过管道连接。
[0044] 所述混凝剂7选用高价铁盐,高价铁盐选用FeCl3或Fe2(SO4)3,投加量为30mg/lmg砷;
[0045] 所述助凝剂8为聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺选用阴离子型,投加量为0.5mg/lmg砷;
[0046] 所述纳米活性炭纤维毡18的孔径为50~10mm,纤维毡层数为2~4层,单层厚度为20~30mm;
[0047] 所述刮板19由底座和毛条刷组成,毛刷底宽5~10mm,底座为不锈钢材质;
[0048] 所述刮板19运行方式为一直旋转,旋转方向为顺时针旋转10圈后再逆时针旋转10圈,依次运行,转速为1rad/min;冲洗方式为逆向流冲洗方式,冲洗频次为1~2次/天,冲洗时间为20min;冲洗水压高程为30~40m;
[0049] 所述纳米活性炭纤维毡具有微孔形结构,微孔半径在2nm以下,其孔径分布窄,细孔呈分散分布。因此具有很好的过滤的效果,即在前一流程中,投加混凝剂形成的较小体积的絮体即可被纳米活性炭纤维毡截留,保证出水达标。另外,纳米活性炭纤维毡的比表面积大,吸脱速度快,为粒径活性炭10~100倍,吸附作用可进一步提高砷的去除率,并大幅度减少混凝剂的用量。
[0050] 一种深度除砷的方法,具体步骤如下:
[0051] 步骤一,废水进入高密沉淀池的混合区1,在混合区投加混凝剂7;
[0052] 步骤二,混合区1的桨叶搅拌器将混凝剂7和原水混合均匀;
[0053] 步骤三,废水进入高密沉淀池的絮凝区,在絮凝区的第一反应区2投加助凝剂8和回流污泥9;
[0054] 步骤四,废水经过絮凝区的三个分区,利用网格水流作用,将助凝剂8、回流污泥9与原水混合均匀,产生絮凝体;
[0055] 步骤五,废水进入沉淀区5,在斜管上泥水分离,大的絮体沉淀,沉淀的污泥,50%作为剩余污泥排入公共污泥处理系统,50%污泥回流至高密沉淀池的絮凝区第一分区2;
[0056] 步骤六,高密沉淀池排水进入纳米活性炭吸附过滤反应器6,在纳米活性炭纤维毡18上同时完成吸附和过滤反应;
[0057] 步骤七,达标排放。

附图说明

[0031] 图1为一种深度除砷方法组成示意图;
[0032] 图2为纳米活性炭吸附过滤反应器结构示意图。
[0033] 图中,1混合区、2絮凝第一反应区、3絮凝第二反应区、4絮凝第三反应区、5沉淀区、6纳米活性炭吸附过滤反应器、7混凝剂、8助凝剂、9回流污泥、10逆洗水出口、11电磁空气阀、12设备外壳、13电机、14转轴、15逆洗水进口、16反应出水管、17反应进水管、18纳米活性炭纤维毡、19刮板、20整流均布器。
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