一种化工重金属污水自动处理系统

技术领域

本发明涉及污水处理领域，特别是一种化工重金属污水自动处理系统。

背景技术

化学法是目前国内外处理含重金属废水的主要方法。通过在废水中加入氢氧根离子，使重金属离子形成金属沉淀物，形成后的沉淀物颗粒直径较小，部分工艺中直接使用半透膜分离出金属沉淀物，但是该种技术成本高；比较常见的是再加入絮凝剂，凝絮后进行沉淀分离。

目前大型的处理设备一般会采用流水线式的处理过程，如专利文献CN105722794B公开的从废水流中除去重金属的方法，采用多罐体配合，使污水经凝絮后，进入澄清器进行分离。该设备较为庞杂，为污水处理厂所采用的专业设备。对于小型加工厂或者实验室等小批量场所显然不适用。

现有小型化的设备，如专利文献CN112811645B、CN108249648B，其公开的设备中均采用了沉淀池，通过沉淀池实现上层的清液和底部沉淀物的重力分离；但是沉淀过程较慢，并且分离不彻底，因此还需要对上清液继续进行过滤。对于沉淀物含量少的重金属污水，分离效果更差。

发明内容

针对上述情况，为解决现有技术中存在的问题，本发明之目的就是提供一种化工重金属污水自动处理系统，可有效解决重金属污水处理时采用沉淀池分离效果差，并且分离速度慢的问题。

其解决的技术方案是包括搅拌桶，搅拌桶呈上小下大的锥状；搅拌桶能转动，搅拌桶的内壁上固定有多个搅拌叶片；搅拌桶的下端圆周均布有多个通孔，每个通孔处均安装有一个过滤器；

所述的过滤器包括与通孔相通的圆筒，圆筒内安装有能往复移动并朝向搅拌桶中心复位的活塞；活塞的外侧面上固定有活塞杆，活塞杆的外端设有配重块；圆筒的中部圆周均布有多个排渣口，圆筒外设置有包裹在排渣口外部的滤筒，滤筒的外端经固定挡板与圆筒固定连接，滤筒的内端固定有接渣壳；圆筒和滤筒之间设置有左右两个环形刮板，左右两个环形刮板随活塞一同移动。

所述的搅拌桶的下方有底座，底座上设置有环形导轨，搅拌桶的底部设置有多个置于环形导轨上的滚珠，底座上设置有驱动搅拌桶转动的电机。

所述的接渣壳的内端呈开口状，接渣壳的外端向内凹陷。

所述的固定挡板上贯穿有多个横杆，横杆的内端与两个环形刮板固定，横杆的外端通过支杆与或活塞杆固定。

所述的搅拌桶的上端设置有左右两个进水管和中间的抽水管，左右两个进水管分别连接至原料桶和药剂桶，抽水管连接至回收桶。

本发明好处：1、采用离心的方式，通过低中高转速的控制，实现搅拌，絮凝，过滤的设计，分离效果好，并且分离速度快，不需要等待静止沉淀的过程，不需要过滤全部污水，提高了效率。

2、采用一个罐体的设计，简化了设备投入。

3、利用搅拌腔室的倾斜侧壁，实现了沉淀物在离心作用下向过滤器4内流动，实现自动过滤。

4、利用过滤器的巧妙设计，实现了自动过滤以及滤网的清洁，避免滤网堵塞。

5、整个设备轻量化，自动化，适合于各类小批量污水处理。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的主视剖面图。

图3为本发明过滤器4的主视剖面放大图（低速状态）。

图4为本发明过滤器4的主视剖面放大图（中速状态）。

图5为本发明过滤器4的主视剖面放大图（高速状态）。

图中：搅拌桶1；搅拌叶片2；通孔3；过滤器4；底座5；环形导轨6；滚珠7；电机8；进水管9；抽水管10；原料桶11；药剂桶12；回收桶13；回收箱14；圆筒401；活塞402；活塞杆403；配重块404；排渣口405；滤筒406；固定挡板407；接渣壳408；环形挡板409；横杆410；弹簧411。

实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。

由图1至图5给出，本发明包括搅拌桶1，搅拌桶1呈上小下大的锥状；搅拌桶1能转动，搅拌桶1的内壁上固定有多个搅拌叶片2；搅拌桶1的下端圆周均布有多个通孔3，每个通孔3处均安装有一个过滤器4；

所述的过滤器4包括与通孔3相通的圆筒401，圆筒401内安装有能往复移动并朝向搅拌桶1中心复位的活塞402；活塞402的外侧面上固定有活塞杆403，活塞杆403的外端设有配重块404；圆筒401的中部圆周均布有多个排渣口405，圆筒401外设置有包裹在排渣口405外部的滤筒406，滤筒406的外端经固定挡板407与圆筒401固定连接，滤筒406的内端固定有接渣壳408；圆筒401和滤筒406之间设置有左右两个环形刮板，左右两个环形刮板随活塞402一同移动。

为了实现搅拌桶1的支撑和转动，所述的搅拌桶1的下方有底座5，底座5上设置有环形导轨6，搅拌桶1的底部设置有多个置于环形导轨6上的滚珠7，底座5上设置有驱动搅拌桶1转动的电机8。

为了实现接渣，所述的接渣壳408的内端呈开口状，接渣壳408的外端向内凹陷。

为了实现左右两个环形刮板随活塞402一同移动，所述的固定挡板407上贯穿有多个横杆410，横杆410的内端与两个环形刮板固定，横杆410的外端通过支杆与或活塞杆403固定。

为了实现自动进排水，所述的搅拌桶1的上端设置有左右两个进水管9和中间的抽水管10，左右两个进水管9分别连接至原料桶11和药剂桶12，抽水管10连接至回收桶13。

为了实现过滤器4排出的污水和固态颗粒的收集，所述的底座5放置于开口朝上的回收箱14内，回收箱14的底部设有排水口。

为了实现搅拌叶片2的搅拌，每个所述的搅拌叶片2均通过连杆固定在搅拌桶1的内壁上。

为了实现活塞402的复位，所述的活塞杆403上设置有弹簧411。

为了实现滤筒406的清刮以及固态颗粒的排出，左右两个所述的环形板之间的间隔大于排渣口405的宽度；当两个环形板中处于外侧的环形板与固定挡板407接触时，活塞402处于排渣口405的外侧，左右两个弧形板分别处于排渣口405的左右两侧。

本发明原理以及使用方法如下，首先参见附图1，在搅拌桶1上设置有两个进水管9，分别连接至原料桶11和药剂桶12,原料桶11内放置重金属污水，药剂桶12内放置碱液或絮凝剂，或者两者的结合物等药剂；也可根据需要再添加管道和储液箱，进行其他药剂的添加；两个进水管9的中部均通过蠕动泵来驱动，从而控制污水和药剂的加入比例，以及加入和停止的状态控制。

首先需要在搅拌桶1内加入待处理的污水和药剂，并启动电机8，使整个装置以低速的状态进行转动；待搅拌桶1内的液位将满后，停止污水和药剂的添加。在低速转动过程中，搅拌桶1内部的搅拌叶片2会对污水和药剂进行充分搅拌，使污水中的重金属离子与碱液中的氢氧根离子充分接触，形成金属沉淀物，而后又在絮凝剂的作用下形成稍大的固态团状杂物；同时由于转速较低有利于絮凝物的形成。

转动一定时间后，污水中的重金属离子会在碱液和絮凝剂的作用下形成固态沉淀后，此时调整电机8为中速转动，随着整个装置中速转动；混合液中的固态沉淀会受到相对较大的离心力的作用，从而沿着搅拌桶1的倾斜内壁，向下移动，并进入到过滤器4内。实现了沉淀物向过滤器4内缓慢积累的过程。

参见附图3和附图4，在低速和中速转动的过程中，过滤器4上的活塞402会处于排渣口405的内侧，过滤器4不会发生漏液。

随着沉淀物之间积累至圆筒401的内部后，此时调整电机8为高速转动的状态，此时沉淀物会继续的向圆筒401内聚集，此时处于圆筒401中的沉淀物不会被混合液的扰流打散。并且高速转动后，参见附图5，此时活塞402向外移动至最大行程，圆筒401内含有较多沉淀物的污水会从排渣口405排出；并且此时左右两个环形挡板409会卡在排渣口405的左右两侧；因此污水能够被左右两个环形挡板409之间区域的滤筒406进行过滤。

短暂的过滤之后，混合液中的固态沉淀物被过滤完成；此时调整电机8为低速转动；则活塞402以及左右两个环形挡板409会向内复位；并封堵排渣口405，使不含沉淀物的大部分污水截留在搅拌桶1内。再环形挡板409向右复位的过程中，两个环形挡板409中处于外侧的环形挡板409会将滤筒406上的固态沉淀物进行清刮，并向右输送，当环形挡板409脱离滤筒406后，在离心力的作用下，环形挡板409上的固态沉淀物会滑落至接渣壳408内，最终落入到接渣壳408的凹陷处。

最后，通过抽水管10将搅拌桶1内不含沉淀物的污水抽吸至回收桶13内。至此完成了一次过滤。以上述方式进行重复，便可以持续性的自动化过滤。

当一定时间后，需要停机，对接渣壳408内的固态沉淀物进行清理，防止超出接渣壳408的承载上限。

本装置操作方式十分方便，通过电机8控制整个箱体的转速，即可完成搅拌絮凝，沉淀物的积累，沉淀物的排出和过滤；以及滤筒406的自洁。整体结构配合较为巧妙，结构小巧，适合于小批量重金属等污水的处理。结构简单，操作方便。

本装置通过配合原料桶11,药剂桶12以及回收桶13，通过管道以及蠕动泵的配合，能够实现自动的污水和药剂的按比例加入，以及过滤后的自动排液等，实现了自动化操作。

本装置中通过设置搅拌桶1的侧壁为倾斜状，使沉淀物能够积累至圆筒401内，一方面能够实现搅拌桶1内的大部分污水的离心过滤，另外沉淀物积累至圆筒401内后，形态能够更加稳定，避免高速转动破坏絮凝物。同时当沉淀物积累至过滤器4内后，可以利用过滤器4对集中的沉淀物进行统一处理，实现高效过滤；而大部分不含沉淀物的污水可以截留在搅拌桶1内，实现了高速高效的沉淀物分离。

本装置中，过滤器4的状态采用离心力进行控制，通过转速的配合，能够实现自动过滤，和自动清刮；可以提供更加长效的过滤。另外过滤器4的离心控制与沉淀物的离心控制相辅相成，形成有效的配合。