处理含高浓度氯化物的工业含汞废水装置及控制方法
【专利摘要】本发明公开了处理含高浓度氯化物的工业含汞废水装置及控制方法，包括重金属在线自动分析仪、PLC过程智能反馈控制系统、硫醇复合无机陶瓷过滤塔、储药罐、缓冲池、过滤器、pH自动调剂控制系统、吸附塔、离子交换塔；重金属在线自动分析仪设置在进水管的端口处，重金属在线自动分析仪一端通过管道与硫醇复合无机陶瓷过滤塔相连接；硫醇复合无机陶瓷过滤塔通过管道与缓冲池相连接；硫醇复合无机陶瓷过滤塔与缓冲池之间设置有储药罐，缓冲池通过管道与过滤器相连接；过滤器通过管道与吸附塔相连接；吸附塔通过管道与离子交换塔相连接。本发明实现系统智能化，同时提高出水水质，降低处理成本，除汞效果好，无二次污染。
【专利说明】
处理含高浓度氯化物的工业含汞废水装置及控制方法
技术领域
[0001]本发明属于工业废水处理技术领域，具体涉及处理含高浓度氯化物的工业含汞废水装置及控制方法。
【背景技术】
[0002]汞污染是全球性的重金属污染，对环境及人类极具危害，人类使用汞的历史悠久，工业革命后，它们被广泛应用于工农业生产、冶金、化工等各方面，含汞废水主要源自于氯碱工业、电子工业、塑料工业、热工仪器仪表制造业、农药工业、染料工业、冶金工业、电池制造业、化学工业、化学制药工业、油漆颜料工业等。据统计世界上有80多种工业以汞为原料，汞的用途则多达3000多种。如此广泛的使用，每年全球散失于环境中的汞约为1.5X 14?3 X 104t，以“废气、废渣、废水”三种途径污染环境。
[0003]排入水体中的汞及其化合物，经物理、化学及生物作用形成各种形态的汞，含汞废水中一般约有一半的汞以悬浮状态存在，其余的以溶解状态的无机汞和有机汞的形式存在，在一定条件下，无机汞可以转化委有机汞，主要是甲基汞和乙基汞。含汞废水的危害问题早已被人们所认识，针对含汞废水已开发出多种物理和化学的处理方法，主要是针对无机汞，对有机汞的处理方法目前尚处于研究阶段。其传统的处理方法主要有化学沉淀法、金属还原法、活性炭吸附法、离子交换法、电解法、微生物法等。这些方法存在二次污染、工艺复杂，操作困难、成本高等许多弊端从而制约了其广泛的工业应用；所以有必要提出一种新型装置来处理现状。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，提供处理含高浓度氯化物的工业含汞废水装置及控制方法，解决不同工业企业排放含汞废水浓度变化大、副产物伴生等处理难题，提高含汞废水处理的智能化、集成化程度，针对不同性质的含汞废水特点和处理难点，选择高效、稳定的处理工艺组合，实现处理过程的优化配置。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:处理含高浓度氯化物的工业含汞废水装置，其特征在于，包括重金属在线自动分析仪、PLC过程智能反馈控制系统、硫醇复合无机陶瓷过滤塔、储药罐、、缓冲池、过滤器、PH自动调剂控制系统、吸附塔、离子交换塔;所述重金属在线自动分析仪设置在进水管的端口处，所述重金属在线自动分析仪一端通过管道与硫醇复合无机陶瓷过滤塔相连接;所述重金属在线自动分析仪的另一端通过PLC过程智能反馈控制系统与硫醇复合无机陶瓷过滤塔相连接;所述硫醇复合无机陶瓷过滤塔通过管道与缓冲池相连接;所述硫醇复合无机陶瓷过滤塔与所述缓冲池之间设置有储药罐;所述缓冲池通过管道与过滤器相连接;过滤器通过管道与吸附塔相连接;所述过滤器与吸附塔之间设置有PH自动调剂控制系统;所述吸附塔通过管道与离子交换塔相连接。
[0006]作为优选的一种技术方案，所述过滤器采用无烟煤和石英砂双层滤料过滤器。
[0007]作为优选的一种技术方案，所述吸附塔中填加有改性复合吸附介质。
[0008]作为优选的一种技术方案，所述改性复合吸附介质为50%活性炭、30%改性膨润土、20%粉煤灰混合压制而成。
[0009]作为优选的一种技术方案，所述储药罐与缓冲池之间设置有计量栗。
[0010]作为优选的一种技术方案，所述PLC过程智能反馈控制系统与硫醇复合无机陶瓷过滤塔之间还设置有电磁阀门。
[0011]作为优选的一种技术方案，所述pH自动调剂控制系统与吸附塔之间设置有第二计量栗。
[0012]处理含高浓度氯化物的工业含汞废水装置的控制方法，包括一下几个步骤:
步骤一:含汞废水通过进水管进入装置，通过重金属在线自动分析仪对进入的含汞废水进行监测分析，从而确定含汞废水水质成分及汞浓度，当检测到含汞废水的浓度高于50mg/L时，PLC过程智能反馈控制系统自动开启设置在PLC过程智能反馈控制系统与硫醇复合无机陶瓷过滤塔之间还设置有电磁阀门，汞废水流入硫醇复合无机陶瓷过滤塔中；
步骤二:直到当检测到硫醇复合无机陶瓷过滤塔中汞废水的浓度小于50mg/L时，向储药罐里投加有NaClO，并一起流到缓冲池中进行混合反应；
步骤三:经过混合反应的液体，经过无烟煤和石英砂双层滤料过滤器，去除杂质；步骤四:经过过滤器过滤的液体，经过PH自动调剂控制系统，将液体的PH值调节到2-2.5之间；
步骤五:经过pH自动调剂控制系统调节的液体经过吸附塔出去游离氯，使游离氯的浓度降至lmg/L以下；
步骤六:最后经过离子交换塔进行处理，使出水的汞浓度小于0.005mg/L以下。
[0013]本发明中的重金属在线自动分析仪对进入含汞废水进行监测分析，确定含汞废水水质成分及汞浓度，识别处理难度。
[0014]本发明中的PLC过程智能反馈控制系统根据在线监测分析系统的结果，选择含汞废水进入不同的处理单元中。
[0015]本发明中的硫醇复合的无机陶瓷过滤塔是利用硫醇材料和汞之间有强烈的化学键作用除汞，只有当含汞废水中汞含量高于50mg/L情况下，进入此硫醇复合的无机陶瓷过滤塔。
[0016]本发明储药罐中投加NaC1，以防止不溶性汞转化为可溶性汞。
[0017]本发明缓冲池主要缓解含汞废水进水流量的波动，增加NaClO与含汞废水的混合程度。
[0018]本发明中的过滤器采用无烟煤和石英砂双层滤料过滤器，去除废水中的杂质。
[0019]本发明中的pH自动调剂控制系统用来调节过滤水的pH，投加盐酸调pH至2?2.5之间，使汞离子生成不溶性氧化汞。
[0020]本发明吸附塔离子交换塔中填加有改性复合吸附介质，去除游离氯，使游离氯离子将至lmg/L以下，改性复合吸附介质为50%活性炭、30%改性膨润土、20%粉煤灰混合压制而成。
[0021]离子交换塔采用大孔性强碱阴离子交换树脂处理，废水的pH值一般调到中性至偏酸性。
[0022]与现有技术相比较，本发明的优点在于: 1)本发明增加了重金属在线自动分析仪、PLC过程智能反馈控制系统，可针对不同浓度的含汞废水选择合适的处理单元，实现系统智能化，同时提高出水水质，降低处理成本；
2)本发明可处理氯化物含量较高、汞浓度较低工业汞废水，除汞效果好，无二次污染；
3)本发明吸附介质可通过物理方法脱附得到重复使用；
4)本发明结构设计合理，操作简单，成本低。
【附图说明】
[0023]图1为本发明的结构示意图。
[0024]图中序号说明:重金属在线自动分析仪1、PLC过程智能反馈控制系统2、硫醇复合无机陶瓷过滤塔3、储药罐4、计量栗10、缓冲池5、过滤器6、pH自动调剂控制系统7、吸附塔8、离子交换塔9、第一计量栗10、电磁阀门11、第二计量栗12。
【具体实施方式】
[0025]下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细的描述，以便进一步了解本发明之目的、方案，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。
[0026]实施例1:结合图1，一种处理含高浓度氯化物的工业含汞废水装置，包括重金属在线自动分析仪1、PLC过程智能反馈控制系统2、硫醇复合无机陶瓷过滤塔3、储药罐4、缓冲池5、过滤器6、pH自动调剂控制系统7、吸附塔8、离子交换塔9;所述重金属在线自动分析仪I设置在进水管的端口处，所述重金属在线自动分析仪I 一端通过管道与硫醇复合无机陶瓷过滤塔3相连接;所述重金属在线自动分析仪I的另一端通过PLC过程智能反馈控制系统2与硫醇复合无机陶瓷过滤塔3相连接;所述硫醇复合无机陶瓷过滤塔3通过管道与缓冲池5相连接;所述硫醇复合无机陶瓷过滤塔3与所述缓冲池)之间设置有储药罐4;所述缓冲池5通过管道与过滤器6相连接;过滤器6通过管道与吸附塔8相连接;所述过滤器6与吸附塔8之间设置有PH自动调剂控制系统7;所述吸附塔8通过管道与离子交换塔9相连接。
[0027]作为优选的一种技术方案，所述过滤器6采用无烟煤和石英砂双层滤料过滤器。
[0028]作为优选的一种技术方案，所述吸附塔8中填加有改性复合吸附介质。
[0029]作为优选的一种技术方案，所述改性复合吸附介质为50%活性炭、30%改性膨润土、20%粉煤灰混合压制而成。
[0030]作为优选的一种技术方案，所述储药罐4与缓冲池5之间设置有第一计量栗10，用于计量加入的药量并供给装置。
[0031]作为优选的一种技术方案，所述PLC过程智能反馈控制系统2与硫醇复合无机陶瓷过滤塔3之间还设置有电磁阀门11。
[0032]作为优选的一种技术方案，所述pH自动调剂控制系统7与吸附塔8之间设置有第二计量栗12，用于计量加入盐酸的量，并供给装置。
[0033]处理含高浓度氯化物的工业含汞废水装置的控制方法，包括以下几个步骤:
步骤一:含汞废水通过进水管进入装置，通过重金属在线自动分析仪对进入的含汞废水进行监测分析，从而确定含汞废水水质成分及汞浓度，当检测到含汞废水的浓度高于50mg/L时，PLC过程智能反馈控制系统自动开启设置在PLC过程智能反馈控制系统与硫醇复合无机陶瓷过滤塔之间还设置有电磁阀门，汞废水流入硫醇复合无机陶瓷过滤塔中； 步骤二:直到当检测到硫醇复合无机陶瓷过滤塔中汞废水的浓度小于50mg/L时，向储药罐里投加有NaC1，并一起流到缓冲池中进行混合反应；
步骤三:经过混合反应的液体，经过无烟煤和石英砂双层滤料过滤器，去除杂质；步骤四:经过过滤器过滤的液体，经过PH自动调剂控制系统，将液体的PH值调节到2-2.5之间；
步骤五:经过pH自动调剂控制系统调节的液体经过吸附塔出去游离氯，使游离氯的浓度降至lmg/L以下；
步骤六:最后经过离子交换塔进行处理，使出水的汞浓度小于0.005mg/L以下。
[0034]实施例2:某工业含汞废水进入本系统，经过重金属在线自动分析仪测得出废水中汞浓度120mg/L，PLC过程智能反馈控制系统自动开启设置在PLC过程智能反馈控制系统与硫醇复合无机陶瓷过滤塔之间还设置有电磁阀门，汞废水流入硫醇复合无机陶瓷过滤塔中，出水汞浓度降低至50mg/L以下，向储药罐里投加有NaC1，并一起流到缓冲池中进行混合反应，再经过无烟煤和石英砂双层滤料过滤器，去除杂质，经过pH自动调剂控制系统调节pH至2.3，再经过吸附塔出去游离氯，使游离氯的浓度降至lmg/L以下，最后经过离子交换塔进行处理，使出水的汞浓度小于0.005mg/L以下。
[0035]以上对发明的【具体实施方式】作了说明，但这些说明并不能被理解为限制了本发明的范围，本发明的保护范围由随附的权利要求书限定，任何在本发明权利要求基础上的改动都是本发明的保护范围。
【主权项】
1.处理含高浓度氯化物的工业含汞废水装置，其特征在于，包括重金属在线自动分析仪(1)、PLC过程智能反馈控制系统(2)、硫醇复合无机陶瓷过滤塔(3)、储药罐(4)、缓冲池(5)、过滤器(6)、pH自动调剂控制系统(7)、吸附塔(8)、离子交换塔(9);所述重金属在线自动分析仪(I)设置在进水管的端口处，所述重金属在线自动分析仪(I)一端通过管道与硫醇复合无机陶瓷过滤塔(3)相连接;所述重金属在线自动分析仪(I)的另一端通过PLC过程智能反馈控制系统(2)与硫醇复合无机陶瓷过滤塔(3)相连接;所述硫醇复合无机陶瓷过滤塔(3)通过管道与缓冲池(5)相连接;所述硫醇复合无机陶瓷过滤塔(3)与所述缓冲池(5)之间设置有储药罐(4);所述缓冲池(5)通过管道与过滤器(6)相连接;过滤器(6)通过管道与吸附塔(8)相连接;所述过滤器(6)与吸附塔(8)之间设置有pH自动调剂控制系统(7);所述吸附塔(8)通过管道与离子交换塔(9)相连接。2.根据权利要求1所述的处理含高浓度氯化物的工业含汞废水装置，其特征在于，所述过滤器(6)采用无烟煤和石英砂双层滤料过滤器。3.根据权利要求1所述的处理含高浓度氯化物的工业含汞废水装置，其特征在于，所述吸附塔(8 )中填加有改性复合吸附介质。4.根据权利要求3所述的处理含高浓度氯化物的工业含汞废水装置，其特征在于，所述改性复合吸附介质为50%活性炭、30%改性膨润土、20%粉煤灰混合压制而成。5.根据权利要求4所述的处理含高浓度氯化物的工业含汞废水装置，其特征在于，所述储药罐(4)与缓冲池(5)之间设置有第一计量栗(10)。6.根据权利要求1所述的处理含高浓度氯化物的工业含汞废水装置，其特征在于，所述PH自动调剂控制系统(7)与吸附塔(8)之间设置有第二计量栗(12)。7.根据权利要求1所述的处理含高浓度氯化物的工业含汞废水装置，其特征在于，所述PLC过程智能反馈控制系统(2)与硫醇复合无机陶瓷过滤塔(3)之间还设置有电磁阀门(Il)08.根据权利要求1所述的处理含高浓度氯化物的工业含汞废水装置的控制方法，其特征在于，包括一下几个步骤: 步骤一:含汞废水通过进水管进入装置，通过重金属在线自动分析仪对进入的含汞废水进行监测分析，从而确定含汞废水水质成分及汞浓度，当检测到含汞废水的浓度高于50mg/L时，PLC过程智能反馈控制系统自动开启设置在PLC过程智能反馈控制系统与硫醇复合无机陶瓷过滤塔之间还设置有电磁阀门，汞废水流入硫醇复合无机陶瓷过滤塔中； 步骤二:直到当检测到硫醇复合无机陶瓷过滤塔中汞废水的浓度小于50mg/L时，向储药罐里投加有NaClO，并一起流到缓冲池中进行混合反应； 步骤三:经过混合反应的液体，经过无烟煤和石英砂双层滤料过滤器，去除杂质； 步骤四:经过过滤器过滤的液体，经过PH自动调剂控制系统，将液体的PH值调节到2-.2.5之间； 步骤五:经过pH自动调剂控制系统调节的液体经过吸附塔出去游离氯，使游离氯的浓度降至lmg/L以下； 步骤六:最后经过离子交换塔进行处理，使出水的汞浓度小于0.005mg/L以下。
【文档编号】C02F9/04GK105906094SQ201610303106
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】于鹏飞, 叶友林, 李希, 王勇勇
【申请人】沈阳建筑大学