本实用新型专利技术属于水污染治理相关技术领域，更具体地，涉及一种含砷废水处理装置，其包括含砷废水氧化处理部和污泥固化处理部，其中含砷废水氧化处理部依次包括通过管道连接的格栅池、旋流沉砂池、调节池、微波反应池和二沉池，该装置可实现含砷废水的初步过滤、pH调节、微波催化氧化以及沉淀分离，其中微波反应池中通过吸波剂板材和曝气管道的巧妙设置，可以实现含砷废水的充分氧化，使三价砷转化为五价砷，并与三价铁共沉淀，得到微波处理后的含砷废水和含有砷酸铁的污泥。该装置简单易行，处理效率高，易于工业化生产。
【技术实现步骤摘要】
一种含砷废水处理装置
本技术属于水污染治理相关
，更具体地，涉及一种含砷废水的处理装置。
技术介绍
随着工业的快速发展，水体砷(As)污染问题愈来愈严重，对生态环境和人体健康带来很大危害，目前已成为普遍关注的问题。砷位于《中国环境优先污染物黑名单》中“重金属及其化合物”之首，含砷化合物对动植物和人体均可产生严重危害。工业“三废”的排放是水体中砷的主要来源。采矿、冶炼、电镀、化工等行业的“三废”在处理未达标甚至未进行任何处理的情况下，直接或间接排放到环境中而引发水体砷污染。中国是水体砷污染最为严重的国家之一，暴露人口高达2000万，台湾、湖南、广东、新疆、山西和内蒙古等地是砷污染严重区。近年来我国地表水体砷污染呈现集中爆发的趋势。2014年，湖南石门河水砷含量超标1000多倍，下游的鹤山村有一半人砷中毒，粮食大幅减产，当地居民生活受到严重影响。地下水体砷污染形势也十分严峻，威胁着人类的饮用水安全。目前暴露在饮用水中砷浓度大于50μg/L的人口数量高达560万，暴露在砷浓度大于10μg/L的人口为1466万。山西山阴县地下水中砷浓度最高可达1530μg/L。浙江北部地下水中最大砷浓度达80μg/L。现有技术的含砷废水处理装置存在效率低、成本高、产生二次污染以及难以矿化重金属等的缺陷。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术提供了一种含砷废水的处理装置，其充分结合含砷废水处理装置的特点和需求，针对性对含砷废水处理装置进行重新设计，相应地取得了一种成本低、效率高的含砷废水处理装置，由此解决了现有技术的含砷废水处理装置中效率低、成本高、产生二次污染以及难以矿化重金属等的技术问题。为实现上述目的，按照本技术的一个方面，提供了一种含砷废水处理装置，包括废水氧化处理部和污泥固化处理部，其中：所述废水氧化处理部包括微波反应池；所述微波反应池包括微波反应池入口、吸波剂板材、曝气管入口、曝气管、曝气管出口、微波发生器和和微波反应池出口；所述微波反应池用于对含砷废水进行微波催化氧化处理，所述吸波剂板材为若干个，交替设置于所述微波反应池相对的两个侧面上，所述吸波剂板材表面负载有微波催化剂；所述曝气管入口设置于所述微波反应池顶部侧面，用于向所述微波反应池内部通入含氧气体；所述曝气管包括若干个工字型曝气管，所述工字型曝气管和所述吸波剂板材交替设置；所述含砷废水在所述微波催化剂与所述含氧气体的作用下，发生催化氧化反应，使三价砷转化为五价砷，并与三价铁共沉淀，所述含砷废水经所述微波反应池处理后从所述微波反应池出口流出。优选地，所述废水氧化处理部还包括格栅池、旋流沉砂池、调节池和二沉池；所述格栅池包括格栅池入口和格栅池出口；所述格栅池用于对含砷废水进行初步过滤处理，含砷废水自格栅池入口进入所述格栅池，经过滤处理后，从所述格栅池出口流出；所述旋流沉砂池包括旋流沉砂池入口和旋流沉砂池出口，所述旋流沉砂池入口与所述格栅池出口相连通，所述旋流沉砂池用于去除含砷废水中的沙粒；所述调节池包括调节池入口、pH调节剂加药口、搅拌器和调节池出口；所述旋流沉砂池出口与所述调节池入口相连通，所述pH调节剂加药口用于向所述调节池加入pH调节剂，在搅拌器的作用下，所述调节池将所述含砷废水的pH调节至10以下，所述含砷废水从调节池出口流出；所述调节池出口与所述微波反应池入口相连通，所述含砷废水经所述微波反应池处理后从所述微波反应池出口流出；同时微波反应得到的含砷污泥在含氧气体作用下，气浮于所含砷废水表层，并随水流进入所述二沉池；所述二沉池包括二沉池入口、二沉池出口和排泥口，所述微波反应池出口与所述二沉池入口相连通，所述二沉池用于对所述含砷废水进行固液分离，得到处理后的含砷废水和含砷污泥，所述处理后的含砷废水从所述二沉池出口流出，所述含砷污泥从所述排泥口排出。优选地，所述吸波剂板材交错布设在所述微波反应池平行于含砷废水进出方向的相对的两个侧面上，使所处理含砷废水呈S型流经所述微波反应池，有效增加含砷废水在微波反应池中的停留时间。优选地，所述相邻吸波剂板材间隔0.1～1m。优选地，所述微波反应器工作时的微波频率为300～300000MHz，微波功率为1～20kW，微波反应时间为0.5～40min。优选地，所述曝气管具体包括第一水平曝气管、竖直曝气管和第二水平曝气管；所述曝气管入口连接第一水平曝气管，所述第一水平曝气管垂直向下分流若干个竖直曝气管，每一个竖直曝气管在底部再连接一个与顶部第一水平曝气管和竖直曝气管同时垂直的第二水平曝气管，铺设于微波反应池底部，所述第二水平曝气管表面开设气孔，便于让含氧气体从管道内流出，为含砷废水提供氧化气氛的同时，也对反应产生的含砷酸铁的污泥起到气浮作用，使之随含水废水的水流流出进入二沉池。优选地，所述装置还包括污泥固化处理部，所述污泥固化处理部包括污泥氧化稳定化装置和污泥固定化装置。将所述含有砷污泥收集到所述污泥氧化稳定化装置中，添加污泥稳定剂，搅拌均匀，养护0.1～2天，使砷酸铁更加稳定，或转化为砷酸钙，同时调节所述污泥pH5～12，使所述污泥稳定化；将稳定化的污泥置于污泥固定化设备中，投加水泥使所述污泥固定化。总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：1、本技术提供了一种含砷废水的处理装置，其包括含砷废水氧化处理部和污泥固化处理部，其中含砷废水氧化处理部依次包括通过管道连接的细格栅及旋流沉砂池、调节池、微波反应池和二沉池，该装置可实现含砷废水的初步过滤、pH调节、微波催化氧化以及沉淀分离，其中微波反应池中通过吸波剂板材和曝气管道的巧妙设置，可以实现含砷废水的充分氧化，使三价砷转化为五价砷，并与三价铁共沉淀，得到微波处理后的含砷废水和含有砷酸铁的污泥。该装置简单易行，处理效率高，易于工业化生产。2、本技术含砷废水处理装置中的微波反应池中的吸波剂板材在微波反应池相对的两个侧面上交错设置，使含砷废水呈S型流经微波反应池，有效增加含砷废水在微波反应池中停留时间，并与微波吸收剂充分接触；并且该吸波剂板材可循环使用。3、本技术含砷废水处理装置中微波反应池中的曝气管道为“工”字型设置，曝气装置提供的含氧气体一方面提供含砷废水催化氧化需要的氧化剂，另一方面也起到气浮的作用，使污泥在底部曝气管持续曝气情况下，气浮于所处理废水表层，并随水流进入二沉池，使污泥沉淀并进行收集。4、本技术含砷废除处理装置中曝气装置由若干个“工”字型曝气管与若干个吸波剂板材交替设置，有利于提高含氧气体以及微波催化剂的均匀分布，便于含砷废水的均匀反应，提高整体含砷废水的反应效率。附图说明图1是本技术的含砷废水处理装置中含砷废水氧化处理部装置图；图2是本技术含砷废水处理装置中的微波反应池的俯视图；图3是本技术含砷废水处理装置中的微波反应池的含砷废水流向俯视图；图4是本技术含砷废水处理装置中曝气管的装置图；图5是本技术含砷废水处理工艺流程图。在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1-格栅池、11-格栅池入口、12-格栅池出口、2-旋流沉砂池、21-旋流沉砂池入口、22-旋流沉砂池出口、3-调节池、31-调节池入口、32-pH调节剂加药口、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含砷废水处理装置，其特征在于，包括废水氧化处理部和污泥固化处理部；其中：所述废水氧化处理部包括微波反应池(4)；所述微波反应池(4)包括微波反应池入口(41)、吸波剂板材(42)、曝气管入口(43)、曝气管(44)、曝气管出口(45)、微波发生器(46)和微波反应池出口(47)；所述微波反应池(4)用于对含砷废水进行微波催化氧化处理；所述吸波剂板材(42)为若干个，交替设置于所述微波反应池(4)相对的两个侧面上，所述吸波剂板材(42)表面负载有微波催化剂；所述曝气管入口(43)设置于所述微波反应池(4)顶部侧面，用于向所述微波反应池(4)内部通入含氧气体；所述曝气管(44)包括若干个工字型曝气管，所述工字型曝气管和所述吸波剂板材(42)交替设置；所述含砷废水经所述微波反应池(4)处理后从所述微波反应池出口(47)流出。
【技术特征摘要】
1.一种含砷废水处理装置，其特征在于，包括废水氧化处理部和污泥固化处理部；其中：所述废水氧化处理部包括微波反应池(4)；所述微波反应池(4)包括微波反应池入口(41)、吸波剂板材(42)、曝气管入口(43)、曝气管(44)、曝气管出口(45)、微波发生器(46)和微波反应池出口(47)；所述微波反应池(4)用于对含砷废水进行微波催化氧化处理；所述吸波剂板材(42)为若干个，交替设置于所述微波反应池(4)相对的两个侧面上，所述吸波剂板材(42)表面负载有微波催化剂；所述曝气管入口(43)设置于所述微波反应池(4)顶部侧面，用于向所述微波反应池(4)内部通入含氧气体；所述曝气管(44)包括若干个工字型曝气管，所述工字型曝气管和所述吸波剂板材(42)交替设置；所述含砷废水经所述微波反应池(4)处理后从所述微波反应池出口(47)流出。2.如权利要求1所述的含砷废水处理装置，其特征在于，所述废水氧化处理部还包括格栅池(1)、旋流沉砂池(2)、调节池(3)和二沉池(5)；所述格栅池(1)包括格栅池入口(11)和格栅池出口(12)；所述格栅池(1)用于对含砷废水进行初步过滤处理，含砷废水自格栅池入口(11)进入所述格栅池(1)，经过滤处理后，从所述格栅池出口(12)流出；所述旋流沉砂池(2)包括旋流沉砂池入口(21)和旋流沉砂池出口(22)，所述旋流沉砂池入口(21)与所述格栅池出口(12)相连通，所述旋流沉砂池(2)用于去除含砷废水中的沙粒；所述调节池(3)包括调节池入口(31)、pH调节剂加药口(32)、搅拌器(33)和调节池出口(34)；所述旋...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈静，李鸿博，王琳玲，石瑶，潘红，魏乐成，庹雄，柳铭富，杨眉，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42
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