[发明专利]处理水中重金属的装置及多孔硅处理重金属污染的用途

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体来说，是涉及一种处理水中重金属的装置。

背景技术

随着城市化进程的加快和工农业的迅猛发展，我国绝大多数城市都不同程度地存在较突出的水质问题，大量未经处理的城市垃圾、被污染的土壤、工业废水、生活污水以及大气沉降物等不断排入水中，使水体悬浮物和沉积物中的重金属含量急剧升高。对我国各大湖泊的调查结果表明，近年各种重金属污染呈上升趋势，已经开始影响到水体的质量。从我国七大水系的调研结果可以看出，1995年长江水系Cd(镉)污染仅次于Hg(汞)、COD(化学需氧量，Chemical Oxygen Demand)、BOD(生化需氧量，Biochemical Oxygen Demand)和挥发酚；黄河水系有16.7％的断面总Cd含量超标；淮河干流总Cd含量超标率为16.7％；海滦河总Cd含量平均超标率为16.7％～83.9％；大辽河水系污染较轻；在对所统计的26个湖泊、水库的监测中发现了不同程度的Cd污染问题；污染程度仍次于Hg污染。1991～1995年有关部门对国内城市河流、七大水系及湖泊水库的监测中发现Cr和Pb是比较普遍的重金属污染物。水体中的重金属通过直接饮水、食用被污水灌溉过的蔬菜和粮食等途径进入人体，威胁着人们的身体健康。

重金属污染对生态系统危害极大：

1.对水生生物的危害

重金属进入水生生态系统后，分布于水生生态系统的各个组分中，对生态系统各组分产生影响(即生态效应)。当生物体内重金属积累到一定数量后，就会出现受害症状，生理受阻、发育停滞，甚至死亡，并使整个水生生态系统结构和功能受损、崩溃。

2.对水生植物的危害

藻类是水体的初级生产者，在水生生态系统的食物链中起着十分重要的作用。人们可以利用藻类及水生生物的敏感性来监控水体的重金属污染。研究发现重金属通过各种途径进入水体后，一旦被藻类吸收，将引起藻类生长代谢与生理功能紊乱，抑制光合作用，减少细胞色素，导致细胞畸变、组织坏死，甚至使藻类中毒死亡，改变天然环境中藻类的种类组成。

3.对人体健康的危害

重金属进入人体后，不易排泄，逐渐蓄积，对人体健康的危害是多方面、多层次的，其毒理作用主要表现在影响胎儿正常发育、造成生殖障碍、降低人体素质等方面。重金属(例如Pb、Se、Mn等)通过水体直接或间接进入食物链后，能严重地耗尽体内贮存的Fe、维生素C和其他必需的营养物质，导致免疫系统防御能力的下降，子宫内的胚胎生长停滞和其他一些残疾。此外，重金属还能抑制人体化学反应酶的活动，使细胞质中毒，从而伤害神经组织，还可导致直接的组织中毒，损害人体解毒功能的关键器官肝、肾等组织。例如，Hg、Pb、Cd等重金属及Se已被列为剧毒物进行重点防治。目前的研究结果表明，Cr、Co、Ni、Cd、Se等重金属元素均具有致癌、致畸、致突变等危险。

发明内容

针对目前水体中重金属污染严重的现状，本发明的第一个目的在于提供一种处理水中重金属的装置，通过采用多孔硅滤芯来吸附水中所含的重金属，达到净化水体的目的。本发明的第二个目的在于提供多孔硅在处理重金属污染中的用途。

本发明的第一个目的通过以下技术手段实现：一种处理水中重金属的装置，包括罐体和镶嵌于罐体内的多孔硅滤芯；所述罐体在多孔硅滤芯两侧分别设有进水口和出水口，污水从进水口进入罐体，流经多孔硅滤芯，多孔硅能吸附水中含有的重金属成分，经过滤处理掉重金属后再由出水口流出，完成处理过程。

本发明还可做以下改进：

所述进水口与多孔硅滤芯之间还设有普通滤芯，对污水进行初级过滤，滤掉水中含有的残渣。所述普通滤芯由滤网、滤布、石英砂中的至少一种构成。

所述罐体上对应于普通滤芯和多孔硅滤芯位置还分别设有开口和门，通过此开口和门可以清理及装卸普通滤芯和多孔硅滤芯。

所述门通过铰链与罐体连接，该门可以打开和闭合，其闭合时，门能与罐体、普通滤芯、多孔硅滤芯紧密接触水不会从缝隙处渗出。

所述普通滤芯和多孔硅滤芯上均设有凹槽，该凹槽与罐体内壁向内的突出部分相匹配，从而把普通滤芯和多孔硅滤芯固定于罐体内部。

所述开口为半圆形，所述门的形状为弧形，其弧角为90度，两扇门组合成一个半圆，与罐体的开口吻合。

所述罐体内壁向内的突出部分为半圆形。

所述进水口位于罐体的顶端，所述出水口位于罐体的尾端。

本发明的第二个目的是提供多孔硅处理重金属污染的用途，其方法是将多孔硅作为滤芯，使污水流经多孔硅滤芯，经由多孔硅滤芯吸附水中含有的重金属成分。