[發(fā)明專利]一種用于去除溶液中重金屬離子的循環(huán)噴射床電沉積系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2016-03-16
• 公開（公告）號: CN105600883B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設計）人: 陳熙;趙冰;徐新陽;李海波;張銘川
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學
• 主分類號: C02F1/463
• 分類號: C02F1/463;C02F101/20
• 代理公司: 沈陽東大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司21109
• 代理人: 梁焱

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及金屬廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于去除溶液中重金屬離子的循環(huán)噴射床電沉積系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著城市工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展、人口的遞增、工業(yè)廢水和生活污水排出量日益增多，大量未經(jīng)處理或處理未達標的污水排入周圍河流、湖泊，不僅污染了地下飲用水，還對人類和生物賴以生存的生態(tài)環(huán)境造成了日益嚴重的危害。在眾多污染中，重金屬廢水是較為典型的一類污染。近年來，含重金屬廢水的治理已經(jīng)進入了綜合防治、回收利用與總量控制階段。運用電沉積法處理重金屬廢水在理論上較為成熟，采用的電解沉積技術(shù)可使廢水中的重金屬離子在陰極還原為單質(zhì)金屬態(tài)，解決膜分離法中濃縮液的處置問題，實現(xiàn)金屬資源的回收利用。其中尤以平板電極沉積系統(tǒng)、微粒床電沉積系統(tǒng)等處理裝置在生產(chǎn)實際中得到廣泛應用，但平板電極電沉積重金屬廢水處理過程中，存在因濃差極化現(xiàn)象導致電流效率低的缺點，微粒床電沉積系統(tǒng)中又存在固定床電沉積粘連堵塞和流化床電接觸不穩(wěn)定等問題。

為更好的解決上述問題，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，設計提供一種結(jié)構(gòu)簡單，效益高的循環(huán)噴射床電沉積系統(tǒng)，能夠有效的提高沉積效率和電流效率，克服固定床電沉積粘連堵塞和流化床電接觸不穩(wěn)定的固有問題，有效的削弱濃差極化對電流效率的影響。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種用于去除溶液中重金屬離子的循環(huán)噴射床電沉積系統(tǒng)，將金屬廢水中的重金屬離子沉積出來，對廢水進行凈化處理。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供的一種用于去除溶液中重金屬離子的循環(huán)噴射床電沉積系統(tǒng)，包括：第一支架，電沉積池放置在所述第一支架上方，蓄水池置于所述第一支架下方，所述電沉積池與所述蓄水池通過第一管道連通；所述電沉積池中設置有電沉積反應器，所述電沉積反應器包括去底鈦籃，所述鈦籃掛設于電沉積池內(nèi)壁作為反應陽極，所述鈦籃中設置有漏斗狀容器，所述漏斗狀容器下部通過第二支架固定在電沉積池中，所述漏斗狀容器側(cè)壁開設有通孔，用于連通所述電沉積池和所述電沉積反應器，所述漏斗狀容器上端設置有端蓋，所述端蓋下表面吊設有兩個第一擋板，所述兩個第一擋板之間形成通道，所述通道與所述漏斗狀容器下部的進水口相對應，所述進水口通過第一管道與所述蓄水池連通，所述進水口與第一管道連接處設置有過濾網(wǎng)，對金屬微粒進行擋止，避免金屬微粒運動到第一管道中，在所述進水口與蓄水池連接的第一管道上設置有水泵，蓄水池中廢水在水泵作用下，在所述蓄水池和電沉積池中形成循環(huán)運動，金屬棒穿過端蓋插設于所述漏斗狀容器中作為饋電極，用以向陰極微粒傳導電子，所述漏斗狀容器中填充有金屬微粒作為反應陰極，所述金屬微粒與金屬棒碰觸帶負電，并釋放大量電子至漏斗狀容器中，所述金屬微粒的直徑大于所述通孔直徑。

所述第一擋板為三棱柱或者圓柱，或者為中空的圓錐體，所述兩個中空的圓錐體粘連在一起，中空部分形成所述通道。

在所述端蓋下表面還掛設有第二擋板，所述第二擋板正對兩個所述第一擋板之間形成的通道的上方，用以對從通道中向上噴射的金屬微粒進行擋止。

所述第二擋板外緣向所述漏斗狀容器內(nèi)壁延伸，并向下傾斜，形成倒置的凹槽結(jié)構(gòu)，所述第二擋板外緣與第一擋板外壁之間形成間隙，金屬微粒沿著所述間隙向下運動，返回至所述進水口處。

所述間隙寬度大于等于所述金屬微粒的直徑。

所述通孔在所述漏斗狀容器側(cè)壁上的分布長度為整個側(cè)壁長度的3/4，所述通孔直徑為0.5-2mm。

所述鈦籃表層混合鍍有貴金屬釕銥。

所述金屬棒材質(zhì)為銅，所述金屬微粒材質(zhì)為銅。

所述蓄水池上還設置有溫度控制器，用于調(diào)節(jié)蓄水池中金屬廢水溫度。

所述溫度控制器為加熱棒。

所述蓄水池上還設置有PH控制器，用以調(diào)節(jié)蓄水池中金屬廢水的PH值。

所述進水口與所述蓄水池連通的第一管道上通過第二管道外接氮氣瓶，所述第二管道上設置有氣體流量計和閥門。

在所述第一管道上均設置有閥門。