[發明專利]一種高效特種廢水處理及水霧回收裝置及回收方法

在審

• 申請號: 202011189879.0
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112299534A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 張耀中;梁娜;王濤;曹昕;鄭興
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: C02F1/469
• 分類號: C02F1/469;B01D49/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 韓玙

1.一種高效特種廢水處理及水霧回收裝置，其特征在于，包括依次通過空心管連接的水霧發生裝置、離子去除裝置和水霧回收裝置，水霧發生裝置即為水霧發生器(1)，離子去除裝置包括平行設置的銅極板(3)和石墨極板(4)，銅極板(3)與外接直流電源(2)負極連接，石墨極板(4)外接直流電源(2)正極連接；所述水霧回收裝置為筒狀結構，上端貫通開口，下端封閉以便接受水滴，水霧回收裝置內部靠近上端開口位置處設置有修飾聚苯胺的316L不銹鋼網罩(5)，水霧回收裝置內部靠近中間位置偏下設置有絕緣支撐底座(8)，絕緣支撐底座(8)上設置有高導電性負電刀梁(7)，高導電性負電刀梁(7)尖端朝上放電，修飾聚苯胺的316L不銹鋼網罩(5)與外接的特高壓直流電源(6)正極連接，特高壓直流電源(6)的負極與高導電性負電刀梁(7)連接。

2.根據權利要求1所述的一種高效特種廢水處理及水霧回收裝置，其特征在于，所述銅極板(3)和石墨極板(4)均平行于所述空心管且貼合空心管內壁設置。

3.根據權利要求1所述的一種高效特種廢水處理及水霧回收裝置，其特征在于，所述銅極板(3)和石墨極板(4)之間間距為0.3mm-1mm，銅極板(3)和石墨極板(4)極板長度為15-20cm。

4.根據權利要求1所述的一種高效特種廢水處理及水霧回收裝置，其特征在于，所述高導電性負電刀梁(7)的尖端與修飾聚苯胺的316L不銹鋼網罩(5)的中心位置對齊，且修飾聚苯胺的316L不銹鋼網罩(5)平面最大直徑與所述筒狀結構的內徑相等，筒狀結構管壁厚度為管徑的1/400-1/100。

5.根據權利要求4所述的一種高效特種廢水處理及水霧回收裝置，其特征在于，所述高導電性負電刀梁(7)的刀梁刃口口徑為0.1-0.15mm，刀長為1-2mm，刀梁距網罩頂端為25-35cm。

6.一種高效特種廢水處理及水霧回收裝置的回收方法，基于如權利要求1所述的高效特種廢水處理及水霧回收裝置，其特征在于，具體按照以下步驟實施：

步驟1、將待處理廢水注入水霧發生裝置中，將廢水霧化成高濃度水蒸氣；

步驟2、待水蒸氣通過水霧進氣口沿裝置管道擴散至水霧發生裝置，對外接的直流電源(2)通電，電源與極板之間電子的流動，使得石墨極板失去電子而帶正電，銅極板得到電子而帶負電，從而水霧中混亂散布的正、負離子因異性電荷的吸引而被極板吸附達到飽和，實現廢水脫鹽處理；

步驟3、通電時間結束時，兩極板電荷會互相中和，離子因失去電荷引力而脫離極板，實現解吸附效果；

步驟4、去除離子后的清潔水霧因空氣浮力的作用沿裝置管道從水霧進氣口擴散至水霧回收裝置內，對外接的特高壓直流電源(6)通電，高壓靜電場電暈放電，電離空氣分子為正離子、負離子以及電子，正離子因電荷吸引而遷移，在帶負電的刀梁頂端被中和，負離子沿電場線向半球形的修飾聚苯胺的316L不銹鋼網罩(5)加速移動，移動途中與擴散至此的水霧碰撞，使得水霧而帶負電，大量帶負電荷水霧在正極處聚集成液滴，最終因重力作用下落至圓柱形水滴回收處，從而實現對廢水的回收再利用。

7.根據權利要求6所述的一種高效特種廢水處理及水霧回收裝置的回收方法，其特征在于，所述步驟2中對外接的直流電源(2)通電，使電場強度為3.0×10⁴—3.3×10⁴V·m^-1，通電時間為30-40min。

8.根據權利要求6所述的一種高效特種廢水處理及水霧回收裝置的回收方法，其特征在于，所述步驟4中對外接的特高壓直流電源(6)通電時電源電壓為30KV-80KV。

9.根據權利要求6所述的一種高效特種廢水處理及水霧回收裝置的回收方法，其特征在于，所述修飾聚苯胺的316L不銹鋼網罩(5)由以下步驟制得：

步驟a、選取絲徑為6-8μm的不銹鋼絲網，在1.5-2％體積分數的H₂O₂中水浴1-2h去除表面油脂，取出膜后利用超純水沖洗；

步驟b、制備電鍍液：0.3-0.4mol/L硫酸、0.15-0.2mol/L乙二酸，0.15-0.2mol/L乙二醇，0.4-0.42mol/L苯胺、0.0015-0.002g/L十二烷基硫酸鈉；

步驟c、修飾聚苯胺，采用循環伏安法三電極體系掃描電壓為0.2-1.2v，掃幅0.05，掃描圈數400-500圈，制得修飾聚苯胺的316L不銹鋼網罩(5)。