一种去除水中重金属离子的处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种去除水中重金属离子的处理装置，包括设置有碳电极的电池和通管，所述通管由内至外依次包括炭层、铜片和绝缘层，通管设置有通孔，通孔用于含重金属离子的废水从通管流过，以使得炭层接触废水，所述炭电极通过电线与通管的铜片电性连接，电线与外部电源连接。本实用新型专利技术能够有效去除具有四个电子壳层的重金属离子，包括镉、铬、砷、汞、铅中的一种或多种，且去除重金属离子的效率大大提高。

【技术实现步骤摘要】
一种去除水中重金属离子的处理装置
本技术涉及重金属离子污染处理
，具体是一种去除水中重金属离子的处理装置。
技术介绍
目前，去除水中(废水)的重金属离子处理方法有很多，相应的处理装置各不相同。但利用微藻产生生物电方式来去除废水中的重金属离子的公开资料极少，其中，专利公开号为CN107473416A和CN102075113A的专利技术申请专利均公开了利用微藻进行去除废水中的重金属离子。第一篇申请专利中，需要将收集微藻后的养殖液先在沉淀池中沉淀，以去除不溶于养殖液中的杂质，将近沉淀后的养殖液过滤后，将滤液泵入装有吸附剂的吸附池，去除重金属离子的过程繁琐复杂且去除效率低下；第二篇申请专利中，属于基于光合作用产电的绿藻生物燃料电池，通过绿藻光解水产生氢气，但这一过程中，微藻产氢受到氢气的反抑制作用以及金属电极成本高、易中毒的不足。利用微藻活电池进行去除水中的重金属离子的专利中，最新专利申请为公开号为CN108946947A的中国专利技术专利申请。其在该专利技术专利申请中，由藻类产生的生物电将用于净化水溶液中的重金属离子，直接通过电极放入重金属离子溶液(废水)中，同时通过吸附原理和化学反应来达到去除重金属离子的目的，导致去除重金属离子的效率不高，需要较长的时间。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术的目的提供一种去除水中重金属离子的处理装置，其能够解决去除水中重金属离子的问题。实现本技术的目的的技术方案为：一种去除水中重金属离子的处理装置，包括设置有碳电极的电池和通管，所述通管由内至外依次包括炭层、铜片和绝缘层，通管设置有用于允许含重金属离子的废水流过的通孔，以使得炭层接触废水，所述炭电极通过电线与通管的铜片电性连接，电线与外部电源连接。进一步地，所述通管为圆形管，碳层为圆形碳层，铜片为圆形。进一步地，所述电池为微藻产生细胞活电电池。进一步地，所述微藻产生细胞活电电池设置有碳酸氢盐缓冲液，碳酸氢盐缓冲液中设置有碳电极。本技术的有益效果为：本技术能够有效去除具有四个电子壳层的重金属离子，包括镉、铬、砷、汞、铅中的一种或多种，且去除重金属离子的效率大大提高。附图说明图1为本技术的的结构示意图；图2为图1的A-A′线剖视结构示意图；图3a-图3b为对Hg和Pb去除效率示意图；图4为对具有四个或四个以上电子壳层的去除率示意图；图5为对不同分子量的金属离子的去除率示意图；图6为采用低功率和高功率分别对不同分子的金属离子的去除率示意图；图7为本技术与申请号为2018106282851的中国专利技术专利申请的去除重金属离子效率对比图。具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方案，对本技术做进一步描述：如图1至图7所示，一种去除水中重金属离子的处理装置，包括微藻产生细胞活电电池1和通管2，微藻产生细胞活电电池1设置有一盛放藻类和碳酸氢盐缓冲液的容器，碳酸氢盐缓冲液中设置有碳电极，微藻产生细胞活电电池1可以采用申请号为2018106282851的中国专利技术专利申请，具体采用该专利申请中的实施例9提供的微藻产生细胞活电电池。当然实际使用时，也可以采用其他的具有碳电极的电池，不作具体限定。所述通管2由内至外依次包括炭层21、铜片22和绝缘层23，通管2设置有通孔，通孔用于含重金属离子的废水从通管2流过，炭层21直接接触到废水。优选地，通管2为圆形管，也即通过的横截面为圆形，对应的，碳层21为圆形碳层，铜片22为圆形。所述炭电极通过电线与通管2的铜片22电性连接，如图2所示。电线与外部电源连接，用于向电线提供0.1-1V的电压，也即向电线输入0.1-1V的电压。在实际使用时，将含有重金属离子的废水(也即重金属离子溶液)按预设的流速输入至通管2的通孔内，并从通管2的通孔排出。碳电极外接电压后与铜片22连接，使得产生负电荷，通过负电荷使得通孔内的废水中的重金属离子被碳层所吸附。由于碳电极直接与铜片22连接且铜片22分布在整个管道，使得铜片22上的电压分布均匀，从而能够快速吸附重金属离子，且使得废水中不存在化学反应，再加上流速的作用下导致废水快速经过通孔，大大提高去除重金属离子的效率。能够去除的重金属离子包括镉、铬、砷、汞、铅中的一种或多种。设置的碳层能够长久耐用，且便于清洗和再利用。如图3a所示，表示单位时间去除Hg和Pb的效率，图3a中的纵坐标表示每小时去除重金属离子的量(毫克)；图3b表示单位材料去除Hg和Pb的效率，纵坐标表示单位材料内去除重金属离子的量(毫克)，单位材料是指使用单位量的炭量，例如以重量为100g的炭作为碳层构成的单位材料。经实际实验对比，本技术的去除重金属离子的效率约为申请号为2018106282851的中国专利技术专利申请的250倍，其对比结果如图7所示，图中，本技术去除重金属离子Hg的效率为12600，而申请号为2018106282851的中国专利技术专利申请去除金属离子Hg的效率为，46.15，其效率比为12600/46.15＝273。经实际实验发现，本装置能够有效去除四个或四个以上电子壳层的金属离子，如图4所示。本装置去除率随分子量的增加而降低；电功率越高，去除率越高；通过调节电功率可以优化对各金属离子的最佳去除率，如图5所示，当然实际使用时，会受到其他应收影响其效率。本装置对于具有四个电子壳层的金属离子，高分子量的金属离子比低分子量的金属离子在混合物中具有更好的去除能力，且电功率越高，去除率越高，如图6所示。本说明书所公开的实施例只是对本技术单方面特征的一个例证，本技术的保护范围不限于此实施例，其他任何功能等效的实施例均落入本技术的保护范围内。对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本技术权利要求的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种去除水中重金属离子的处理装置，其特征在于，包括设置有碳电极的电池和通管，所述通管由内至外依次包括炭层、铜片和绝缘层，通管设置有用于允许含重金属离子的废水流过的通孔，以使得炭层接触废水，炭电极通过电线与通管的铜片电性连接，电线与外部电源连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种去除水中重金属离子的处理装置，其特征在于，包括设置有碳电极的电池和通管，所述通管由内至外依次包括炭层、铜片和绝缘层，通管设置有用于允许含重金属离子的废水流过的通孔，以使得炭层接触废水，炭电极通过电线与通管的铜片电性连接，电线与外部电源连接。


2.根据权利要求1所述的去除水中重金属离子的处理装置，其特征在于，所述通...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘玉琼，王瑞华，
申请(专利权)人：潘玉琼，王瑞华，
类型：新型
国别省市：广东;44