一种用于重金属废水处理的电化学反应装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于废水电化学处理技术领域，具体地是一种用于重金属废水处理的电化学反应装置，所述电化学反应装置包括电源(1)、极板(2)和反应槽(8)，所述电化学反应装置还包括弹性极板刷(3)和清洗布水管(4)，所述弹性极板刷(3)夹持在极板(2)的表面上；所述清洗布水管(4)绕反应槽均匀布置在反应槽(8)的槽体中部。本实用新型专利技术可减缓改善电极钝化情况，延长电极寿命，提高电极使用率，节约电化学运行成本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于重金属废水处理的电化学反应装置
本技术属于废水电化学处理
，具体地是一种重金属废水处理的电化学反应装置。
技术介绍
目前，在矿冶、机械制造、电镀等行业中，存在着大量的重金属废水。目前重金属废水的主要处理技术有石灰中和以及硫化等加药处理方法，都会产生大量的重金属废渣，易造成二次污染。电化学方法是一种新兴的重金属处理方法，通过外部电压作用在电极上，在极板表面发生一系列反应，最终使得重金属得到降解。在电化学反应过程中，随着反应时间的延长，极板表面会出现越来越严重的钝化现象，极板钝化现象的产生主要是有以下几点反应造成的：①常见的铁铝极板等，表面被氧化生成一层氧化膜；②处理的废水中含有钙镁等离子，会在电极作用下，生成氢氧化镁、氢氧化钙等沉淀，并逐渐堆积在极板表面；③对于可溶性的铁铝电极等，溶解后的铁铝等离子也会与不溶的阴极极板表面生成的氢氧根结合形成氢氧化物沉淀堆积在极板表面。随着极板表面的垢层物质越来越厚，极板的导电性也越来越差，电源所传输的电能将更大的消耗在内阻发热上造成，使得运行成本增高，且垢层物质堆积不均，极板的表面各处的导电性能不一，最终可能形成极板只有部分表面起作用或整个极板失活，系统需要通过更换新电极才能再次正常运行。现有的反应槽多为方形槽体，在槽体内布置极板，一般靠本身气浮或曝气带动液体搅动。通常，减缓极板钝化延长极板寿命的途径有极板酸性、定期倒极、研制不同类型高效反应槽等。中国专利技术专利申请CN107235537A公开了一种污水电化学脱氮除磷方法，该专利申请公开了一种反应器，该反应器的反应槽1为上端敞口的容器，用于盛装模拟污水，双向脉冲电源2通过导线分别与第一电极3和第二电极4连接，与污水一起构成反应装置，反应槽1中还设置有搅拌装置6，以及用于实时监控反应状态的温度计和pH计5。但该专利仍然无法很好的减缓极板的钝化现象。现有的电化学反应，极板清洗更多的是靠极板在酸性溶液中进行酸洗，但直接酸洗效率较低，若极板出现较厚的堆积层和致密的氧化膜，则需要较强的酸性溶液和长时间的酸洗才能较好的恢复极板表面特性。且在反应时，较少考虑优化极板钝化情况。
技术实现思路
本技术提供了一种用于重金属废水处理的电化学反应装置，可减缓改善电极钝化情况，延长电极寿命，提高电极使用率，节约电化学运行成本。为达到上述目的，本技术采用了如下的技术方案：一种用于重金属废水处理的电化学反应装置，所述电化学反应装置包括电源、极板和反应槽，其特征在于，所述电化学反应装置还包括弹性极板刷和清洗布水管，所述弹性极板刷夹持在极板的表面上；所述清洗布水管绕反应槽均匀布置在反应槽的槽体中部。优选地，所述弹性极板刷采用支撑件固定在反应槽的内侧壁。所述支撑件可采用弹性较大的塑料制作或采用其他无弹性的固定材料制作。所述支撑件可以为柱形或板形。优选地，所述弹性极板刷的形状可为方形，其宽度与极板的宽度相同。弹性极板刷采用弹性力紧贴在极板的两侧，当极板上下移动时，弹性极板刷可对极板进行打磨，消除极板上的杂物。优选地，与极板接触的弹性极板刷表面上密布碳化硅磨料。优选地，所述清洗布水管的数量为四个。当反应槽为方形反应槽时，清洗布水管设置在方形反应槽的四个侧壁的中间，一个侧壁对应一个清洗布水管，采用该设置方式可以加强槽内液体的湍动，化学清洗药液分布更均匀。优选地，所述反应槽的底部设置搅拌桨，搅拌桨由电机10驱动。优选地，所述反应槽下部设置进水口，上部设置出水口。优选地，所述反应槽为方形反应槽或圆形反应槽。本技术主要针对电化学技术在电极通电进行的电化学反应过程中，出现的极板钝化情况，采用本装置，极板可进行有效的化学清洗，且采用的搅拌、加药和进料方式能够优化极板附近出现较高浓度的易沉积物质，使反应装置内液体有更好的湍动效果，从而有效减缓极板钝化情况。在电化学反应过程中，浓差极化现象以及电场作用下，极板周围往往会富集较多的易沉积物质，通过布置加药管，以及底部搅拌桨叶轮搅拌，能够强化液体湍动，使反应液更均一，药剂更好作用在极板周围，优化极板钝化情况，采用极板刷的方式，能够在物理打磨作用下，使极板更加有效的进行清洗，恢复极板表面活性，降低钝化影响。与现有技术相比，本技术具有如下的有益效果：1)采用极板刷对极板进行打磨，将堆积在极板表面的沉积物破坏，同时也能刮除一部分沉积物，增大了与清洗液(比如酸液)的接触面积，使酸洗效率大大提高，极板表面上的沉积物和氧化膜更易溶解；2)采用搅拌桨，使反应槽内溶液更加均一，减弱极化产生的极板附近沉淀物浓度较高现象。附图说明图1为本技术的结构示意图；附图标记：1-电源、2-极板、3-弹性极板刷、4-清洗布水管、5-进水口、6-出水口、7-搅拌桨、8-反应槽、9-支撑件、10-电机。具体实施方式下面以附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。实施例1如图1所示，一种用于重金属废水处理的电化学反应装置，包括电源1(比如直流电源)、极板2、反应槽8、弹性极板刷3和清洗布水管4，所述弹性极板刷3夹持在极板2的表面上并采用支撑件9固定在反应槽8的内侧壁；所述清洗布水管4绕反应槽均匀布置在反应槽8的槽体中部，反应槽8下部设置进水口5，上部设置出水口6，底部设置搅拌桨7，搅拌桨由电机10驱动。所述电源1可以为直流电源。所述弹性极板刷3的形状为方形，其宽度与极板2的宽度相同，与极板接触的弹性极板刷3表面上密布碳化硅磨料。所述清反应槽8为方形反应槽，四个清洗布水管设置在方形反应槽的四个侧壁的中间，一个侧壁对应一个清洗布水管，采用该设置方式可以加强槽内液体的湍动，化学清洗药液分布更均匀。所述支撑件9采用板形或柱形。本技术在于优化极板钝化现象，延长电极使用寿命。其中，槽体为方形反应槽，进水从槽底进水口进入，经过一段电化学反应时间后，由反应槽上部溢流出。用于加药的清洗布水管分布在反应槽前后左右中心四个点，可均匀分布加入阻垢剂、酸碱等药剂，使药剂均匀作用在极板表面，来抑制钝化加深。搅拌桨使反应槽槽体内废水搅拌均匀，减少生成的氢氧化物沉淀附着堆积在极板表面。弹性极板刷表面为密布的碳化硅磨料，目数在24-50之间，宽度与极板一致，弹性极板刷近槽壁侧用弹力较大的塑料支撑件固定，另一侧弹性极板刷固定在槽壁上，在插入槽体后，会在弹力塑料的压力下，表面与极板刷紧紧贴住，在使用时，当极板钝化到一定程度时，若直接进行极板清洗的话，往往不够彻底，因为极板表面已经形成致密的氧化膜，沉淀物堆积也可能较为稳定牢固，酸洗条件下，H+较难接触溶解深层沉积物和氧化膜，采用本技术槽体，先通过物理机械作用，可通过上下移动刷洗极板，使极板表面在极板刷的磨料作用下，将极板先进行打磨，将堆积在极板表面的沉积物结合形式进行一定程度的破坏，同时也能刮除一部分沉积物，极板打磨增大了与酸的接触面积，使酸洗效率大大提高，沉积物和氧化膜更易本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于重金属废水处理的电化学反应装置，包括电源(1)、极板(2)和反应槽(8)，其特征在于，所述电化学反应装置还包括弹性极板刷(3)和清洗布水管(4)，所述弹性极板刷(3)夹持在极板(2)的表面上；所述清洗布水管(4)绕反应槽均匀布置在反应槽(8)的槽体中部。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于重金属废水处理的电化学反应装置，包括电源(1)、极板(2)和反应槽(8)，其特征在于，所述电化学反应装置还包括弹性极板刷(3)和清洗布水管(4)，所述弹性极板刷(3)夹持在极板(2)的表面上；所述清洗布水管(4)绕反应槽均匀布置在反应槽(8)的槽体中部。


2.根据权利要求1所述的用于重金属废水处理的电化学反应装置，其特征在于，所述弹性极板刷(3)采用支撑件(9)固定在反应槽(8)的内侧壁。


3.根据权利要求1所述的用于重金属废水处理的电化学反应装置，其特征在于，所示弹性极板刷的形状为方形。


4.根据权利要求1所述的用于重金属废水处理的电化学反应装置，其特征在于，所述弹性极板刷(3)的宽度与极板(2)的宽度相同。

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小明，刘峰彪，郑曦，刘艳丽，
申请(专利权)人：北京矿冶科技集团有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11