一种多级斜板式电滤床制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多级斜板式电滤床，该装置包括溢流堰、电滤床主体、进水口、反冲洗管道、出水口、布水装置、重金属浓液收集槽，本装置使得电滤床中的填料不易出现阴阳极分离现象，且易于更换；重金属离子被还原为单质回收、重金属废水得以高速有效净化的同时，减少了铁以及亚铁离子的付出，延长了电滤床的使用周期，改善了电滤床在酸性条件下易板结、泥渣多等缺点，提高了废水的可生化性指标，操作维护方便。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种多级斜板式电滤床，属于水处理

技术介绍
铁碳床处理法是金属铁处理废水技术的一种应用形式，对有毒有害、高浓度COD废水具有很好的效果。但是，铁碳法也有其缺点，主要是(I)铁屑在酸性介质中长期浸泡后易于板结成块，造成堵塞，形成沟流，使操作困难，处理效果降低；(2)铁在酸性条件下溶出的铁量较大，加碱中和后产生的泥渣量多。重金属废水主要是指矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中排出的含重金属的废水。目前重金属废水处理的方法大致可分为三大类，①化学沉淀法，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体沉淀法、化学还原法、电化学法和高分子法物理处理法，包括吸附法、萃取法、离子交换法、膜分离法、蒸发和凝固法等生物处理法，包括生物絮凝法、生物化学法和植物修复法。传统的方法处理重金属废成本高、反应慢、易造成二次污染、对于低浓度的重金属难处理等缺点。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种多级斜板式电滤床，该装置包括溢流堰1、电滤床主体2、进水口 3、反冲洗管道4、出水口 5、布水装置6、重金属浓液收集槽7，溢流堰I设置在电滤床主体2顶端，重金属浓液收集槽7设置在电滤床主体2底部，布水装置6设置在电滤床主体2和重金属浓液收集槽7之间，进水口 3通过管道和布水装置6连接，出水口 5设置在电滤床主体2上,反冲洗管道4的入口设置在出水口 5部位(即以出水口作为反冲洗管道的入水口，冲洗时，从出水口注入反冲洗液)，反冲洗管道4另一端设置在电滤床主体(2)的上方用于冲洗电滤床主体(2)，整体位于系统上部，进水口、出水口和反冲洗管道由阀门控制。本技术中电滤床主体2为圆柱体或长方体形状。本技术中布水装置6为环状管网布水器。本技术中电滤床主体2中设置有斜板式填料床体8，斜板式填料床体8在电滤床主体的分布方式为交错式或顺序式分布，其中顺序式分布的斜板式填料床体以倾斜角度为O 45°的平行方式分布在电滤床主体中，交错式分布的斜板式填料床体以倾斜角度为I 30°的“Z”字型分布在电滤床中，每层斜板式填料床体均与电极相连。本技术中斜板式填料床体8与电极连接采用阴极/阴极、阴极/阳极、阳极/阳极三种形式中一种。本技术中斜板式填料床体8由填充有铁屑、焦炭和石墨球混合物的带孔塑料、金属或木质的板制成，其中铁屑和焦炭按质量比7 12:2 5的比例混合制成铁碳填料，然后将石墨球与铁碳填料按体积比为0.1 1:1的比例混合，混合物填充在多孔薄板中制得。电滤床内部填料斜板式填料床体分布分为交错式和顺序式两种，组成多级斜板式电滤床，每个斜板式填料床体中的填料能够更换，不易出现阴阳极分离现象。本技术在净化重金属废水中应用，具体按如下步骤进行:( I)在多级斜板式电滤床中放置好斜板式填料床体后，对多级斜板式电滤床施加外电压，打开进水口阀门，使重金属废水通过布水装置流入电滤床主体，电滤床内pH为3 5，常温下废水在电滤床主体内停留处理10 30min，出水通过溢流堰从出水口流出并按需要进行后续深度处理；(2)多级斜板式电滤床运行20 60天以后，关闭进水口阀门和出水口阀门，打开反冲洗管道阀门，采用质量百分比浓度为1% 8%的酸溶液对电滤床主体进行反冲洗处理，此时，电滤床内所加电压方式为阳极/阳极，处理时间为40 70min，出水为浓缩重金属酸液，进入重金属浓液收集槽进行后续重金属浓缩富集处理。本技术中所述的电滤床外加电压为0.1 IOV的交流电。本技术中所述反冲洗酸溶液为硫酸、硝酸或盐酸。本技术的有点和技术效果如下:本技术提出一种多级斜板式电滤床，本装置结合传统铁碳床工艺与电化学方法，电滤床中的Fe2+可以使各种重金属离子形成具有磁性的铁氧体晶体沉淀；该方法可除去废水中多种重金属离子，形成的颗粒较大且易于分离，电滤床工作一段时间后进行反冲洗处理，使得重金属离子得到浓缩从而进一步进行后续纯化处理。该多级斜板式电滤床，使得铁碳填料无现分层现象，且易于更换；使得重金属废水中的重金属元素在电滤床系统还原，在重金属浓液收集槽进行有效浓缩回收，重金属废水得以高速有效净化的同时，减少了铁以及亚铁离子的付出，延长了电滤床的使用周期，改善了传统铁碳床在酸性条件下易板结， 泥渣多，使用周期短等缺点，提高重金属废水的可生化性指标，为后续深度处理提供了基础，且该装置做维护方便。附图说明图1是本技术装置的结构示意图；图2是本技术布水装置的结构示意图；图3是本技术电滤床主体中斜板式填料床体顺序式分布示意图；图4是本技术电滤床主体中斜板式填料床体交错式分布示意图；图中:I是溢流堰；2是电滤床主体；3是进水口 ；4是反冲洗管道；5是出水口；6是布水装置；7是重金属浓液收集槽；8是斜板式填料床体。具体实施方式下面通过实施例对本技术作进一步详细说明，但本技术保护范围不局限于所述内容。实施例1:本多级斜板式电滤床包括溢流堰1、电滤床主体2、进水口 3、反冲洗管道4、出水口 5、布水装置6、重金属浓液收集槽7，溢流堰I设置在电滤床主体2顶端，重金属浓液收集槽7设置在电滤床主体2底部，布水装置6设置在电滤床主体2和重金属浓液收集槽7之间，进水口 3通过管道和布水装置6连接，出水口 5设置在电滤床主体2上，反冲洗管道4的入口设置在出水口部位，另一端设置在电滤床主体2的上方用于冲洗电滤床主体2，整体位于系统上部，进水口、出水口和反冲洗管道由阀门控制；其中电滤床主体2为圆柱体，电滤床主体2中设置有斜板式填料床体，斜板式填料床体8在电滤床主体2的分布方式为顺序式分布，其中顺序式分布的斜板式填料床体以倾斜角度为30°的平行方式分布在电滤床主体2中，斜板式填料床体8与电极连接采用阴极/阴极形式，即每层斜板式填料床体均与阴电极相连，(见图1-3)。本实施例中斜板式填料床体8由填充有铁屑、焦炭和石墨球混合物的带孔塑料板制成，其中铁屑和焦炭按质量比7:2的比例混合均匀，制成铁碳填料，然后将市售石墨球与铁碳填料按体积比为0.1:1的比例混合，混合物填充在多孔塑料板中制得。本实施例装置在净化重金属废水中的应用方法，具体内容如下:(I)本实施例处理的重金属废水为铜系废水，铜含量为2g/L ；(2)在多级斜板式电滤床中顺序式放置好斜板式填料床体后，检查电滤床进出水口及其他装置完整，打开进水口阀门和出水口阀门，关闭反冲洗管道阀门，铜系重金属废水从废水池进入电滤床，电滤床内PH为3，温度为常温，废水停留时间为lOmin，出水通过溢流堰从出水口流出并按需要进行后续深度处理；(3)多级斜板式电滤床系统运行20天后，关闭进水口阀门和出水口阀门，打开反冲洗管道阀门，从出水口注入质量百分比浓度为8%的H2SO4溶液对电滤床主体进行反冲洗处理，斜板式填料床体外加电压方式为阳极/阳极，处理时间为40min，出水停留在重金属收集槽后采用常规方法进行后续重金属纯化处理；本装置处理后出水中铜含量为0.02g/L0实施例2:本实施例多级斜板式电滤床结构同实施例1,不同在于电滤床主体2为长方体，斜板式填料床体在电滤床主体的分布方式为交错式分布，交错式分布的斜板式填料床体以倾斜角度为10°的“Z”字型分布在电滤床中(见图4)，斜板式填料床体与电极连接采用阳极/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多级斜板式电滤床，其特征在于：其包括溢流堰（1）、电滤床主体（2）、进水口（3）、反冲洗管道（4）、出水口（5）、布水装置（6）、重金属浓液收集槽（7），溢流堰（1）设置在电滤床主体（2）顶端，重金属浓液收集槽（7）设置在电滤床主体（2）底部，布水装置（6）设置在电滤床主体（2）和重金属浓液收集槽（7）之间，进水口（3）通过管道和布水装置（6）连接，出水口（5）设置在电滤床主体（2）上，反冲洗管道（4）入口设置在出水口（5）上，另一端设置在电滤床主体（2）的上方，进水口、出水口和反冲洗管道由阀门控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿广飞，刘玉环，宁平，谢于柄，尹琴，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：实用新型
国别省市：