本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及堿和酸根的回收裝置。
背景技術(shù):
隨著國家工業(yè)化進(jìn)程的發(fā)展,工業(yè)企業(yè)越來越多,許多企業(yè)特別是化工企業(yè)會使用大量的燒堿、硫酸、鹽酸,會產(chǎn)生大量的含酸或含堿的高含有機(jī)物的有機(jī)廢水,處理難度較大,費(fèi)用較高。隨著環(huán)保管理部門對企業(yè)的污水排放要求的提高,直接制約了企業(yè)的發(fā)展,且污水處理需要投加大量的酸液中和,污水處理工藝中的無機(jī)鹽含量增高,污水處理就變得更難,污水處理費(fèi)用居高不下。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供了堿和酸根的回收裝置,采用電化學(xué)理論研發(fā)的污水脫堿、脫氯離子裝置,能方便的把含堿、含氯離子廢水以液堿、液氯的方式分離出來,該液堿、液氯可以直接回用于化工產(chǎn)品生產(chǎn)工藝中,節(jié)約了生產(chǎn)成本,對污水處理效果優(yōu)越,因?yàn)閴A的去除、回用,減少了大量的中和用酸液,減少了大量的鹽的產(chǎn)生,污水處理達(dá)標(biāo)十分方便,運(yùn)行費(fèi)用十分低廉,節(jié)能環(huán)保,經(jīng)濟(jì)效率十分出色。
為達(dá)上述目的,本發(fā)明的主要技術(shù)解決手段是提供堿和酸根的回收裝置,包括回收箱和直流電源,回收箱中間設(shè)有將回收箱分隔為待處理區(qū)和提取區(qū)的離子膜,待處理區(qū)和提取區(qū)中分別設(shè)有第一電極網(wǎng)和第二電極網(wǎng),第一電極網(wǎng)和第二電極網(wǎng)分別連接直流電源的兩極,待處理區(qū)設(shè)有待處理污水進(jìn)口和處理后污水出口,提取區(qū)設(shè)有自來水進(jìn)口和提取液出口,待處理區(qū)設(shè)有第一清洗機(jī),提取區(qū)設(shè)有第二清洗機(jī),提取液出口依次通過儲存箱和循環(huán)泵與自來水進(jìn)口連接形成循環(huán)。
所述第一電極網(wǎng)和第二電極網(wǎng)均連接有一電極板,兩個電極板分別通過銅線與直流電源的正負(fù)兩極相連,所述電極板為鈦網(wǎng)涂釕銥。
所述回收箱包括順次連接的且均為中空環(huán)型結(jié)構(gòu)的且邊緣均對應(yīng)設(shè)有螺孔的第一絕緣硅膠板、第一pvc板、第二絕緣硅膠板、第一電極網(wǎng)、第三絕緣硅膠板、第二pvc板、第四絕緣硅膠板、第五絕緣硅膠板、第三pvc板、第六絕緣硅膠板、第二電極網(wǎng)、第七絕緣硅膠板、第四pvc板和第八絕緣硅膠板,第一清洗機(jī)通過第一不銹鋼板與第一絕緣硅膠板連接,第二清洗機(jī)通過第二不銹鋼板與第八絕緣硅膠板連接,第一不銹鋼板和第二不銹鋼板邊緣均對應(yīng)設(shè)有螺孔,回收箱的連接固定是通過螺栓依次穿過上述構(gòu)件對應(yīng)的螺孔從而實(shí)現(xiàn)固定的,離子膜設(shè)在第四絕緣硅膠板和第五絕緣硅膠板之間,為防止污水泄漏污染環(huán)境,所述回收箱設(shè)有4塊pvc板間隔,還設(shè)有8張厚度5mm的絕緣硅膠板做密封,四周用螺栓緊固。
所述第一不銹鋼板的螺孔中均設(shè)有絕緣套環(huán),用于將第一不銹鋼板和螺栓絕緣開來,避免第一不銹鋼板通過螺栓與第二不銹鋼板導(dǎo)電。
所述待處理污水進(jìn)口和處理后污水出口設(shè)在第二pvc板上,所述自來水進(jìn)口和提取液出口設(shè)在第三pvc板上。
所述第一pvc板和第四pvc板相同均為10mm厚,所述第二pvc板和第三pvc板相同均為25mm厚。
所述離子膜為可透過陽離子的陽離子膜,而陰離子和水不能透過,待處理區(qū)的電極網(wǎng)與直流電源的正極連接,提取區(qū)的電極網(wǎng)與直流電源的負(fù)極連接,第一清洗機(jī)和第二清洗機(jī)跟液體接觸的部分結(jié)構(gòu)均為一般的鈦板或304不銹鋼,因?yàn)殛栯x子如鈉離子腐蝕性不強(qiáng),所述兩個電極網(wǎng)均為厚度為3mm的鈦網(wǎng),具體以堿(naoh)應(yīng)用舉例,含堿污水從待處理污水進(jìn)口注入待處理區(qū),堿(naoh)在污水中以離子狀態(tài)存在:naoh→na++oh-,na+與待處理區(qū)的電極網(wǎng)上帶的正電極性同性相斥,被推送到陽離子膜邊,提取區(qū)電極網(wǎng)帶負(fù)電極與待處理區(qū)的正電極網(wǎng)間在污水中形成自待處理區(qū)至提取區(qū)的正電場,將到陽離子膜邊的na+拉透過離子膜進(jìn)入提取區(qū)。在待處理區(qū)的正電極網(wǎng)(陽極)周圍,氫氧根(oh-)失去電子形成水和氧氣,4oh--4e-=2h2o+o2↑;在提取區(qū)的負(fù)電極網(wǎng)(陰極)周圍,水(h2o)獲得電子形成氫氣(h2)和氫氧根(oh-),2h2o+2e-=h2↑+2oh-。提取區(qū)流入自來水,然后循環(huán)回流,在通電情況下,污水中的鈉離子穿過離子膜向負(fù)極移動,并在負(fù)極區(qū)與氫氧根結(jié)合成氫氧化鈉。待處理區(qū)污水中鈉離子移走后,ph值下降,脫堿后的污水從處理后污水出口流出至污水處理系統(tǒng)。
所述離子膜是可透過陰離子的陰離子膜,而陽離子和水不能透過,待處理區(qū)的電極網(wǎng)與直流電源的負(fù)極連接,提取區(qū)的電極網(wǎng)與直流電源的正極連接,第一清洗機(jī)和第二清洗機(jī)跟液體接觸的部分結(jié)構(gòu)均為鈦板外復(fù)合pps,有助于腐蝕性較強(qiáng)的陰離子如氯離子中防腐,以保證長期正常使用,所述兩個電極網(wǎng)均為厚度為3mm的鍍釕銥的鈦網(wǎng),具體以氯離子應(yīng)用舉例,含氯污水從待處理污水進(jìn)口注入待處理區(qū),氯離子(cl-)在污水中以離子狀態(tài)存在:nacl→na++cl-,cl-與待處理區(qū)的電極網(wǎng)上帶的負(fù)電極性同性相斥,被推送到陰離子膜邊,提取區(qū)電極網(wǎng)帶正電極與待處理區(qū)的負(fù)電極網(wǎng)間在污水中形成自提取區(qū)至待處理區(qū)的正電場,將推送到陰離子膜邊的cl-拉透過陰離子膜進(jìn)入提取區(qū),在待處理區(qū)的負(fù)電極網(wǎng)周圍,存在以下的離子、分子的反應(yīng):h2o=h++oh-、oh-+na+=naoh、2h++2e=h2↑,氫離子(h+)獲得電子形成氫氣、鈉離子(na+)和氫氧根(oh-)組成氫氧化鈉;在提取區(qū)的正電極網(wǎng)周圍,氯離子(cl-)形成氯氣:2cl--2e=cl2↑。
所述第一清洗機(jī)和第二清洗機(jī)均為超聲波發(fā)生器,由于污水的成份復(fù)雜,離子膜極易受到污染而失效,超聲波發(fā)生器能通過震動清洗離子膜,定期對離子膜進(jìn)行清洗,保持離子膜對離子的穿透性,對酸性污水時,第一不銹鋼板和第二不銹鋼板表面均覆蓋有由防腐材料制成的防腐膜,所述防腐材料包括pps塑料等具有防腐性的材料,同時可以透過超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的震動,且不易損壞,可以長期使用。
不同的污水因?qū)щ娦圆煌蚨碾娏恳膊煌?。按?氯)1kg耗電1kw*h,利用晚上的谷電情況運(yùn)行,經(jīng)濟(jì)效益可觀。用戶對需要回收大量堿液的場合,可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,為降低生產(chǎn)中用電費(fèi)用,建議集中利用夜間22:00-8:00谷電有利時間,運(yùn)行成本可節(jié)約近一半。
本發(fā)明的有益效果是:采用電化學(xué)理論研發(fā)的污水脫堿、脫氯離子裝置,能方便的把含堿、含氯離子廢水以液堿、液氯的方式分離出來,該液堿、液氯可以直接回用于化工產(chǎn)品生產(chǎn)工藝中,節(jié)約了生產(chǎn)成本,對污水處理效果優(yōu)越,因?yàn)閴A的去除、回用,減少了大量的中和用酸液,減少了大量的鹽的產(chǎn)生,污水處理達(dá)標(biāo)十分方便,運(yùn)行費(fèi)用十分低廉,節(jié)能環(huán)保,經(jīng)濟(jì)效率十分出色。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的脫堿原理圖,
圖2是圖1實(shí)施例中的螺栓和絕緣套環(huán)的連接示意圖,
圖3是圖1實(shí)施例中的縱向放置的回收箱的爆炸圖,
圖中:回收箱1、直流電源2、待處理區(qū)3、提取區(qū)4、離子膜5、絕緣套環(huán)6、螺栓7、待處理污水進(jìn)口8、處理后污水出口9、自來水進(jìn)口10、提取液出口11、第一清洗機(jī)12、第二清洗機(jī)13、儲存箱14、循環(huán)泵15、螺孔16、銅線17、第一絕緣硅膠板18、第一pvc板19、第二絕緣硅膠板20、第一電極網(wǎng)21、第三絕緣硅膠板22、第二pvc板23、第四絕緣硅膠板24、第五絕緣硅膠板25、第三pvc板26、第六絕緣硅膠板27、第二電極網(wǎng)28、第七絕緣硅膠板29、第四pvc板30、第八絕緣硅膠板31、第一不銹鋼板32、第二不銹鋼板33、電極板34。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
如圖1所示,本實(shí)施例所描述的堿和酸根的回收裝置,包括回收箱1和直流電源2,回收箱1中間設(shè)有將回收箱1分隔為待處理區(qū)3和提取區(qū)4的離子膜5,待處理區(qū)3和提取區(qū)4中分別設(shè)有第一電極網(wǎng)21和第二電極網(wǎng)28,第一電極網(wǎng)21和第二電極網(wǎng)28分別連接直流電源2的兩極,待處理區(qū)3設(shè)有待處理污水進(jìn)口8和處理后污水出口9,提取區(qū)4設(shè)有自來水進(jìn)口10和提取液出口11,待處理區(qū)3設(shè)有第一清洗機(jī)12,提取區(qū)4設(shè)有第二清洗機(jī)13,提取液出口11依次通過儲存箱14和循環(huán)泵15與自來水進(jìn)口10連接形成液體循環(huán)。
所述第一電極網(wǎng)21和第二電極網(wǎng)28均連接有一電極板34,兩個電極板34分別通過銅線17與直流電源2的正極和負(fù)極相連接,所述電極板34為鈦涂釕銥電極板34。
如圖3所示,所述回收箱1包括順次連接的且均為中空環(huán)型結(jié)構(gòu)的且邊緣均對應(yīng)設(shè)有螺孔16的第一絕緣硅膠板18、第一pvc板19、第二絕緣硅膠板20、第一電極網(wǎng)21、第三絕緣硅膠板22、第二pvc板23、第四絕緣硅膠板24、第五絕緣硅膠板25、第三pvc板26、第六絕緣硅膠板27、第二電極網(wǎng)28、第七絕緣硅膠板29、第四pvc板30和第八絕緣硅膠板31,第一清洗機(jī)12通過第一不銹鋼板32與第一絕緣硅膠板18連接,第二清洗機(jī)13通過第二不銹鋼板33與第八絕緣硅膠板31連接,第一不銹鋼板32和第二不銹鋼板33邊緣均對應(yīng)設(shè)有螺孔16,回收箱1的連接固定是通過螺栓7依次穿過上述構(gòu)件對應(yīng)的螺孔16從而實(shí)現(xiàn)固定的,離子膜5設(shè)在第四絕緣硅膠板24和第五絕緣硅膠板25之間,為防止污水泄漏污染環(huán)境,所述回收箱1設(shè)有4塊pvc板間隔,還設(shè)有8張厚度5mm的絕緣硅膠板做密封,四周用螺栓7緊固。
如圖2所示,所述第一不銹鋼板32的螺孔16中均設(shè)有絕緣套環(huán)6,用于將第一不銹鋼板32和螺栓7絕緣開來,避免第一不銹鋼板32通過螺栓7與第二不銹鋼板33導(dǎo)電。
所述待處理污水進(jìn)口8和處理后污水出口9設(shè)在第二pvc板23上,所述自來水進(jìn)口10和提取液出口11設(shè)在第三pvc板26上。
所述第一pvc板19和第四pvc板30相同均為10mm厚,所述第二pvc板23和第三pvc板26相同均為25mm厚。
所述第一清洗機(jī)12和第二清洗機(jī)13均為超聲波發(fā)生器,由于污水的成份復(fù)雜,離子膜5極易受到污染而失效,超聲波發(fā)生器能通過震動清洗離子膜5,定期對離子膜5進(jìn)行清洗,保持離子膜5對離子的穿透性。
所述離子膜5為可透過陽離子的陽離子膜5,而陰離子和水不能透過,第一電極網(wǎng)21與直流電源2的正極連接,第二電極網(wǎng)28與直流電源2的負(fù)極連接,第一清洗機(jī)12和第二清洗機(jī)13跟液體接觸的部分結(jié)構(gòu)均為一般的鈦板或304不銹鋼,因?yàn)殛栯x子如鈉離子腐蝕性不強(qiáng),所述第一電極網(wǎng)21和第二電極網(wǎng)28均為厚度為3mm的鈦網(wǎng),具體以堿(naoh)應(yīng)用舉例,含堿污水從待處理污水進(jìn)口8注入待處理區(qū)3,堿(naoh)在污水中以離子狀態(tài)存在:naoh→na++oh-,na+與第一電極網(wǎng)21上帶的正電極性同性相斥,被推送到陽離子膜5邊,第二電極網(wǎng)28帶負(fù)電極與第一電極網(wǎng)21帶正電極網(wǎng)間在污水中形成自待處理區(qū)3至提取區(qū)4的正電場,將到陽離子膜5邊的na+拉透過離子膜5進(jìn)入提取區(qū)4。在待處理區(qū)3的正電極網(wǎng)(陽極)周圍,氫氧根(oh-)失去電子形成水和氧氣,4oh--4e-=2h2o+o2↑;在提取區(qū)4的負(fù)電極網(wǎng)(陰極)周圍,水(h2o)獲得電子形成氫氣(h2)和氫氧根(oh-),2h2o+2e-=h2↑+2oh-。提取區(qū)4流入自來水,然后循環(huán)回流,在通電情況下,污水中的鈉離子穿過離子膜5向負(fù)極移動,并在負(fù)極區(qū)與氫氧根結(jié)合成氫氧化鈉。待處理區(qū)3污水中鈉離子移走后,ph值下降,脫堿后的污水從處理后污水出口9流出至污水處理系統(tǒng)。
不同的污水因?qū)щ娦圆煌蚨碾娏恳膊煌?。按?氯)1kg耗電1kw*h,利用晚上的谷電情況運(yùn)行,經(jīng)濟(jì)效益可觀。用戶對需要回收大量堿液的場合,可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,為降低生產(chǎn)中用電費(fèi)用,建議集中利用夜間22:00-8:00谷電有利時間,運(yùn)行成本可節(jié)約近一半。
本發(fā)明采用電化學(xué)理論研發(fā)的污水脫堿、脫氯離子裝置,能方便的把含堿、含氯離子廢水以液堿、液氯的方式分離出來,該液堿、液氯可以直接回用于化工產(chǎn)品生產(chǎn)工藝中,節(jié)約了生產(chǎn)成本,對污水處理效果優(yōu)越,因?yàn)閴A的去除、回用,減少了大量的中和用酸液,減少了大量的鹽的產(chǎn)生,污水處理達(dá)標(biāo)十分方便,運(yùn)行費(fèi)用十分低廉,節(jié)能環(huán)保,經(jīng)濟(jì)效率十分出色。
實(shí)施例2
本實(shí)施例與實(shí)施例1其他地方相同,不同之處在于所述離子膜5是可透過陰離子的陰離子膜5,而陽離子和水不能透過,第一電極網(wǎng)21與直流電源2的負(fù)極連接,第二電極網(wǎng)28與直流電源2的正極連接,第一清洗機(jī)12和第二清洗機(jī)13跟液體接觸的部分結(jié)構(gòu)均為鈦板外復(fù)合pps,有助于腐蝕性較強(qiáng)的陰離子如氯離子中防腐,以保證長期正常使用,所述第一電極網(wǎng)21和第二電極網(wǎng)28均為厚度為3mm的鍍釕銥的鈦網(wǎng),具體以氯離子應(yīng)用舉例,含氯污水從待處理污水進(jìn)口8注入待處理區(qū)3,氯離子(cl-)在污水中以離子狀態(tài)存在:nacl→na++cl-,cl-與待處理區(qū)3的第一電極網(wǎng)21上帶的負(fù)電極性同性相斥,被推送到陰離子膜5邊,提取區(qū)4的第二電極網(wǎng)28帶正電極與待處理區(qū)3的負(fù)電的第二電極網(wǎng)28間在污水中形成自提取區(qū)4至待處理區(qū)3的正電場,將推送到陰離子膜5邊的cl-拉透過陰離子膜5進(jìn)入提取區(qū)4,在待處理區(qū)3的負(fù)電極網(wǎng)周圍,存在以下的離子、分子的反應(yīng):h2o=h++oh-、oh-+na+=naoh、2h++2e=h2↑,氫離子(h+)獲得電子形成氫氣、鈉離子(na+)和氫氧根(oh-)組成氫氧化鈉;在提取區(qū)4的正電極網(wǎng)周圍,氯離子(cl-)形成氯氣:2cl--2e=cl2↑。
所述第一不銹鋼板32和第二不銹鋼板33表面均覆蓋有由防腐材料制成的防腐膜適用于對酸性污水時的防腐,所述防腐材料包括pps塑料等具有防腐性的材料,同時可以透過超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的震動,且不易損壞,可以長期使用。
本發(fā)明不局限于上述最佳實(shí)施方式,任何人在本發(fā)明的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品,但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化,凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案,均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。