專利名稱：電解化學(xué)廢水處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電解化學(xué)廢水處理設(shè)備，特別是涉及一應(yīng)用于連續(xù)處理化學(xué)廢水的電解廢水處理設(shè)備。
在環(huán)保呼聲高漲以及環(huán)保意識抬頭的今天，為顧及生態(tài)保育與環(huán)保健康，企業(yè)對于其所產(chǎn)生有害國民生命健康以及生活品質(zhì)的廢水、廢氣甚至噪音等方面，已逐漸重視，例如工業(yè)界廣泛地使用氰化物(CN－)作為金、銀、銅、鎘、鋅等電鍍原料，這項(xiàng)工業(yè)在加工過程中，會產(chǎn)生金屬氰化物廢水，含有金屬氰化物的廢水必須在廠內(nèi)事先做好氰化物的破壞處理才可排放，否則未經(jīng)處理的金屬氰化物廢水如果任其流入河川或下水道，則將對水中微生物或生物等造成毒害，而導(dǎo)致微生物、生物或甚至河川死亡，進(jìn)而嚴(yán)重危害人類的生活環(huán)境，倘若人們不慎飲入含有氰化物的水，則會對人體造成急性中毒甚至死亡；同樣地，工業(yè)鍍鉻及裝飾鉻工廠所產(chǎn)生含六價(jià)鉻(Cr6＋)的廢水，或是染整業(yè)所產(chǎn)生含有機(jī)化學(xué)品(如COD)的廢水，如果未經(jīng)氧化或還原處理而排入河川水源中，也會造成環(huán)境生態(tài)的嚴(yán)重破壞，如果被人誤食，則將累積于人體內(nèi)而無法排泄出，導(dǎo)致可怕的慢性疾病。
基于上述的考慮，一般工業(yè)目前所采用的廢水處理設(shè)備大都如


圖1所示，其包括有外槽10，外槽10內(nèi)設(shè)有筒體11，筒體11中央處設(shè)有內(nèi)筒12，而于筒體11與內(nèi)筒12之間設(shè)有陰極(cathode)棒13，內(nèi)筒12內(nèi)則設(shè)有陽極棒14，筒體11及內(nèi)筒12的筒壁上均開設(shè)有多個(gè)通孔16、17，以往廢水處理設(shè)備的操作是將廢水自廢水池抽入外槽10中，藉助筒體11與內(nèi)筒12筒壁上的通孔16、17，使廢水充滿于內(nèi)筒12及筒體11中，利用陰極棒13與陽極(anode)棒14的配合，使廢水產(chǎn)生氧化或還原的電解反應(yīng)；當(dāng)廢水反應(yīng)處理完成后，再以水泵將外槽10內(nèi)的廢水抽出，或排放掉或排至其他處理設(shè)備中再行處理。以上所述為以往的電解廢水處理設(shè)備，其氧化或還原的電解反應(yīng)處理均可達(dá)到所須目的，只是其在處理效率上卻存有以下的缺點(diǎn)1.由于以往電解化學(xué)廢水處理設(shè)備均屬定量處理方式，必須先抽取定量的工業(yè)廢水至外槽中，待處理完畢后再將廢水自外槽中抽出，在一進(jìn)一出的抽取作業(yè)上，耗時(shí)費(fèi)工，不符合經(jīng)濟(jì)效益。
2.因以往廢水處理設(shè)備僅能處理一定量的工業(yè)廢水，而無法達(dá)到連續(xù)的處理，因此在廢水處理量較大的情況下，其處理效率甚低，不符合實(shí)際需要。
3.以往由于只能作一批次式(Batch－Type)的氧化或還原處理，在廢水含有毒元素濃度不高的條件下處理尚無大的妨礙，但如果處理含有毒元素濃度極高的廢水時(shí)，則必須增加電解反應(yīng)的處理時(shí)間，否則很難獲得達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的廢水，甚至可能延長處理時(shí)間仍無法獲得有效的處理結(jié)果。
4.以往電解反應(yīng)時(shí)，由于陰極棒與陽極棒的反應(yīng)面積不大，所以所須的反應(yīng)時(shí)間較長，且不一定能將廢水中的有毒元素反應(yīng)處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，而仍會危害生態(tài)環(huán)境。
本實(shí)用新型的主要目的是在提供一種在化學(xué)廢水處理過程的電解處理單元中，不會有沉積物產(chǎn)生而可連續(xù)處理廢水的電解化學(xué)廢水處理設(shè)備。
本實(shí)用新型的另一目的是在提供一種可增加反應(yīng)面積，并可延伸其流路(pass)作電解反應(yīng)，在極短時(shí)間內(nèi)有足夠的滯留時(shí)間(Re－tentiontime)，而能有連續(xù)處理廢水的電解化學(xué)廢水處理設(shè)備。
下面通過最佳實(shí)施例有附圖對本實(shí)用新型的電解化學(xué)廢水處理設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)說明，附圖中
圖1是以往電解化學(xué)廢水處理設(shè)備的剖視圖。
圖2是本實(shí)用新型的立體組合圖。
圖3是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例槽體的立體透視圖。
圖4是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例組合剖視圖。
圖5是本實(shí)用新型另一個(gè)較佳實(shí)施例槽體的俯視圖。
圖6是本實(shí)用新型另一個(gè)較佳實(shí)施例槽體放空時(shí)的立體圖。
圖7是本實(shí)用新型另一個(gè)較佳實(shí)施例的組合剖視圖。
圖8是廢水(以電鍍業(yè)者的鉻廢水為例)處理的流程圖。
請參閱圖2是本實(shí)用新型的立體組合圖所示；本實(shí)用新型包括有槽體30，槽體30的一側(cè)壁略下方適當(dāng)處設(shè)有進(jìn)水口31，進(jìn)水口31上接有進(jìn)水管311，進(jìn)水管311上設(shè)有控制閥312，槽體30的另一側(cè)壁略上方適當(dāng)處設(shè)有出水口32，槽體30上設(shè)有蓋板33，蓋板33可利用固接元件34固設(shè)于槽體39上端面，于蓋板33上端面裝設(shè)有抽風(fēng)機(jī)35，抽風(fēng)機(jī)35的抽風(fēng)管36穿經(jīng)蓋板33至槽體30內(nèi)，用以抽取槽體30內(nèi)的廢氣。
請繼續(xù)參閱圖3所示是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例槽體的立體透視圖，槽體30內(nèi)形成有一組處理單元40，處理單元40藉助矩形狀隔板41分隔成陰極室42與陽極室43，隔板41周壁面開設(shè)有多個(gè)細(xì)小通孔410，在陰極室42內(nèi)設(shè)有陰極44(本實(shí)用新型是采用陰級網(wǎng))，陰極44向上延伸設(shè)有陰極桿441，陽極室43內(nèi)則設(shè)有多個(gè)陽極45(本實(shí)用新型是采用陽極棒)，多個(gè)陽極45之間以導(dǎo)電體46串接而形成互為導(dǎo)通狀態(tài)；另于槽體30一側(cè)設(shè)有空氣管37，空氣管37的一端連接于空氣泵(airpump，圖中未顯示)上，另一端則穿過槽體30內(nèi)，并以十字交叉狀態(tài)穿經(jīng)隔板41，而形成跨越陰極室42與陽極室43的狀態(tài)，穿過槽體30內(nèi)的空氣管37管壁上均開設(shè)有多個(gè)氣孔371，可藉助空氣泵送出空氣經(jīng)由空氣管37導(dǎo)入槽體30內(nèi)，再經(jīng)氣孔371同時(shí)排出至陰極室42與陽極室43中，以起到反應(yīng)時(shí)的攪拌作用。
再請參閱圖4所示是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的組合剖視圖，本實(shí)用新型的陽極室43內(nèi)填充有許多陽極顆粒431，陰極44向上延伸有一上端凸伸于蓋板33上的陰極桿441，而陽極45的其中一支也向上凸伸于蓋板33外，用以接通電源的陰極與陽極；藉助控制閥312的開啟及調(diào)整，以使未處理的工業(yè)廢水經(jīng)進(jìn)水管311進(jìn)入槽體30內(nèi)，并控制廢水進(jìn)水流量，由于隔板41上細(xì)小通孔410的設(shè)計(jì)，使得陰極室42與陽極室43之間形成相通狀態(tài)，當(dāng)工業(yè)廢水進(jìn)入槽體30內(nèi)后，可同時(shí)充滿陰極室42與陽極室43，因陽極室43裝有許多陽極顆粒431，且陰極室42的陰極44做成網(wǎng)狀，較以往形成棒狀的陰、陽極具有較大的表面積，因此在陰極44與陽極45配合做電解反應(yīng)處理時(shí)，可提供單位體積下最大的反應(yīng)面積，以降低其電位降，同時(shí)也可提高電解時(shí)的電解液溫度，使電極表面的擴(kuò)散系數(shù)與交換的電流密度均增加，整個(gè)槽體30的總電阻可隨溫度的增加而減少，形成電流效率的增加。
本實(shí)用新型因設(shè)有空氣管37作為空氣攪拌之用，使工業(yè)廢水在電解反應(yīng)過程中，空氣管37自抽取外界的空氣經(jīng)氣孔371導(dǎo)入槽體30內(nèi)，造成電解液在其電解反應(yīng)時(shí)被強(qiáng)制經(jīng)過空氣的攪拌作用，使它在反應(yīng)時(shí)所產(chǎn)生的氣體能夠迅速排放而減少濃度梯度(concen－tratongradient)，以增加電解液中離子(ion)物質(zhì)的傳遞；本實(shí)用新型在處理單元40的處理技術(shù)是使工業(yè)廢水以連續(xù)的方式由槽體30一側(cè)下方的進(jìn)水口31順序進(jìn)入槽體30內(nèi)，最先進(jìn)入的廢水因被后續(xù)進(jìn)入的廢水的擠推而逐漸上升，由槽體30底部慢慢上升至頂部，廢水在上升過程中，同時(shí)也完成了電解反應(yīng)的處理，然后由槽體30另一側(cè)上方的出水口32排出。
請同時(shí)參閱圖5，它是本實(shí)用新型另一個(gè)較佳實(shí)施例槽體的立體透視圖及圖6是本實(shí)用新型另一個(gè)較佳實(shí)施例槽體放空時(shí)的立體圖，并配合參閱圖2所示，當(dāng)針對含有毒元素濃度極高的工業(yè)廢水，本實(shí)用新型的槽體30內(nèi)可根據(jù)需要增加為一組或一組以上的處理單元，本實(shí)施例以二組處理單元為例說明，本實(shí)施例的第一組處理單元40設(shè)有圍板48，圍板48內(nèi)由具有細(xì)小通孔410的隔板41分隔成陰極室42及陽極室43，在陽極室43外設(shè)有溢流隔板50，溢流隔板50的高度略高于圍板48，它與圍板48之間形成溢流室51，而在溢流隔板50外形成第二組處理單元60，第三組處理單元60藉助周壁具有細(xì)小通孔611的隔板61分隔成陰極室62及陽極室63，另外溢流隔板50下端適當(dāng)處開有缺口52，缺口52上具有濾網(wǎng)，槽體30一側(cè)下方設(shè)有進(jìn)水管311，廢水由進(jìn)水口31進(jìn)入槽體30內(nèi)，穿經(jīng)隔板61、溢流隔板50以及圍板48而通至第一組處理單元40的陽極室43，另本實(shí)施列槽體30的其余構(gòu)造與前一實(shí)施例的槽體相同，均設(shè)有出水口32、蓋板33、蓋板33上的抽風(fēng)機(jī)35，以及設(shè)在槽體30內(nèi)底面的空氣管37等。
請?jiān)倮^續(xù)參閱圖7，它是本實(shí)用新型另一個(gè)較佳實(shí)施例的組合剖視圖，并同時(shí)配合參閱圖5所示，在第一組處理單元40的陽極室43與第二組處理單元60的陽極室63中，填充有許多陽極顆粒631，陰極室42、62中的設(shè)有卷網(wǎng)狀的陰極44、46，而陽極室43、63中均設(shè)有多支以導(dǎo)電體46相互串接的棒狀陽極65，且第一組處理單元40的陽極45又以導(dǎo)電體46與第二組處理單元60的陽極65銜接，第一組處理單元40的陰極44上則以導(dǎo)電體47與第二組處理單元60的陰極64銜接導(dǎo)通，第二組處理單元60的陰極64上端延伸有凸伸于蓋板33外的陰極桿641，陽極65的其中一支并向上凸伸于蓋板33外，以分別與電源的陰極與陽極接通。
仍請參閱圖7并配合參閱圖5所示，當(dāng)工業(yè)廢水自進(jìn)水口31經(jīng)進(jìn)水管311導(dǎo)入第一處理單元40的陽極室43內(nèi)，由于陽極室43與陰極室42間的隔板41上開設(shè)有細(xì)小通孔410，使廢水進(jìn)入后可一面被第一組處理單元40電解反應(yīng)作氧化(oxidation)或還原(restore)的處理，另一方面漸漸充滿于第一組處理單元40內(nèi)，然后溢出流至溢流室51中，通過溢流隔板50下端的缺口52，而流進(jìn)第二組處理單元60的陽極室63，由于第二組處理單元60陰極室62與陽極室63間的隔板61壁上開有細(xì)小通孔611，所以通過第一組處理單元40的廢水在完成第一組氧化或還原的電解處理后，可進(jìn)入第二組處理單元60內(nèi)，經(jīng)由陰極室62與陽極室63作第二組的氧化或還原電解反應(yīng)處理，最后再由出水口32排放；本實(shí)用新型在電解反應(yīng)過程中，空氣管37不斷有空氣送入第一、二組處理單元40、60，使電解液利用空氣強(qiáng)制攪拌。
圖8所示是廢水處理的流程圖，它是以電鍍工業(yè)所產(chǎn)生的鉻廢水為例，工廠產(chǎn)生的鉻廢水流至鉻廢水儲存池80，而后利用泵81由鉻廢水儲存池80抽取至電解處理設(shè)備82中進(jìn)行還原電解反應(yīng)，再由電解處理設(shè)備82流至中和槽83內(nèi)作PH值的中和，然后再進(jìn)入沉降槽84中加入高分子劑841，使廢水產(chǎn)生沉降現(xiàn)象并將沉降所產(chǎn)生的污泥排放，最后再進(jìn)入最終PH調(diào)整池85中作最后PH值的測試調(diào)整，使廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)而被排放。在上述整體廢水處理流程中，本實(shí)用新型是屬于電解處理設(shè)備82這一單元，意即本實(shí)用新型僅是廢水處理過程中的一個(gè)處理單元，其主要作用是進(jìn)行廢水的還原或氧化的電解作業(yè)，并非表示經(jīng)由本實(shí)用新型電解反應(yīng)后即可到排放標(biāo)準(zhǔn)，它尚須配合其他處理單元的進(jìn)行方可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
由以上二個(gè)較佳實(shí)施例的說明，可將本實(shí)用新型所具有的優(yōu)點(diǎn)及功效歸結(jié)如下1.本實(shí)用新型新穎獨(dú)特的設(shè)計(jì)，使廢水可連續(xù)不斷的進(jìn)入槽體內(nèi)作電解氧化或還原反應(yīng)，并自行由出水口連續(xù)排放，因此本實(shí)用新型不需要利用其它器材將廢水抽進(jìn)及抽出的處理設(shè)備，所以，本實(shí)用新型以連續(xù)方式完成廢水的進(jìn)水、電解反應(yīng)處理以及排水，在廢水處理過程中的電解處理單元中具有省時(shí)省工的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
2.本實(shí)用新型因是連續(xù)進(jìn)水、電解處理與排水的操作，可無限量電解化學(xué)廢水，并無以往只能作一定量廢水處理的缺點(diǎn)，所以本實(shí)用新型的處理效率極高，經(jīng)濟(jì)且實(shí)用。
3.本實(shí)用新型利用網(wǎng)狀的陰極，并在陽極室中填充有許多陽極顆粒，提供了單位體積內(nèi)最大的反應(yīng)面積，使其電位降得以降低，并造成電解液的自然增溫而增加了電極表面的擴(kuò)散系數(shù)，交換的電流密度。
4.本實(shí)用新型設(shè)在空氣管，可在電解處理時(shí)強(qiáng)制提供空氣的攪拌作用，以增加電解液中離子物質(zhì)的傳遞，并減少濃度梯度。
5.本實(shí)用新型可依據(jù)廢水中含有毒元素的濃度而選擇以一組或一組以上的處理單元來進(jìn)行廢水處理，但不論是一組或是一組以上的處理單元，均可達(dá)到連續(xù)處理的功效，且反應(yīng)處理完成的時(shí)間均快于以往廢水處理設(shè)備。
6.本實(shí)用新型以一組以上的形式處理含有毒元素較高的廢水時(shí)，設(shè)有溢流室而形成緩沖區(qū)，使廢水在被第一組處理單元電解處理后的電解液，再順序進(jìn)入第二組處理單元，使電解液中的每一毒性離子擁有很長的流路(pass)，而有足夠的滯留時(shí)間(Retentiontime)來進(jìn)行氧化或還原的反應(yīng)，因此本實(shí)用新型處理效果極佳。
綜上所述，本實(shí)用新型電解化學(xué)廢水處理設(shè)備，主要以連續(xù)不斷的方式完成廢水的進(jìn)水、電解處理以及排水，確實(shí)具有將廢水快速且有效處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的功效及優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種電解化學(xué)廢水的處理設(shè)備，其特征在于它具有槽體，槽體一側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)水口，另一側(cè)壁則設(shè)有出水口，槽體內(nèi)分隔形成有一組處理單元，處理單元藉助隔板分隔形成的陽極室以及陰極室，陽極室內(nèi)設(shè)有陽極，陰極室內(nèi)設(shè)有陰極，廢水由進(jìn)水口連續(xù)進(jìn)入處理單元，經(jīng)陰極室與陽極室的氧化、還原處理，再經(jīng)出水口排出。
2.依權(quán)利要求1所述的電解化學(xué)廢水處理設(shè)備；其特征在于槽體設(shè)有蓋板，蓋板上設(shè)有抽風(fēng)機(jī)。
3.依權(quán)利要求1所述的電解化學(xué)廢水處理設(shè)備；其特征在于槽體內(nèi)形成有至少二組以上的處理單元，而每二組處理單元之間藉助溢流隔板的設(shè)置而形成溢流室，溢流隔板下端開有缺口。
4.依權(quán)利要求1所述的電解化學(xué)廢水處理設(shè)備；其特征在于槽體內(nèi)底面上設(shè)有空氣管，空氣管穿經(jīng)槽體側(cè)壁外而接有空氣泵，槽體內(nèi)的空氣管開有氣孔。
5.依權(quán)利要求1所述的電解化學(xué)廢水處理設(shè)備；其特征在于槽體一側(cè)的進(jìn)水管上設(shè)有控制閥。
專利摘要一種電解(electrolysis)化學(xué)廢水處理設(shè)備，它具有槽體，槽體側(cè)壁上設(shè)有供廢水進(jìn)入的進(jìn)水口，另一側(cè)壁則設(shè)有供處理后的處理水排放的出水口，槽體內(nèi)分隔形成有一組或一組以上的處理單元，每一組處理單元均包含在陽極室以及陰極室，而第二組處理單元之間設(shè)有溢流室，槽體上設(shè)有蓋體，蓋體上設(shè)有抽風(fēng)機(jī)，用以抽取槽體內(nèi)的廢氣，廢水藉助進(jìn)水口連續(xù)進(jìn)入處理單元中，在處理單元氧化或還原反應(yīng)之后，經(jīng)由出水口連續(xù)的引出排放。
文檔編號C02F1/461GK2143618SQ9224537
公開日1993年10月13日 申請日期1992年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月30日
發(fā)明者楊少明, 張美芳 申請人:楊少明, 張美芳