CN112919687A - 一种有害化学污水过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种有害化学污水过滤装置，有效解决实验室污水过滤繁琐的问题；其解决的技术方案是包括储液槽，储液槽的底部设有加液管，加液管能间歇出液；储液槽的下方设置有能转动的竖直的转盘，转盘上有多个过滤装置；过滤装置包括铰接在转盘上的外壳体，外壳体的中部有箱体；箱体的前侧板可拆卸，箱体内部分割为多个腔室，每个腔室内的中部均插装有前后方向的滤布，每个腔室的左上方均设有进料口，每个腔室的右下方均设有出料口；外壳体上部的左右两侧各有一个前后方向的第一转轴，两个第一转轴上缠绕有一个柔性的挡条；挡条的中部平铺在箱体的上方；挡条上设置有与进料口对应的通孔；本发明能够多工位交替工作以及自动更换滤布。

Description

一种有害化学污水过滤装置

技术领域

本发明涉及实验室污水处理领域，特别是一种有害化学污水过滤装置。

背景技术

重金属废液指的是在危险废水中含有大量的铬、铅、汞等重金属，化学实验室在使用过程中所产生的重金属废液，若不加处理直接排放，不仅造成重金属污染、破坏环境，而且造成资源浪费，因此，通过重金属废液的回收技术，将有价值的重金属循环利用起来，变废为宝，具有良好的经济、社会效益。

一般情况下，重金属废液需要根据不同特性来选择不同反应剂，以此生成沉淀物来进行过滤处理或回收重金属。对于含铬废液的处理主要来源于铬酸废液，在酸性条件下向其中加入废铁屑、亚硫酸盐等还原剂，生成沉淀进行过滤；对于含银的废液，可以用氯化钠溶液来进行沉淀，形成的白色沉淀可直接过滤处理，或在氯化银沉淀中加入Zn单质，从而可回收利用金属单质银；对于含汞废液的处理，可先将废液调pH至8~10,加入过量硫化钠，使其生成硫化汞沉淀，再加入硫酸亚铁作为共沉淀剂，生成硫化铁沉淀，可将硫化汞微粒吸附沉淀，然后静置分离，清液可排放，残渣可用焙烧法回收汞或制成汞盐；含铅废液的处理，用碱调pH至11，再加入Al2(SO4)3作凝聚剂，用稀硫酸慢慢调至pH使其将至7~8，静置即可过滤。

由于废液的PH值比较特殊，同时过滤后的废液，还可以用作中和其他的废液，或进行二次过滤等操作，使的多数的传统过滤装置无法直接使用，尤其是泵、金属网等零部件。另外大多数的过滤装置体积庞大，不适合实验室使用。

在化学实验室过滤沉淀物时，可采用可滤除重金属的滤布进行过滤，然而，传统的过滤装置速度较慢、操作性差，尤其当过滤液量大时，需要长时间的操作，这种传统过滤办法费时费力，并且由于滤布目数大，以及堵塞，需要及时的进行更换或者清理；操作极为不便。

发明内容

针对上述情况，为解决现有技术中存在的问题，本发明之目的就是提供一种有害化学污水过滤装置，可有效解决实验室污水过滤繁琐，过滤慢的问题。

其解决的技术方案是包括储液槽，储液槽的底部设有加液管，加液管能间歇出液；储液槽的下方设置有能转动的竖直的转盘，转盘上有多个过滤装置；

所述的过滤装置包括竖直的外壳体，外壳体的上端铰接在转盘上，外壳体开口朝向，外壳体的中部设置有箱体；箱体的前侧板为可拆卸安装，箱体的内部经多个竖直的隔板分割为多个腔室，每个腔室内的中部均插装有前后方向的滤布，每个腔室的左上方均设有进料口，每个腔室的右下方均设有出料口；外壳体上部的左右两侧各有一个前后方向的第一转轴，两个第一转轴上缠绕有一个柔性的挡条；挡条的中部平铺在箱体的上方；挡条上设置有与进料口对应的通孔；第一转轴转动后，通孔能与多个进料口依次对应；

所述的外壳体的内部安装有位于箱体下方的活塞，活塞的下端连接有重物；外壳体的下端侧壁上安装有出液管；外壳上插装有第二转轴，第二转轴经电机驱动进行转动，第一转轴上缠绕有绳索，绳索的下端与活塞的上端固定连接。

所述的滤布的外侧设有有前后两个边框，每个腔室的上下侧壁上设有滑槽，前后两个边框卡紧滤布后能插入到滑槽内；箱体的前侧设置有轨道，箱体的前侧板插桩在轨道内。

所述的储液槽上安装有电动推杆，电动推杆的下端安装有堵头，堵头封堵加液管，电动推杆经PLC编程控制。

所述的外壳体和箱体的左右两侧均安装有多个定位杆，挡条为塑料材质，挡条被定位杆按压定位；每个第一转轴的前端均安装有一个置于外壳体前侧的齿轮，齿轮与第一转轴之间安装有单向离合器，每个齿轮的下方均有一个与齿轮啮合的齿条，每个齿条的端部安装有第一永磁铁；每个第一永磁铁对应一个固定在外壳体上的电磁铁。

所述的第二转轴的右端均布有多个第一连杆，每个第一连杆的端部均固定有第二永磁铁；箱体的右侧铰接有能摆动的摆动块，摆动块的左侧面固定有第三永磁铁。

所述的转盘上固定有多个与过滤装置一一对应的电极触头，转盘的左上方设置有弧形的电极片，电机和的导线连接至电极触头内，电极触头与电极片接触后，电机和通电。

所述的各零部件采用橡胶或塑料制成。

本发明能够自动化对化学污水进行过滤，提高了工作效率，避免了操作的危险性，同时能够多工位交替工作以及自动更换滤布。

附图说明

图1为本发明的整体示意图。

图2为本发明的过滤装置的主视图

图3为本发明的过滤装置的主视剖面图。

图4为本发明箱体的立体示意图。

图5为挡条的俯视图。

图6为触头的俯视剖面结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。

由图1至图6给出，本发明包括储液槽1，储液槽1的底部设有加液管2，加液管2能间歇出液；储液槽1的下方设置有能转动的竖直的转盘3，转盘3上有多个过滤装置4；

所述的过滤装置4包括竖直的外壳体401，外壳体401的上端铰接在转盘3上，外壳体401开口朝向，外壳体401的中部设置有箱体402；箱体402的前侧板为可拆卸安装，箱体402的内部经多个竖直的隔板分割为多个腔室403，每个腔室403内的中部均插装有前后方向的滤布404，每个腔室403的左上方均设有进料口405，每个腔室403的右下方均设有出料口406；外壳体401上部的左右两侧各有一个前后方向的第一转轴408，两个第一转轴408上缠绕有一个柔性的挡条407；挡条407的中部平铺在箱体402的上方；挡条407上设置有与进料口405对应的通孔409；第一转轴408转动后，通孔409能与多个进料口405依次对应；

所述的外壳体401的内部安装有位于箱体402下方的活塞410，活塞410的下端连接有重物411；外壳体401的下端侧壁上安装有出液管412；外壳上插装有第二转轴413，第二转轴413经电机414驱动进行转动，第一转轴408上缠绕有绳索415，绳索415的下端与活塞410的上端固定连接。

为了方便滤布404的插装，所述的滤布404的外侧设有有前后两个边框，每个腔室403的上下侧壁上设有滑槽，前后两个边框卡紧滤布404后能插入到滑槽内；箱体402的前侧设置有轨道，箱体402的前侧板插桩在轨道内。

为了实现加液管2的间歇出液，所述的储液槽1上安装有电动推杆5，电动推杆5的下端安装有堵头6，堵头6封堵加液管2，电动推杆5经PLC编程控制。

为了使第一转轴408转动后，通孔409能与多个进料口405依次对应，所述的外壳体401和箱体402的左右两侧均安装有多个定位杆416，挡条407为塑料材质，挡条407被定位杆416按压定位；每个第一转轴408的前端均安装有一个置于外壳体401前侧的齿轮417，齿轮417与第一转轴408之间安装有单向离合器，每个齿轮417的下方均有一个与齿轮417啮合的齿条418，每个齿条418的端部安装有第一永磁铁420；每个第一永磁铁420对应一个固定在外壳体401上的电磁铁419。

为了更好的防止滤布404堵塞，所述的第二转轴413的右端均布有多个第一连杆7，每个第一连杆7的端部均固定有第二永磁铁8；箱体402的右侧铰接有能摆动的摆动块9，摆动块9的左侧面固定有第三永磁铁10。

为了实现电机414和的驱动，所述的转盘3上固定有多个与过滤装置4一一对应的电极触头11，转盘3的左上方设置有弧形的电极片12，电机414和的导线连接至电极触头11内，电极触头11与电极片12接触后，电机414和通电。

为了防止被腐蚀，所述的各零部件采用橡胶或塑料制成。

本发明使用时，首先在储液槽1内加入需要处理的废液，同时按处理工艺要求等比例加入处理剂，搅拌使其充分反应，并逐渐将废液中的重金属生成沉淀物。例如含砷废液，三氧化二砷是剧毒物资其致死剂量为0.1g，处理时可利用硫酸铁在碱性条件下形成氢氧化铁沉淀与砷的化合物共沉淀和吸附作用，将废水中的砷除去。同时pH值在9左右效果最好。又例如六价铬废水一般存在于皮革揉制、电镀、铬黄染料废水及冷却水(阻蚀剂)中，是一种致癌物质，如选用硫酸亚铁作还原剂，废水PH控制在8-9范围，选用亚硫酸钠作还原剂，废水pH控制在2-3范围；等等不在赘述。

由于化学污水一般为强酸强碱性，危险性大，采用人工操作很容易造成伤害，但是传统的机械装置一般为金属材质，并且采用泵来进行抽吸，极易造成泵内部的腐蚀；同时整体结构不够小巧便携，不适合实验室使用。本装置中以每个过滤装置4内部含有四张滤布404，总共四个过滤装置4来进行计算，则单次最多可以过滤十六次；完全满足实验室的需求，同时整个装置体积小，便于转动，安全性高。

本装置中箱体402的前侧板可以进行拆卸，因此当滤布404需要更换时，可以打开前侧板，将内部使用过的滤布404进行更换，同时对内部的残渣进行收集，通过边框卡紧滤布404后便可以插入新的滤布404，更换方便。

本装置中，当储液槽1内的废液充分反应后生成沉淀之后，此时打开整个装置，装置中的转盘3通过电机414驱动进行缓慢匀速顺时针转动；而储液槽1内安装的电动推杆5经PLC控制通过程序设置，使每当一个过滤装置4转动至置于加液管2的正下方时，电动推杆5向上移动并保持固定的时长，之后复位，使储液槽1内的废液能够顺着加液管2进入到过滤装置4内。

当废液进入到最上方的过滤装置4内后，此时该过滤装置4会随着转盘3的转动离开加液管2的正下方，使后方的过滤装置4进行加液操作，实现了循环往复不间断的过滤，大大的提高了过滤速度。

当废液进入过滤装置4后，便开始了过滤。首先在初始的状态下，参见附图5，此时挡条407上的通孔409与最左侧腔室403上方的进料口405对应；而其余的三个进料口405处于被阻挡的状态，因此废液能够经最左侧的腔室403进行过滤。

同时由于过滤装置4处于铰接的状态，而过滤装置4本身的自重较大，因此整个过滤装置4能够保持竖直的状态。从而使重物411能够竖直向下拉动活塞410，使活塞410向下移动，当活塞410向下移动后，能够抽吸废液，从而加速过滤，实现抽滤的效果。

同时当活塞410向下移动时，由于活塞410和第二转轴413之间连接有绳索415，因此活塞410下降会带动第二转轴413也进行转动；当第二转轴413转动时，第二转轴413右端的多个第一连杆7会随之进行转动，由于每个第一连杆7的端部均固定有第二永磁铁8，因此第二永磁铁8转动至与摆动块9对应后，此时第二永磁铁8会推动摆动块9端面上的第三永磁铁10，使摆动块9向右摆动；当第二永磁铁8转动至不再与摆动块9对应后，此时摆动块9会向左摆动，从而使摆动块9敲击箱体402的右侧壁。当箱体402被敲击后，箱体402会受到震动，使滤布404表面粘附的小颗粒被暂时的震动离开滤布404，从而避免滤布404的堵塞，并减小滤布404抽吸受到的张力。

当活塞410进一步的下降后，此时活塞410会下降至低于出液管412；此时处于活塞410上方的经过滤后的废液能够从出液管412流出；在整个转盘3的下方设置一个容器来对过滤后的废液进行收集。

当过滤完成后，此时过滤装置4会随着转盘3转动至最上方，由于转盘3的左上方设置有弧形的电极片12，因此当过滤装置4转动至与电极片12对应后，此时电机414触头11会与电机414片接触，使电磁铁419和电机414同时通电，当电磁铁419通电后，此时电磁铁419会产生磁力使电磁铁419推动齿条418下端的第一永磁铁420，使齿条418移动；此时齿条418会带动第一转轴408进行转动，并且由于齿条418的行程有限，因此第一转轴408只能转动固定的角度，使右侧的第一转轴408进行转动，并带动挡条407向右移动；从而使挡条407上的通孔409与从左向右第二个腔室403上方的进料口405对应；此时其余三个腔室403关闭，

同时电机414通电会使电机414转动，使第二转轴413也进行转动，从而使绳索415开始收紧，拉动活塞410向上复位；当活塞410向上复位之后。整个过滤装置4再次转动至最上方，并重新进行接料。实现了循环往复的过滤。

综上，每个过滤装置4由最上方的位置开始转动，并接受废液开始进行过滤；随着抽吸和震动，可以提高整个过滤速度；之后转动会首先滤布404的切换和活塞410的复位；从而继续下一轮的过滤。

当进行四轮之后，需要对过滤装置4内部的滤布404进行更换，同时需要更换左右两个电磁铁419的通电方式，上述过程中，右侧的电磁铁419通电；下一次使用时，使左侧的电磁铁419通电，从而使挡条407从右向左移动。

本装置通过设置转盘3，使多个过滤装置4循环往复交替进行工作，可以成倍的提高过滤速度，实现了交替的工作，同时在转动的同时能够保持过滤装置4竖直的状态，使重物411可以保持恒定的力度进行抽吸，保证了抽吸力度的稳定，防止滤布404受力过大变形或破损。

由于滤布404使用一段时间后，局部堵塞，变形（造成孔隙变大），影响过滤；因此每个过滤装置4的内部均设置了多张滤布404进行过滤，并通过巧妙的布局，实现了滤布404的依次交替更换，提高了过滤的效果，避免了滤布物理化学性质改变造成的空隙变大等情况的发生，保证了过滤的充分，防止未经过滤的废液被漏过滤，造成前功尽弃。

本装置中，随着过滤的进行，摆动块9能够对箱体402进行敲击，可以利用敲击，实现了一定的搅拌作用，使滤布404上沾附的小颗粒被暂时脱离滤布404；避免滤布404被堵塞，达到了加快过滤的目的。

本装置中大部分的零部件采用塑料材质，部分密封部件采用橡胶材质能够有效的避免腐蚀，同时过滤后的溶液的化学性质不发生改变，可以进行二次过滤或者中和其他废液等用途。

Claims (6)

1.一种有害化学污水过滤装置，包括储液槽（1），其特征在于，储液槽（1）的底部设有加液管（2），加液管（2）能间歇出液；储液槽（1）的下方设置有能转动的竖直的转盘（3），转盘（3）上有多个过滤装置（4）；

所述的过滤装置（4）包括竖直的外壳体（401），外壳体（401）的上端铰接在转盘（3）上，外壳体（401）开口朝向，外壳体（401）的中部设置有箱体（402）；箱体（402）的前侧板为可拆卸安装，箱体（402）的内部经多个竖直的隔板分割为多个腔室（403），每个腔室（403）内的中部均插装有前后方向的滤布（404），每个腔室（403）的左上方均设有进料口（405），每个腔室（403）的右下方均设有出料口（406）；外壳体（401）上部的左右两侧各有一个前后方向的第一转轴（408），两个第一转轴（408）上缠绕有一个柔性的挡条（407）；挡条（407）的中部平铺在箱体（402）的上方；挡条（407）上设置有与进料口（405）对应的通孔（409）；第一转轴（408）转动后，通孔（409）能与多个进料口（405）依次对应；

所述的外壳体（401）的内部安装有位于箱体（402）下方的活塞（410），活塞（410）的下端连接有重物（411）；外壳体（401）的下端侧壁上安装有出液管（412）；外壳上插装有第二转轴（413），第二转轴（413）经电机（414）驱动进行转动，第一转轴（408）上缠绕有绳索（415），绳索（415）的下端与活塞（410）的上端固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种有害化学污水过滤装置，其特征在于，所述的滤布（404）的外侧设有有前后两个边框，每个腔室（403）的上下侧壁上设有滑槽，前后两个边框卡紧滤布（404）后能插入到滑槽内；箱体（402）的前侧设置有轨道，箱体（402）的前侧板插桩在轨道内。

3.根据权利要求1所述的一种有害化学污水过滤装置，其特征在于，所述的储液槽（1）上安装有电动推杆（5），电动推杆（5）的下端安装有堵头（6），堵头（6）封堵加液管（2），电动推杆（5）经PLC编程控制。

4.根据权利要求1所述的一种有害化学污水过滤装置，其特征在于，所述的外壳体（401）和箱体（402）的左右两侧均安装有多个定位杆（416），挡条（407）为塑料材质，挡条（407）被定位杆（416）按压定位；每个第一转轴（408）的前端均安装有一个置于外壳体（401）前侧的齿轮（417），齿轮（417）与第一转轴（408）之间安装有单向离合器，每个齿轮（417）的下方均有一个与齿轮（417）啮合的齿条（418），每个齿条（418）的端部安装有第一永磁铁（420）；每个第一永磁铁（420）对应一个固定在外壳体（401）上的电磁铁（419）。

5.根据权利要求1所述的一种有害化学污水过滤装置，其特征在于，所述的第二转轴（413）的右端均布有多个第一连杆（7），每个第一连杆（7）的端部均固定有第二永磁铁（8）；箱体（402）的右侧铰接有能摆动的摆动块（9），摆动块（9）的左侧面固定有第三永磁铁（10）。

6.根据权利要求1所述的一种有害化学污水过滤装置，其特征在于，所述的转盘（3）上固定有多个与过滤装置（4）一一对应的电极触头（11），转盘（3）的左上方设置有弧形的电极片（12），电机（414）和的导线连接至电极触头（11）内，电极触头（11）与电极片（12）接触后，电机（414）和通电。

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