CN114470901A - 一种锂电池正极三元前驱体废水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种锂电池正极三元前驱体废水处理装置，包括罐体的内部中间位置通过螺栓锚固有水平布置的横板，横板将罐体内部空间一分为二，横板的顶部通过螺栓锚固有滤网；本发明采用滤网与搅拌叶二的配合，滤网顶部为圆锥体，倾斜面的设置避免絮状物沉积在滤网的顶部，采用滤网表面开设凹槽的方式，增加滤网展开后的表面积，增加滤网的有效过滤面积，并通过凹槽阻挡絮状物进入滤网，同时凹槽设置倾斜的侧壁，利于絮状物沉积，同时搅拌叶二贴合于滤网设置，搅拌叶二的外突弧面设计对水流产生导向，使水流流向滤网，达到对滤网的冲刷，通过上述对絮状物进行导向，扩大滤网的过滤面积，利用搅拌叶二搅动水流冲刷滤网的方式，防止滤网堵塞。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池制造技术领域，尤其涉及一种锂电池正极三元前驱体废水处理装置。
背景技术
随着锂电池在新能源汽车、储能与3C电子产品中的广泛应用，高性能的三元正极材料在动力电池中展现了重要的地位，对三元前驱体的研发也从未停止，目前工业上生产三元前驱体常常采用沉淀法，因而存在着较为棘手的废水处理问题；
目前市面上常见的三元前驱体废水处理方式为分级净化处理，通过絮凝与过滤等物理方式完成，但该种处理方式存在耗时较长且效率低下的问题，例如专利申请号为CN202011426041.9的三元前驱体生产用废水回收处理装置，通过采用第一箱体、过滤网、第二箱体以及曝气盘等一系列结构，对污水进行分级处理，分级过滤，从而达到充分过滤的效果；
但该装置在使用时，第一箱体内废水在絮凝过程中存在滤网容易被絮状物堵塞的问题，造成过滤工序耗时较长的问题，废水处理效率效果欠佳。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种锂电池正极三元前驱体废水处理装置，以解决上述背景技术中描述问题。
本发明一种锂电池正极三元前驱体废水处理装置的目的与功效，由以下具体技术手段达成：包括罐体，罐体通过四根支撑柱悬空放置于地面上，罐体的顶部固定安装有伺服电机，罐体的内部嵌入设置有搅拌杆，搅拌杆的顶部贯穿罐体的上表面并与伺服电机输出端相固定；
还包括：罐体的内部中间位置通过螺栓锚固有水平布置的横板，横板将罐体内部空间一分为二，横板的顶部通过螺栓锚固有滤网。
作为本发明进一步的：所述搅拌杆的外侧分别固定有两组搅拌叶一，每组所述搅拌叶一共两个，单组中两个所述搅拌叶一对称设置于搅拌杆的左右两侧；
两组所述搅拌叶一分别设置于横板的上方及下方；
所述搅拌叶一分为一端与搅拌杆固定的水平部，以及固定于水平部远离搅拌杆的竖直部。
作为本发明进一步的：所述滤网为底部敞开的圆柱体结构，所述滤网的上端面为圆锥体。
作为本发明进一步的：所述滤网的外侧面环形阵列有八条竖向的凹槽，凹槽的上下侧壁由凹槽内部向开口侧倾斜设置。
作为本发明进一步的：所述搅拌杆的外侧中间位置安装有搅拌叶二，所述搅拌叶二共两个，两个所述搅拌叶二分别安装于搅拌杆的左右两侧；
所述搅拌叶二具有一个与搅拌杆固定的水平部，以及一个固定于水平部另一端的竖直部；
所述搅拌叶二的水平部安装于滤网上方2公分位置，所述搅拌叶二的竖直部与滤网之间间隔2公分设置。
作为本发明进一步的：位于所述搅拌杆左侧的所述搅拌叶二竖直部其朝向滤网的一侧面为平面，其远离滤网的一侧面为外突弧面；
所述搅拌叶二外侧外突弧面的前端为圆角设计，并逐渐向内侧平面平滑过渡。
作为本发明进一步的：所述罐体的左侧上方位置安装有进水管，所述进水管的一端通过法兰固定安装有电磁阀一；
所述罐体的右侧上方位置安装有排污管，所述排污管安装于横板的上方位置。
作为本发明进一步的：所述罐体的右侧下方位置安装有气泵，所述气泵的出气口安装有连接管，所述连接管的另一端贯穿罐体的右侧面并延伸至其内部；
所述连接管位于罐体内部的一端固定连接有曝气盘，所述曝气盘的顶部嵌入设置有连接板一，所述连接板一内部开设有竖向的透气孔；
所述曝气盘的底部嵌入设置有连接板二，所述连接板二的内部开设有与连接板二轴线倾斜45度设置的通孔；
所述曝气盘的内部中间位置固定安装有分隔板，所述分隔板安装于连接管的左侧中间位置。
作为本发明进一步的：所述搅拌杆的底部固定连接有限位块，所述限位块为倒置的“T”字形，所述限位块从下往上依次贯穿连接板二、分隔板以及连接板一，所述限位块上段为六棱柱结构，所述连接板一与连接板二的内部中心处均开设有与限位块相匹配的六边形通孔；
所述分隔板与限位块通过轴承转动连接。
作为本发明进一步的：所述罐体的左侧安装有连通管，所述连通管的两端分别连通被所述横板一分为二的罐体上下两个空腔；
所述连通管的外侧中部安装有电磁阀二；
所述罐体的底部开设有出料口。
有益效果：
1.本发明采用滤网与搅拌叶二的配合，滤网顶部为圆锥体，倾斜面的设置避免絮状物沉积在滤网的顶部，采用滤网表面开设凹槽的方式，增加滤网展开后的表面积，增加滤网的有效过滤面积，并通过凹槽阻挡絮状物进入滤网，同时凹槽设置倾斜的侧壁，利于絮状物沉积，同时搅拌叶二贴合于滤网设置，搅拌叶二的外突弧面设计对水流产生导向，使水流流向滤网，达到对滤网的冲刷，通过上述对絮状物进行导向，扩大滤网的过滤面积，利用搅拌叶二搅动水流冲刷滤网的方式，防止滤网堵塞，从而保障滤网的正常使用。
2.本发明采用连通管与电磁阀二的设置，将罐体上下空间连接为一个整体，使曝气盘处喷出的气泡能够穿过连通管进入罐体上方空间，增大罐体上方空间的压力，加速废水穿过滤网所需的时间，达到提高过滤效率的效果。
3.本发明采用曝气盘、分隔板、连接板一与连接板二的设置，充分利用气泡搅动曝气盘下方、四周以及上方位置的废水，加快废水中杂质的分离，并提高处理效率。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明罐体结构示意图。
图3为本发明整体剖面结构示意图。
图4为本发明滤网局部结构示意图。
图5为本发明搅拌叶二局部结构示意图。
图6为本发明曝气盘结构爆炸图。
图7为本发明图3中A处放大结构示意图。
图8为本发明图3中B处放大结构示意图。
图1-8中，部件名称与附图编号的对应关系为：
罐体1、进水管101、电磁阀一102、排污管103、支撑柱2、伺服电机3、搅拌杆4、搅拌叶一401、搅拌叶二402、限位块403、横板5、滤网501、气泵6、连接管601、曝气盘7、连接板一701、连接板二702、分隔板703、连通管8、电磁阀二801。
具体实施方式
如附图1至附图8所示：
实施例1：
一种锂电池正极三元前驱体废水处理装置，包括：罐体1，罐体1通过四根支撑柱2悬空放置于地面上，罐体1的顶部固定安装有伺服电机3，罐体1的内部嵌入设置有搅拌杆4，搅拌杆4的顶部贯穿罐体1的上表面并与伺服电机3输出端相固定；
还包括：罐体1的内部中间位置通过螺栓锚固有水平布置的横板5，横板5将罐体1内部空间一分为二，横板5的顶部通过螺栓锚固有滤网501；
罐体1顶部右侧开设有加药口，加药口安装有单向阀；
通过横板5将罐体1一分为二，且罐体1内部空间上下排列，将废水注入罐体1内部上方空间进行一级过滤，而废水在自身重力的影响能够被滤网501过滤出其中的絮状物，经过一级过滤之后的废水进入罐体1下方空间，整个过程无需水泵等设备的加入，仅依靠液体自身的重力即可完成，因而大大缩减了设备投入的成本，利于推广。
实施例2：
本实施例与实施例1的区别在于：搅拌杆4的外侧分别固定有两组搅拌叶一401，每组搅拌叶一401共两个，单组中两个搅拌叶一401对称设置于搅拌杆4的左右两侧；
两组搅拌叶一401分别设置于横板5的上方及下方；
搅拌叶一401分为一端与搅拌杆4固定的水平部，以及固定于水平部远离搅拌杆4的竖直部；
伺服电机3带动搅拌杆4旋转，而两组搅拌叶一401分别位于罐体1内部上下两个空腔内，上位的搅拌叶一401其水平部与竖直部绕罐体1中轴线做圆周运动，竖直部与水平部从竖向以及横向同时交通罐体1内部的废水，能够加快药剂与废水的混合，促进絮状物的产生，缩短絮凝工序需要的时间；
滤网501为底部敞开的圆柱体结构，滤网501的上端面为圆锥体；
底部敞开的圆柱体结构大大增加了滤网501的表面积，有助于提高滤网501的过滤效率，同时顶部为倾斜面的滤网501上表面不容易堆积絮状物，絮状物在自身重力的作用下能够自动沿着滤网501饿的倾斜面滑落，因而减少了絮状物堵塞滤网501的情况；
滤网501的外侧面环形阵列有八条竖向的凹槽，凹槽的上下侧壁由凹槽内部向开口侧倾斜设置；
凹槽的设置进一步增加了滤网501的表面积，从而扩大了滤网501的有效过滤面积，宽度大于凹槽开口宽度的絮状物无法进入凹槽，因而能够避免凹槽出现堵塞的情况，同时进入凹槽的絮状物在自身重力的作用下沿着凹槽的倾斜面滑动，从而降低滤网501堵塞的情况；
搅拌杆4的外侧中间位置安装有搅拌叶二402，搅拌叶二402共两个，两个搅拌叶二402分别安装于搅拌杆4的左右两侧；
搅拌叶二402具有一个与搅拌杆4固定的水平部，以及一个固定于水平部另一端的竖直部；
搅拌叶二402的水平部安装于滤网501上方2公分位置，搅拌叶二402的竖直部与滤网501之间间隔2公分设置；
将搅拌叶二402贴合于滤网501设置，搅拌叶二402跟随搅拌杆4转动的过程中搅动废水，通过废水的流动避免局部出现絮状物集中沉淀的情况，从而能够有效降低滤网501堵塞的情况；
位于搅拌杆4左侧的搅拌叶二402竖直部其朝向滤网501的一侧面为平面，其远离滤网501的一侧面为外突弧面；
搅拌叶二402外侧外突弧面的前端为圆角设计，并逐渐向内侧平面平滑过渡；
搅拌叶二402转动时，搅拌叶二402不断在废水中运动，而搅拌叶二402的外突圆弧面其弯角大于其平面一侧，且外突圆弧面的表面积大于其平面一侧，因而根据伯努利定律，外突圆弧面的一侧流速快，其压强小于其平面一侧，因而出现压力差；
利用压力差使得水流的流动方向变得能够控制，最终效果即水流流向与滤网501相切，该设计能够有效的利用水流对滤网501进行冲刷，减少滤网501外侧絮状物堵塞的情况，从而保障滤网501的正常使用；
罐体1的左侧上方位置安装有进水管101，进水管101的一端通过法兰固定安装有电磁阀一102；
罐体1的右侧上方位置安装有排污管103，排污管103安装于横板5的上方位置；
通过电磁阀一102实现对进水管101的闭合，实现罐体1的密封，同时排污管103能够便于经过过滤无法穿过滤网501的絮状物排出；
罐体1的右侧下方位置安装有气泵6，气泵6的出气口安装有连接管601，连接管601的另一端贯穿罐体1的右侧面并延伸至其内部；
连接管601位于罐体1内部的一端固定连接有曝气盘7，曝气盘7的顶部嵌入设置有连接板一701，连接板一701内部开设有竖向的透气孔；
曝气盘7的底部嵌入设置中有连接板二702，连接板二702的内部开设有与连接板二702轴线倾斜45度设置的通孔；
曝气盘7的内部中间位置固定安装有分隔板703，分隔板703安装于连接管601的左侧中间位置；
而气泵6向连接管601内泵入大量空气，使空气进入曝气盘7，而分隔板703将进入曝气盘7的气流一分为二，一部分气流穿过连接板一701内部的通孔处垂直向上喷出，而一部分气流由连接板二702内部的通孔向斜下方喷出，从而对罐体1下方空间内的废水进行二次混合，进一步分离废水中的杂质；
值得注意的是由连接板二701下方喷出的气泡，首先作用到曝气盘7下方的水体，而最终这部分气泡由于废水的阻力以及曝气盘7的阻挡，其沿着曝气盘7的边缘以及罐体1的内壁垂直向上运动；
因而配合穿过连接板一701内部通孔垂直向上喷出的气泡，能够使罐体1内部下方空间的废水均匀的被气泡作用，进而更加彻底的分离杂质；
搅拌杆4的底部固定连接有限位块403，限位块403为倒置的“T”字形，限位块403从下往上依次贯穿连接板二702、分隔板703以及连接板一701，限位块403上段为六棱柱结构，连接板一701与连接板二702的内部中心处均开设有与限位块403相匹配的六边形通孔；
分隔板703与限位块403通过轴承转动连接；
限位块403对连接板二702进行限位，同时六棱柱结构使得搅拌杆4转动时带动限位块403转动，同时连接板一701以及连接板二702转动，使气泡更加分散，同时有利于减小气泡的体积，利于分离废水中的杂质；
罐体1的左侧安装有连通管8，连通管8的两端分别连通被横板5一分为二的罐体1上下两个空腔；
连通管8的外侧中部安装有电磁阀二801；
罐体1的底部开设有出料口；
当进水管101内部的电磁阀一102闭合时，将连通管8的电磁阀二801调至开启状态，连通管8此时将罐体1上下两个空间连通，气泵6产生的空气从罐体1内部下位空间内转移至连通管8内，接着空气转移至罐体1内部上位空间内，从而增大罐体1内部上位空间内的压力，进而通过空气将罐体1内部上位空间内的废水压入罐体1内部下位空间内，从而加快滤网501的过滤效率，缩短过滤的时间，从而提高废水处理效率；
其中，支撑柱2的一侧安装有控制箱，控制箱的内部安装有单片机，单片机、伺服电机3、电磁阀一102、气泵6与电磁阀二801均设置有与之匹配的电源，伺服电机3、电磁阀一102、气泵6与电磁阀二801的信号发射端均与单片机的信号接收端信号连接，单片机是用于装置整体的电子元件的组合及编程，是实现智能控制的单元。
Claims (10)
1.一种锂电池正极三元前驱体废水处理装置，包括罐体(1)，罐体(1)通过四根支撑柱(2)悬空放置于地面上，罐体(1)的顶部固定安装有伺服电机(3)，罐体(1)的内部嵌入设置有搅拌杆(4)，搅拌杆(4)的顶部贯穿罐体(1)的上表面并与伺服电机(3)输出端相固定；
其特征在于：还包括，罐体(1)的内部中间位置通过螺栓锚固有水平布置的横板(5)，横板(5)将罐体(1)内部空间一分为二，横板(5)的顶部通过螺栓锚固有滤网(501)。
2.根据权利要求1所述的锂电池正极三元前驱体废水处理装置，其特征在于：所述搅拌杆(4)的外侧分别固定有两组搅拌叶一(401)；
两组所述搅拌叶一(401)分别设置于横板(5)的上方及下方；
所述搅拌叶一(401)分为一端与搅拌杆(4)固定的水平部，以及固定于水平部远离搅拌杆(4)的竖直部。
3.根据权利要求1所述的锂电池正极三元前驱体废水处理装置，其特征在于：所述滤网(501)为底部敞开的圆柱体结构，所述滤网(501)的上端面为圆锥体。
4.根据权利要求3所述的锂电池正极三元前驱体废水处理装置，其特征在于：所述滤网(501)的外侧面环形阵列有八条竖向的凹槽，凹槽的上下侧壁由凹槽内部向开口侧倾斜设置。
5.根据权利要求1所述的锂电池正极三元前驱体废水处理装置，其特征在于：所述搅拌杆(4)的外侧中间位置安装有搅拌叶二(402)，所述搅拌叶二(402)共两个；
所述搅拌叶二(402)具有一个与搅拌杆(4)固定的水平部，以及一个固定于水平部另一端的竖直部；
所述搅拌叶二(402)的水平部安装于滤网(501)上方2公分位置，所述搅拌叶二(402)的竖直部与滤网(501)之间间隔2公分设置。
6.根据权利要求5所述的锂电池正极三元前驱体废水处理装置，其特征在于：位于所述搅拌杆(4)左侧的所述搅拌叶二(402)竖直部其朝向滤网(501)的一侧面为平面，其远离滤网(501)的一侧面为外突弧面；
所述搅拌叶二(402)外侧外突弧面的前端为圆角设计，并逐渐向内侧平面平滑过渡。
7.根据权利要求1所述的锂电池正极三元前驱体废水处理装置，其特征在于：所述罐体(1)的左侧上方位置安装有进水管(101)，所述进水管(101)的一端通过法兰固定安装有电磁阀一(102)。
8.根据权利要求1所述的锂电池正极三元前驱体废水处理装置，其特征在于：所述罐体(1)的右侧下方位置安装有气泵(6)，所述气泵(6)的出气口安装有连接管(601)；
所述连接管(601)位于罐体(1)内部的一端固定连接有曝气盘(7)，所述曝气盘(7)的顶部嵌入设置有连接板一(701)，所述连接板一(701)内部开设有竖向的透气孔；
所述曝气盘(7)的底部嵌入设置有连接板二(702)，所述连接板二(702)的内部开设有与连接板二(702)轴线倾斜45度设置的通孔；
所述曝气盘(7)的内部中间位置固定安装有分隔板(703)，所述分隔板(703)安装于连接管(601)的左侧中间位置。
9.根据权利要求1所述的锂电池正极三元前驱体废水处理装置，其特征在于：所述搅拌杆(4)的底部固定连接有限位块(403)，所述限位块(403)为倒置的“T”字形，所述限位块(403)从下往上依次贯穿连接板二(702)、分隔板(703)以及连接板一(701)；
所述限位块(403)上段为六棱柱结构，所述连接板一(701)与连接板二(702)的内部中心处均开设有与限位块(403)相匹配的六边形通孔。
10.根据权利要求1所述的锂电池正极三元前驱体废水处理装置，其特征在于：所述罐体(1)的左侧安装有连通管(8)，所述连通管(8)的两端分别连通被所述横板(5)一分为二的罐体(1)上下两个空腔；
所述连通管(8)的外侧中部安装有电磁阀二(801)；
所述罐体(1)的底部开设有出料口。
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