CN204897497U - 电解单元数量可调的高酸高铜电镀废水用旋流电解设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电解单元数量可调的高酸高铜电镀废水用旋流电解设备，包括：一溶解循环槽，侧壁下部设第一~第四电解液出液口，侧壁底部开设有废液排放口；电加热单元；一温度探测器，与电加热单元电加热器形成联锁控制；一搅拌单元；第一、第二旋流电解单元预留接入位，分别与第二、第三电解液出液口连通；旋流电解单元，其包括：若干旋流电解桶，分别包括：第一PP桶、阴极桶及第二PP桶；一不锈钢离型片；一阳极板；一阴极导电板；一阳极导电片；一整流器；一主电箱。所述设备可对电镀废水进行预先处理，可以溶解硫酸铜晶体，处理完成后再送入旋流电解单元进行电解，设置搅拌及加热装置，提取其中的铜离子，生成铜单质，具有良好的经济效益。

Description

电解单元数量可调的高酸高铜电镀废水用旋流电解设备

技术领域

本实用新型涉及一种电解单元数量可调的高酸高铜电镀废水用旋流电解设备。

背景技术

电镀废水的来源一般为：(1)镀件清洗水；(2)废电镀液；(3)其他废水，包括冲刷车间地面，刷洗极板洗水，通风设备冷凝水，以及由于镀槽渗漏或操作管理不当造成的“跑、冒、滴、漏”的各种槽液和排水；(4)设备冷却水，冷却水在使用过程中除温度升高以外，未受到污染。电镀废水的水质、水量与电镀生产的工艺条件、生产负荷、操作管理与用水方式等因素有关。电镀废水的水质复杂，成分不易控制，其中含有铬、镉、镍、铜、锌、金、银等重金属离子和氰化物等，有些属于致癌、致畸、致突变的剧毒物质。

据不完全统计，我国电镀厂每年排出的废水约40亿m³。电镀废水不仅量大，而且对环境污染也严重。由于含有自然界不能降解的重金属离子，因此，对电镀废水的处理历来受到各国政府的重视。

目前，对电镀废水处理主要有化学沉淀法、电解法、离子交换法和膜处理法。其中，电解法中，旋流电解技术(旋流电积技术)是基于各金属离子理论析出电位的差异，即被提取的金属只要与溶液体系中其它金属离子有一定的电位差，则电位较正的金属易于在阴极优先析出，其关键是通过高速液流消除浓差极化等对电解的不利因素，保证目标金属优先析出。旋流电积技术是一种新型多金属提纯与分离技术，与传统分离技术相比具有工艺流程短、试剂消耗少、产品质量高等特点。对于处理成分复杂、重金属含量高的电镀污泥，旋流电积技术具有明显的技术优势。

目前，国内高酸高铜的电镀废水旋流电解存在如下现有技术：

中国专利CN201520038919.X，提出了一种酸性硫酸铜旋流电解系统，包括电解装置和废气回收装置，所述电解装置包括溶液箱、固定结构，所述固定结构安装于所述溶液箱上，所述固定结构上部设有阴极桶，所述阴极桶内部设有阳极桶，所述阳极桶高度低于所述阴极桶；所述阳极桶侧壁连接有上铜条，所述阴极桶侧壁连接有下铜条，所述下铜条伸出所述固定结构。然而，该旋流电解系统，仅有电解装置，对电解液并无事先处理过程，实际上，电解液对电解结果存在明显影响，如果仅仅是简单的将电镀废水送入电解桶内，而不预先处理，将明显影响电镀效率。

实用新型内容

为解决上述存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种电解单元数量可调的高酸高铜电镀废水用旋流电解设备，所述设备可对电镀废水进行预先处理，可以溶解硫酸铜晶体，处理完成后再送入旋流电解单元进行电解，设置搅拌及加热装置，提取其中的铜离子，生成铜单质，具有良好的经济效益。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种电解单元数量可调的高酸高铜电镀废水用旋流电解设备，包括：一溶解循环槽，，其上表面一侧间隔设置有废水进口和晶体进口、中部设连接通孔，上表面另一侧间隔设安装通孔、循环液进口，溶解循环槽侧壁下部间隔开设有第一~第四电解液出液口，侧壁底部开设有废液排放口；电加热单元，包括电加热器及与所述电加热器连接的电加热棒，电加热棒由所述溶解循环槽上表面伸入溶解循环槽内侧下部；一温度探测器，设置于所述溶解循环槽上方，与所述电加热单元电加热器形成联锁控制，其探测杆伸入所述溶解循环槽内；一搅拌单元，其包括设置于所述溶解循环槽上方的电机、一端与所述电机输出轴连接另一端由溶解循环槽上表面中部连接通孔伸入溶解循环槽内侧下部的搅拌轴及与所述搅拌轴位于溶解循环槽内侧部位连接的搅拌桨；第一、第二旋流电解单元预留接入位，分别通过管路与所述溶解循环槽第二、第三电解液出液口连通，且管路上分别设有阀门；旋流电解单元，其包括：若干旋流电解桶，分别包括：由上至下依次连接的第一PP桶、阴极桶及第二PP桶，第一PP桶侧壁一侧设出液口、另一侧设排气口，所述第二PP桶侧壁一侧设进液口；一不锈钢离型片，贴附于所述阴极桶及第二PP桶内壁上；一阳极板，设置于阴极桶及第二PP桶内，且一端延伸至所述第二PP桶封闭端外侧；一阴极导电板，与所述阴极桶外壁导电连接；一阳极导电片，与所述阳极板位于第二PP桶外侧的部分可拆卸、可导电连接；一整流器，其输出端分别与所述旋流电解桶阴极导电板、阳极导电片电联接；一主电箱，与所述整流器输入端电联接；所述溶解循环槽第一、第四电解液出液口分别通过管路并联后与所述旋流电解桶第二PP桶进液口连通，管路上分别设有第一、第四电解循环泵；所述旋流电解桶第一PP桶出液口通过管路与溶解循环槽循环液进口连通，旋流电解桶第一PP桶排气口分别接抽风机。

进一步，还包括一酸铜废水储罐，其出液口通过管路与所述溶解循环槽废水进口连通，且管路上设有电磁流量计及排水阀。

另，还包括一浮球液位计，其插杆及浮球由所述溶解循环槽安装通孔伸入溶解循环槽内侧，所述浮球液位计与所述排水阀形成联锁控制。

另有，还包括一废液收集罐，其通过管路与所述溶解循环槽废液排放口连通，管路上设有排放泵，并通过一回流阀与所述溶解循环槽形成循环连通。

再，还包括一硫酸铜晶体储罐，其出料口通过管路与所述溶解循环槽晶体进口连通。

再有，所述溶解循环槽第四电解液出液口还通过阀门组件分别与所述第一、第二旋流电解单元预留接入位连通。

且，所述第一、第二PP桶两开口端与阴极桶上、下两开口处分别通过法兰连接。

另，所述不锈钢离型片上沿包覆橡胶密封条，不锈钢离型片上沿位于所述第一PP桶出液口下沿。

再，所述阴极桶为钛桶，所述阳极板为表面涂覆有钛层的氧化铱板。

再有，所述旋流电解单元内旋流电解桶的数量为5~10个，并列间隔排布，分别通过阴极导电板和阳极导电片与所述整流器形成并联连接。

本实用新型的有益效果在于：

在溶解循环槽内设置搅拌单元，可以溶解硫酸铜晶体，提取其中的铜离子，生成铜单质，具有良好的经济效益；电加热单元和温度探测器设为联锁控制，以便保持电解温度恒定；浮球液位计与酸铜废水储罐上的排水阀形成联锁控制，实现对溶解循环槽内废水量的控制，进而控制酸铜废水与硫酸铜晶体量的比例，提升硫酸铜晶体与溶解效率；溶解循环槽第二、第三电解液出液口的设置，配合第一、第二旋流电解单元预留接入位，并在管路上设计阀门，后期可根据生产能力添加、补充旋流电解单元，与溶解循环槽形成循环，从而增加旋流电解单元的数量，提升电解产量，提高电解效率；设计特制的电解桶，阴极桶在外，阳极板在内，电解桶桶体选择钛材质，作为阴极，选择钛涂氧化铱作为阳极，氧化铱具有惰性，有效提升铜析出效率；电解桶内装不锈钢离型片，让电解出的铜附着于上，电解结束后取出分离，便于反复使用；不锈钢离型片装好后，上沿用橡胶密封条包好，这样可以防止铜外翻包住不锈钢片，使得析出的铜与离型片分离方便；不锈钢离型片上沿高度达到出水口下沿，效果较好。

附图说明

图1为本实用新型实施例所提供的一种电解单元数量可调的高酸高铜电镀废水用旋流电解设备的结构示意图。

具体实施方式

参照图1，本实用新型所述的一种电解单元数量可调的高酸高铜电镀废水用旋流电解设备，其特征在于，包括：一溶解循环槽1，，其上表面一侧间隔设置有废水进口11和晶体进口12、中部设连接通孔13，上表面另一侧间隔设安装通孔14、循环液进口15，溶解循环槽1侧壁下部间隔开设有第一~第四电解液出液口101~104，侧壁底部开设有废液排放口16；电加热单元2，包括电加热器21及与所述电加热器21连接的电加热棒22，电加热棒22由所述溶解循环槽1上表面伸入溶解循环槽1内侧下部；一温度探测器3，设置于所述溶解循环槽1上方，与所述电加热单元2电加热器21形成联锁控制，其探测杆31伸入所述溶解循环槽1内；一搅拌单元4，其包括设置于所述溶解循环槽1上方的电机41、一端与所述电机41输出轴连接另一端由溶解循环槽1上表面中部连接通孔13伸入溶解循环槽1内侧下部的搅拌轴42及与所述搅拌轴42位于溶解循环槽1内侧部位连接的搅拌桨43；第一、第二旋流电解单元预留接入位51、52，分别通过管路与所述溶解循环槽第二、第三电解液出液口102、103连通，且管路上分别设有阀门；旋流电解单元6，其包括：若干旋流电解桶61，分别包括：由上至下依次连接的第一PP桶611、阴极桶612及第二PP桶613，第一PP桶611侧壁一侧设出液口6111、另一侧设排气口6112，所述第二PP桶613侧壁一侧设进液口6131；一不锈钢离型片（未图示），贴附于所述阴极桶612及第二PP桶613内壁上；一阳极板614，设置于阴极桶612及第二PP桶613内，且一端延伸至所述第二PP桶613封闭端外侧；一阴极导电板615，与所述阴极桶612外壁导电连接；一阳极导电片616，与所述阳极板614位于第二PP桶613外侧的部分可拆卸、可导电连接；一整流器7，其输出端分别与所述旋流电解桶61阴极导电板615、阳极导电片616电联接；一主电箱8，与所述整流器7输入端电联接；所述溶解循环槽1第一、第四电解液出液口101~104分别通过管路并联后与所述旋流电解桶61第二PP桶613进液口6131连通，管路上分别设有第一、第四电解循环泵91~94；所述旋流电解桶61第一PP桶611出液口6111通过管路与溶解循环槽1循环液进口15连通，旋流电解桶61第一PP桶611排气口6112分别接抽风机10。

进一步，还包括一酸铜废水储罐200，其出液口通过管路与所述溶解循环槽1废水进口11连通，且管路上设有电磁流量计201及排水阀202。

另，还包括一浮球液位计300，其插杆301及浮球（未图示）由所述溶解循环槽1安装通孔14伸入溶解循环槽1内侧，所述浮球液位计300与所述排水阀202形成联锁控制（未图示）。

另有，还包括一废液收集罐400，其通过管路与所述溶解循环槽1废液排放口16连通，管路上设有排放泵401，并通过一回流阀402与所述溶解循环槽1形成循环连通。

再，还包括一硫酸铜晶体储罐500，其出料口通过管路与所述溶解循环槽1晶体进口12连通。

再有，所述溶解循环槽1第四电解液出液口104还通过阀门组件分别与所述第一、第二旋流电解单元预留接入位51、52连通。

且，所述第一、第二PP桶611、613两开口端与阴极桶612上、下两开口处分别通过法兰连接。

另，所述不锈钢离型片上沿包覆橡胶密封条（未图示），不锈钢离型片上沿位于所述第一PP桶611出液口6111下沿。

再，所述阴极桶612为钛桶，所述阳极板614为表面涂覆有钛层的氧化铱板。

再有，所述旋流电解单元6内旋流电解桶61的数量为5~10个，并列间隔排布，分别通过阴极导电板615和阳极导电片616与所述整流器7形成并联连接。

本实用新型所述的一种电解单元数量可调的高酸高铜电镀废水用旋流电解设备的使用方式如下：

酸铜废水储罐200内的废水由废水进口11进入溶解循环槽1，硫酸铜晶体由硫酸铜晶体储罐500通过晶体进口12加入溶解循环槽，开启电加热单元2，加热到适宜温度，并通过搅拌单元4，使硫酸铜晶体溶解，其中，通过温度探测器3探测溶解循环槽1内温度，并发信号给电加热器21，通过温度探测器3与电加热器21的联锁控制保持溶解循环槽1内加热温度恒定；用电解循环泵91将电解液通过第二PP桶613进液口6131打入旋流电解桶（电解循环泵94备用），开启整流器7、主电箱8对阴极导电板615、阳极导电片616通电进行电解，电流密度调整为350A/平方米，至阴极桶612内壁上的不锈钢离型片上析出的铜达到10公斤，取铜，并由第一PP桶611出液口6111排空低铜离子浓度的电解液，废气由排气口6112经抽风机10排出。

其中，电解开始前，须检测分析电解液中氯离子含量，氯离子含量若超过50mg/L，酸铜废水不可以电解，用排放泵401直接废液排放口16经排放至废液收集罐400。

此外，由于产品需求量扩大，为增加旋流电解单元6的数量，可将增加的旋流电解桶61通过新增的第三PP桶613上的进液口6131接入第一、第二旋流电解单元预留接入位51、52，从而使得新增的旋流电解单元6与溶解循环槽1形成废液循环体系，增加产能、提升电解效率。

要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种电解单元数量可调的高酸高铜电镀废水用旋流电解设备，其特征在于，包括：

一溶解循环槽，其上表面一侧间隔设置有废水进口和晶体进口、中部设连接通孔，上表面另一侧间隔设安装通孔、循环液进口，溶解循环槽侧壁下部间隔开设有第一~第四电解液出液口，侧壁底部开设有废液排放口；

电加热单元，包括电加热器及与所述电加热器连接的电加热棒，电加热棒由所述溶解循环槽上表面伸入溶解循环槽内侧下部；

一温度探测器，设置于所述溶解循环槽上方，与所述电加热单元电加热器形成联锁控制，其探测杆伸入所述溶解循环槽内；

一搅拌单元，其包括设置于所述溶解循环槽上方的电机、一端与所述电机输出轴连接另一端由溶解循环槽上表面中部连接通孔伸入溶解循环槽内侧下部的搅拌轴及与所述搅拌轴位于溶解循环槽内侧部位连接的搅拌桨；

第一、第二旋流电解单元预留接入位，分别通过管路与所述溶解循环槽第二、第三电解液出液口连通，且管路上分别设有阀门；

旋流电解单元，其包括：

若干旋流电解桶，分别包括：

由上至下依次连接的第一PP桶、阴极桶及第二PP桶，第一PP桶侧壁一侧设出液口、另一侧设排气口，所述第二PP桶侧壁一侧设进液口；一不锈钢离型片，贴附于所述阴极桶及第二PP桶内壁上；一阳极板，设置于阴极桶及第二PP桶内，且一端延伸至所述第二PP桶封闭端外侧；一阴极导电板，与所述阴极桶外壁导电连接；一阳极导电片，与所述阳极板位于第二PP桶外侧的部分可拆卸、可导电连接；

一整流器，其输出端分别与所述旋流电解桶阴极导电板、阳极导电片电联接；

一主电箱，与所述整流器输入端电联接；

所述溶解循环槽第一、第四电解液出液口分别通过管路并联后与所述旋流电解桶第二PP桶进液口连通，管路上分别设有第一、第四电解循环泵；所述旋流电解桶第一PP桶出液口通过管路与溶解循环槽循环液进口连通，旋流电解桶第一PP桶排气口分别接抽风机。

2.根据权利要求1所述的一种电解单元数量可调的高酸高铜电镀废水用旋流电解设备，其特征在于，还包括一酸铜废水储罐，其出液口通过管路与所述溶解循环槽废水进口连通，且管路上设有电磁流量计及排水阀。

3.根据权利要求2所述的一种电解单元数量可调的高酸高铜电镀废水用旋流电解设备，其特征在于，还包括一浮球液位计，其插杆及浮球由所述溶解循环槽安装通孔伸入溶解循环槽内侧，所述浮球液位计与所述排水阀形成联锁控制。

4.根据权利要求1所述的一种电解单元数量可调的高酸高铜电镀废水用旋流电解设备，其特征在于，还包括一废液收集罐，其通过管路与所述溶解循环槽废液排放口连通，管路上设有排放泵，并通过一回流阀与所述溶解循环槽形成循环连通。

5.根据权利要求1所述的一种电解单元数量可调的高酸高铜电镀废水用旋流电解设备，其特征在于，还包括一硫酸铜晶体储罐，其出料口通过管路与所述溶解循环槽晶体进口连通。

6.根据权利要求1所述的一种电解单元数量可调的高酸高铜电镀废水用旋流电解设备，其特征在于，所述溶解循环槽第四电解液出液口还通过阀门组件分别与所述第一、第二旋流电解单元预留接入位连通。

7.根据权利要求1所述的一种电解单元数量可调的高酸高铜电镀废水用旋流电解设备，其特征在于，所述第一、第二PP桶两开口端与阴极桶上、下两开口处分别通过法兰连接。

8.根据权利要求1所述的一种电解单元数量可调的高酸高铜电镀废水用旋流电解设备，其特征在于，所述不锈钢离型片上沿包覆橡胶密封条，不锈钢离型片上沿位于所述第一PP桶出液口下沿。

9.根据权利要求1所述的一种电解单元数量可调的高酸高铜电镀废水用旋流电解设备，其特征在于，所述阴极桶为钛桶，所述阳极板为表面涂覆有钛层的氧化铱板。

10.根据权利要求1所述的一种电解单元数量可调的高酸高铜电镀废水用旋流电解设备，其特征在于，所述旋流电解单元内旋流电解桶的数量为5~10个，并列间隔排布，分别通过阴极导电板和阳极导电片与所述整流器形成并联连接。