CN209685484U - 基于Fe3O4/石墨烯的印染废水电化学处理装置 - Google Patents
基于Fe3O4/石墨烯的印染废水电化学处理装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种基于Fe3O4/石墨烯的印染废水电化学处理装置，包括过滤池、电化学处理池，过滤池和电化学处理池之间连接输送泵，电化学处理池包括横向两侧分别带进出水口的废水处理槽体，废水处理槽体的进出水口之间设有若干溢水隔板，废水处理槽体经溢水隔板分隔成若干依次联通的电化学处理腔，电化学处理腔内设有Fe3O4/石墨烯阳极板及与Fe3O4/石墨烯阳极板对应配合的阴极板，Fe3O4/石墨烯阳极板包括Fe3O4/石墨烯薄膜电极及用于固定Fe3O4/石墨烯薄膜电极的电极固定架。以Fe3O4/石墨烯材料形成电极，充分利用Fe3O4/石墨烯材料的吸附作用和催化作用，具有废水处理效果好以及效率高的技术效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及环保领域，确切的说是印染废水处理技术，特别是基于 Fe3O4石墨烯的印染废水电化学处理装置。
背景技术
环境污染已与资源短缺、生态破坏并列成为全球性的三大危机。当前，水污染是世界各国面临的急需解决的问题之一，国内外对水质安全的研究越来越重视。纺织印染行业是我国用水量较大，排放废水量较多的工业部门之一，约占总工业废水排放量的35％。
目前，国内外处理染料废水的方法主要有光催化氧化法、化学法、生物降解法和电解法等。另外，随着纳米技术的快速发展，磁性纳米颗粒被越来越广泛的应用于水处理领域，如石墨烯薄膜材料；利用石墨烯薄膜材料进行印染废水处理的设备也相应被开发，如中国专利号为CN201820194232.9公开的《一种石墨烯吸附处理印染废水装置》(授权公告号CN208054968U)，其主要利用石墨烯薄膜的吸附作用实现对印染废水处理。仍然存在废水处理效果不理想的缺陷。
发明内容
本实用新型发明目的：为克服现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种基于Fe3O4/石墨烯的印染废水电化学处理装置，以Fe3O4/石墨烯材料形成电极，充分利用Fe3O4/石墨烯材料的吸附作用和催化作用，达到良好的处理效果。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
一种基于Fe3O4/石墨烯的印染废水电化学处理装置，包括过滤池，其特征在于：所述的过滤池出水口连接有电化学处理池，过滤池和电化学处理池之间连接有输送泵，所述电化学处理池包括横向两侧分别带进出水口的废水处理槽体，废水处理槽体的进出水口之间设有若干溢水隔板，废水处理槽体经溢水隔板分隔成若干依次联通的电化学处理腔，电化学处理腔内设有Fe3O4/石墨烯阳极板以及与 Fe3O4/石墨烯阳极板对应配合的阴极板，Fe3O4/石墨烯阳极板包括Fe3O4/石墨烯薄膜电极以及用于固定Fe3O4/石墨烯薄膜电极的电极固定架。
通过采用上述技术方案，经印染废水经过滤池初步过滤后进入电化学处理池进行深度处理，电化学处理池沿废水流动方向呈多个电化学处理腔设计，实现多级处理，采用Fe3O4/石墨烯阳极板，充分利用Fe3O4/石墨烯材料的吸附作用和催化作用，从而达到更为彻底的废水处理效果，Fe3O4/石墨烯阳极板的Fe3O4/ 石墨烯薄膜电极加工形成为常规技术，如采用化学沉淀法制备磁性Fe3O4/石墨烯纳米复合材料，并以尼龙网作为载体供磁性Fe3O4/石墨烯纳米复合材料附着。
优选的，靠近所述废水处理槽体的进水口侧的电化学处理腔内设有两块 Fe3O4/石墨烯阳极板，两块Fe3O4/石墨烯阳极板之间设有阴极板。该结构设计下，在对印染废水初步处理时，经两块Fe3O4/石墨烯阳极板进行作用，提高废水初步处理的效果，可相应的减少电化学处理腔个数。
优选的，所述废水处理槽体内靠近进水口设有缓冲机构，所述缓冲机构包括溢水挡板，溢水挡板顶部高于废水处理槽体的进水口以及溢水隔板，溢水挡板底部设有网孔状的废水通孔，所述溢水挡板上设有正对废水处理槽体进水口的导流体，导流体凹设有球面状的导流腔。该结构设计下，经进口进入的废水被溢水挡板阻挡，从而避免水流直接冲击Fe3O4/石墨烯阳极板和阴极板，提高Fe3O4/ 石墨烯阳极板和阴极板的寿命，另外，正对进水口的导流腔能够起到将水流分散，避免经溢水挡板阻挡的水流与进水口水流形成对冲，从而使得废水进入化学处理池更为顺畅平缓。
优选的，所述废水处理槽体内还设有超声波发生器。该结构设计下，增加超声波设备，经超声振动，提高自由基扩散效果，从而提高废水处理效率。
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
附图说明
图1为本实用新型具体实施例基于Fe3O4/石墨烯的印染废水电化学处理装置结构示意图；
图2为本实用新型具体实施例电极固定架结构示意图。
具体实施方式
参见附图1，本实用新型公开的一种基于Fe3O4/石墨烯的印染废水电化学处理装置，包括过滤池1，所述的过滤池1出水口连接有电化学处理池2，过滤池1和电化学处理池2之间连接有输送泵3，所述电化学处理池2包括横向两侧分别带进出水口的废水处理槽体21，废水处理槽体21的进出水口之间设有若干溢水隔板22，图中采用单块溢水隔板22，当然本领域技术人员可根据需要增设溢水隔板数量，废水处理槽体21经溢水隔板22分隔成若干依次联通的电化学处理腔I，电化学处理腔I内设有Fe3O4/石墨烯阳极板23以及与Fe3O4/石墨烯阳极板23对应配合的阴极板24，阴极板24可采用Ti材料制成，Fe3O4/石墨烯阳极板23包括Fe3O4/石墨烯薄膜电极以及用于固定Fe3O4/石墨烯薄膜电极的电极固定架，如图2所示，电极固定架采用金属框板结构，包括主支撑框231和压固圈232，Fe3O4/石墨烯薄膜电极经压固圈232固定在主支撑框231上。其中，Fe3O4/ 石墨烯阳极板的Fe3O4/石墨烯薄膜电极加工形成为常规技术，如采用化学沉淀法制备磁性Fe3O4/石墨烯纳米复合材料，并以尼龙网作为载体供磁性Fe3O4/石墨烯纳米复合材料附着。经印染废水经过滤池初步过滤后进入电化学处理池进行深度处理，电化学处理池沿废水流动方向呈多个电化学处理腔设计，实现多级处理，采用Fe3O4/石墨烯阳极板，充分利用Fe3O4/石墨烯材料的吸附作用和催化作用，从而达到更为彻底的废水处理效果。另外，为避免输送泵在堵塞，在输送泵3 与过滤池1之间还设有防护管道4，防护管道4包括筒状主管体41，筒状主管体 41轴向两端经盲板法兰板42封闭，筒状主管体41轴向一端位置沿径向开设有进水管口43，筒状主管体41轴向另一端设有沿径向开设有冲洗出水管口44，冲洗出水管口44设有截止阀45，冲洗出水管口44可通向过滤池1重新过滤，冲洗出水管口44与进水管口43的朝向一致，在进水管口43和冲洗出水管口44 之间设有排水出口46，排水出口46靠近冲洗出水管口且与冲洗出水管口朝向相反设计，在靠近进水管口侧还设有增压口47，增压口47设有单向阀，经增压口可对防护管道内增压。防护管道采用两端封闭设计，进出口采用反向设计，从而便于废水中残留的杂质在防护管道内沉淀，在一定时间后开启冲洗出水管口对防护管道进行清洗，避免废水杂质进入输送泵，提高输送泵寿命以及便于管道的维护，增压口的设计可向防护管道内液体加压，从而提高冲洗效果。
为提高废水处理效率，靠近所述废水处理槽体的进水口侧的电化学处理腔I内设有两块Fe3O4/石墨烯阳极板23，两块Fe3O4/石墨烯阳极板23之间设有阴极板24。在对印染废水初步处理时，经两块Fe3O4/石墨烯阳极板进行作用，提高废水初步处理的效果，而且可相应的减少电化学处理腔个数，减少能耗。所述废水处理槽体21内还设有超声波发生器25。每个电化学处理腔内配有超色波发送器，增加超声波设备，经超声振动，提高自由基扩散效果，从而提高废水处理效率。超声波发生器为本领域常规部件，故其具体结构不再赘述。
废水直接进入废水处理槽体内容易对靠近废水处理槽体进水口处的电极板冲击，从而影响电极板的使用寿命，为避免上述问题，所述废水处理槽体41 内靠近进水口设有缓冲机构5，所述缓冲机构5包括溢水挡板51，溢水挡板51 顶部高于废水处理槽体41的进水口以及溢水隔板22，溢水挡板51底部设有网孔状的废水通孔511，所述溢水挡板51上设有正对废水处理槽体41进水口的导流体52，导流体52可采用一体成型于溢水挡板51上，也可采用如螺栓等紧固件安装固定，导流体52凹设有球面状的导流腔521。经进口进入的废水被溢水挡板阻挡，从而避免水流直接冲击Fe3O4/石墨烯阳极板和阴极板，提高Fe3O4/ 石墨烯阳极板和阴极板的寿命，另外，正对进水口的导流腔能够起到将水流分散，避免经溢水挡板阻挡的水流与进水口水流形成对冲，从而使得废水进入化学处理池更为顺畅平缓。
另，本具体实施例中，溢水隔板和溢水挡板固定安装于废水处理槽体内的固定方式为本领域常规技术，如紧固件安装；阳极板和阴极板的固定也为本领域常规技术，本领域技术人员根据基本常识即可实现上述溢水隔板、溢水挡板、阳极板和阴极板安装固定，故对其具体结构不再赘述。本领域普通技术人员基于本发明创造的实质精神指导下还可作出相应的变形和变型，故所有等同的技术方案均落入本实用新型的保护范畴之内。
Claims (4)
1.一种基于Fe3O4/石墨烯的印染废水电化学处理装置，包括过滤池，其特征在于：所述的过滤池出水口连接有电化学处理池，过滤池和电化学处理池之间连接有输送泵，所述电化学处理池包括横向两侧分别带进出水口的废水处理槽体，废水处理槽体的进出水口之间设有若干溢水隔板，废水处理槽体经溢水隔板分隔成若干依次联通的电化学处理腔，电化学处理腔内设有Fe3O4/石墨烯阳极板以及与Fe3O4/石墨烯阳极板对应配合的阴极板，Fe3O4/石墨烯阳极板包括Fe3O4/石墨烯薄膜电极以及用于固定Fe3O4/石墨烯薄膜电极的电极固定架。
2.根据权利要求1所述基于Fe3O4/石墨烯的印染废水电化学处理装置，其特征在于：靠近所述废水处理槽体的进水口侧的电化学处理腔内设有两块Fe3O4/石墨烯阳极板，两块Fe3O4/石墨烯阳极板之间设有阴极板。
3.根据权利要求1所述基于Fe3O4/石墨烯的印染废水电化学处理装置，其特征在于：所述废水处理槽体内靠近进水口设有缓冲机构，所述缓冲机构包括溢水挡板，溢水挡板顶部高于废水处理槽体的进水口以及溢水隔板，溢水挡板底部设有网孔状的废水通孔，所述溢水挡板上设有正对废水处理槽体进水口的导流体，导流体凹设有球面状的导流腔。
4.根据权利要求1或2或3所述基于Fe3O4/石墨烯的印染废水电化学处理装置，其特征在于：所述废水处理槽体内还设有超声波发生器。
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