CN212387749U - 一种自催化法处理化学镀镍废液的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自催化法处理化学镀镍废液的装置，包括自催化反应罐、碱液计量盒、回流循环装置，自催化反应罐的顶部设有用于引入化学镀镍废液的进液口、用于插入温度探测仪的接口一、用于插入pH探测仪的接口二，以及药剂添加口，药剂添加口通过计量泵与碱液计量盒相连，自催化反应罐的一侧底部设有排液口，自催化反应罐的另一侧设有循环进口和循环出口，自催化反应罐内部设有搅拌器，自催化反应罐外壁上包裹有电加热套，回流循环装置包括通过循环管连接在循环进口和循环出口之间的微波发生组件，以及设置在循环管上的循环泵。通过本实用新型优化后的化学镀镍废液处理装置具有效率高、成本低以及无二次污染的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于废水处理技术领域，具体涉及一种自催化法处理化学镀镍废液的装置。
背景技术
化学镀镍磷合金镀层以其高耐蚀、高耐磨、高均匀性及特殊的功能作用在化工、机械、航空航天信息产业等领域广泛应用。在生产过程中，碱性化学镀镍液使用4-6个周期后，镀液中大量亚磷酸钠等副产物的积累，使镀层出现针孔、镀液混浊、甚至自发分解导致化学镀镍溶液全部或部分报废。该含镍废水具有致癌和致敏作用，如未经处理直接排放会严重污染环境并威胁人体健康。
含镍废水处理技术主要有化学沉淀法、离子交换树脂法、溶剂萃取法、吸附法、膜分离技术等。其中，化学沉淀法是目前处理化学镀镍废水使用最广泛的方法,通过向废水中投加沉淀剂,使镍离子以碳酸盐、氢氧化物、氧化物或硫化物的形式沉淀，从废水中分离，实现废水净化，此方法需要大量药品，会产生大量废渣，容易产生二次污染。
还有一种自催化分解工艺，诱导镍离子相互之间产生自催化反应，从而达到由自催化反应转化为自催化分解反应，最终使镍离子从反应过程中大量析出。但是种方法大多是通过调节pH值和加热温度来控制自催化反应，也没有特定的反应装置对其工艺进行优化，因此导致自催化反应效率低以及难以控制的问题。
实用新型内容
针对以上存在的技术问题，本实用新型提供一种效率高、成本低、无二次污染的自催化法处理化学镀镍废液的装置。
本实用新型的技术方案为：一种自催化法处理化学镀镍废液的装置，包括自催化反应罐、碱液计量盒、回流循环装置，自催化反应罐的顶部设有用于引入化学镀镍废液的进液口、用于插入温度探测仪的接口一、用于插入pH探测仪的接口二，以及药剂添加口，药剂添加口通过计量泵与碱液计量盒相连，自催化反应罐的一侧底部设有排液口，自催化反应罐的另一侧设有循环进口和循环出口，自催化反应罐内部设有搅拌器，自催化反应罐外壁上包裹有电加热套，回流循环装置包括通过循环管连接在循环进口和循环出口之间的微波发生组件，以及设置在循环管上的循环泵。
进一步地，微波发生组件包括与循环管相连的回形石英管，回形石英管外部设有防护壳，还包括通过波导管将微波能量传输到防护壳内部的微波发生器。微波发生器可采用市售微波炉使用的带有耦合接头的微波发生器。通过微波能量对生成的镍磷颗粒进行活化，提高自催化剂的活化性能和自催化效率。
进一步地，搅拌器包括并排固定在自催化反应罐底部的正反转电机一和正反转电机二，以及分别与正反转电机一和正反转电机二的输出轴相连的搅拌杆一和搅拌杆二。在使用时两个搅拌杆同时向内旋转能够加大废液的冲击对流，促进自催化反应进行。
进一步地，电加热套的外层设有保温套一，循环管外部包裹有保温套二。其中，保温套一采用岩棉，保温套二采用聚氨酯泡沫，均用于防止热量散失。
进一步地，在自催化反应罐的外部还设有超声波发生器。超声波发生器为市售产品，通过超声细化镍磷颗粒，增大表面活化性能，促进自催化反应进行。
本实用新型的工作方法及原理为：将经过过滤拦截后的化学镀镍废液从进液口引入自催化反应罐内部，通过电加热套升温至70℃，通过计量泵从碱液计量盒抽取氢氧化钠溶液投入自催化反应罐，调节pH至11，化学镀镍废液在高温和高pH环境下镍离子和磷酸根粒子结合生成具有自催化作用的镍磷颗粒，对从而达到由自催化反应转化为自催化分解反应，最终使镍离子从反应过程中大量析出。正反转电机一、正反转电机二同时向内旋转，带动拌杆一、搅拌杆二同时向内旋转能够加大废液的冲击对流，促进自催化反应进行，并开启超声波发生器通过超声细化镍磷颗粒，增大表面活化性能，促进自催化反应进行。打开循环泵将搅拌状态的废液连同镍磷颗粒从循环管抽送到回形石英管内，经微波发生器将微波能量经波导管传输到防护壳内部，对回形石英管内的废液和镍磷颗粒进行微波辐射处理，通过提高分子内部活化能对镍磷颗粒进行活化，提高自催化剂的活化性能和自催化效率。经活化后的废液再从循环进口送回自催化反应罐内，反应2-3h后，打开排液口将废液排出。
本实用新型的有益效果为：本实用新型利用了化学镍自催化反应的机理，诱导镍离子相互之间产生自催化反应，从而达到由自催化反应转化为自催化分解反应，最终使镍离子从反应过程中大量析出。通过在自催化反应罐内部设置两个正反转的搅拌器，同时向内旋转能够加大废液的冲击对流，促进自催化反应进行，在搅拌的同时还通过微波发生器产生微波能量对生成的镍磷颗粒进行活化，提高自催化剂的活化性能和自催化效率。本实用新型还在自催化反应罐外部设有超声波发生器，通过超声细化镍磷颗粒，增大表面活化性能，促进自催化反应进行。总之，通过本实用新型优化后的化学镀镍废液处理装置具有效率高、成本低以及无二次污染的优点。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图。
其中，1-自催化反应罐、2-碱液计量盒、3-回流循环装置、4-进液口、5-温度探测仪、6-接口一、7-pH探测仪、8-药剂添加口、9-计量泵、10-排液口、11-循环进口、12-循环出口、13-搅拌器、14-电加热套、15-循环管、16-微波发生组件、17-循环泵、18-回形石英管、19-防护壳、20-波导管、21-微波发生器、22-正反转电机一、23-正反转电机二、24-搅拌杆一、25-搅拌杆二、26-保温套一、27-保温套二、28-超声波发生器。
具体实施方式
如图1所示，一种自催化法处理化学镀镍废液的装置，包括自催化反应罐1、碱液计量盒2、回流循环装置3，自催化反应罐1的顶部设有用于引入化学镀镍废液的进液口4、用于插入温度探测仪5的接口一6、用于插入pH探测仪7的接口二，以及药剂添加口8，药剂添加口8通过计量泵9与碱液计量盒2相连，自催化反应罐1的一侧底部设有排液口10，自催化反应罐1的另一侧设有循环进口11和循环出口12，自催化反应罐1内部设有搅拌器13，如图1所示，搅拌器13包括并排固定在自催化反应罐1底部的正反转电机一22和正反转电机二23，以及分别与正反转电机一22和正反转电机二23的输出轴相连的搅拌杆一24和搅拌杆二25。在使用时两个搅拌杆同时向内旋转能够加大废液的冲击对流，促进自催化反应进行。自催化反应罐1外壁上包裹有电加热套14，如图1所示，电加热套14的外层设有保温套一26，保温套一26采用岩棉。回流循环装置3包括通过循环管15连接在循环进口11和循环出口12之间的微波发生组件16，以及设置在循环管15上的循环泵17。如图1所示，微波发生组件16包括与循环管15相连的回形石英管18，回形石英管18外部设有防护壳19，还包括通过波导管20将微波能量传输到防护壳19内部的微波发生器21。微波发生器21可采用市售微波炉使用的带有耦合接头的微波发生器21。通过微波能量对生成的镍磷颗粒进行活化，提高自催化剂的活化性能和自催化效率。循环管15外部包裹有保温套二27，其中，保温套二27采用聚氨酯泡沫，保温套一26和保温套二27均用于防止热量散失。
如图1所示，在自催化反应罐1的外部还设有超声波发生器28。超声波发生器28为市售产品，通过超声细化镍磷颗粒，增大表面活化性能，促进自催化反应进行。
本实施例的工作方法及原理为：将经过过滤拦截后的化学镀镍废液从进液口4引入自催化反应罐1内部，通过电加热套14升温至70℃，通过计量泵9从碱液计量盒2抽取氢氧化钠溶液投入自催化反应罐1，调节pH至11，化学镀镍废液在高温和高pH环境下镍离子和磷酸根粒子结合生成具有自催化作用的镍磷颗粒，对从而达到由自催化反应转化为自催化分解反应，最终使镍离子从反应过程中大量析出。正反转电机一22、正反转电机二23同时向内旋转，带动拌杆一24、搅拌杆二25同时向内旋转能够加大废液的冲击对流，促进自催化反应进行，并开启超声波发生器28通过超声细化镍磷颗粒，增大表面活化性能，促进自催化反应进行。打开循环泵17将搅拌状态的废液连同镍磷颗粒从循环管15抽送到回形石英管18内，经微波发生器21将微波能量经波导管20传输到防护壳19内部，对回形石英管18内的废液和镍磷颗粒进行微波辐射处理，通过提高分子内部活化能对镍磷颗粒进行活化，提高自催化剂的活化性能和自催化效率。经活化后的废液再从循环进口11送回自催化反应罐1内，反应2-3h后，打开排液口10将废液排出。
Claims (5)
1.一种自催化法处理化学镀镍废液的装置，其特征在于，包括自催化反应罐(1)、碱液计量盒(2)、回流循环装置(3)，所述自催化反应罐(1)的顶部设有用于引入化学镀镍废液的进液口(4)、用于插入温度探测仪(5)的接口一(6)、用于插入pH探测仪(7)的接口二，以及药剂添加口(8)，所述药剂添加口(8)通过计量泵(9)与所述碱液计量盒(2)相连，自催化反应罐(1)的一侧底部设有排液口(10)，自催化反应罐(1)的另一侧设有循环进口(11)和循环出口(12)，自催化反应罐(1)内部设有搅拌器(13)，自催化反应罐(1)外壁上包裹有电加热套(14)，所述回流循环装置(3)包括通过循环管(15)连接在循环进口(11)和循环出口(12)之间的微波发生组件(16)，以及设置在所述循环管(15)上的循环泵(17)。
2.如权利要求1所述的一种自催化法处理化学镀镍废液的装置，其特征在于，所述微波发生组件(16)包括与所述循环管(15)相连的回形石英管(18)，所述回形石英管(18)外部设有防护壳(19)，还包括通过波导管(20)将微波能量传输到防护壳(19)内部的微波发生器(21)。
3.如权利要求1所述的一种自催化法处理化学镀镍废液的装置，其特征在于，所述搅拌器(13)包括并排固定在所述自催化反应罐(1)底部的正反转电机一(22)和正反转电机二(23)，以及分别与所述正反转电机一(22)和正反转电机二(23)的输出轴相连的搅拌杆一(24)和搅拌杆二(25)。
4.如权利要求1所述的一种自催化法处理化学镀镍废液的装置，其特征在于，所述电加热套(14)的外层设有保温套一(26)，所述循环管(15)外部包裹有保温套二(27)。
5.如权利要求1所述的一种自催化法处理化学镀镍废液的装置，其特征在于，在自催化反应罐(1)的外部还设有超声波发生器(28)。
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