CN214141928U - 一种处理矿冶废水的电化学反应器 - Google Patents

一种处理矿冶废水的电化学反应器 Download PDF

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CN214141928U CN202120023212.7U CN202120023212U CN214141928U CN 214141928 U CN214141928 U CN 214141928U CN 202120023212 U CN202120023212 U CN 202120023212U CN 214141928 U CN214141928 U CN 214141928U
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黄烨
杨华荣
谢唯
王子璇
吕航
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本实用新型提供了一种处理矿冶废水的电化学反应器,包括:反应器本体,其上下两侧分别开设有进水口和出水口;电解机构,包括多个电解单元,每个电解单元均包括第一阳极和第一阴极;气提机构,包括气浮箱、多个气提管,多个所述气提管位于气浮箱顶部并与所述气浮箱内部连通,多个气提管下端之间均相互连通,其中,至少一个所述气提管下端与位于所述反应器本体外的储气瓶连通。本申请的电化学反应器,通过在反应器本体内设置电解机构和气提机构,利用电解机构的电解反应,废水中的金属离子在第一阴极表面析出,很好地解决了矿冶废水中金属离子浓度高难以处理的问题,本申请的电化学反应器无需投加任何化学药剂,节省占地面积,降低了基建投资费用。

Description

一种处理矿冶废水的电化学反应器
技术领域
本实用新型涉及矿冶废水处理装置技术领域,尤其涉及一种处理矿冶废水的电化学反应器。
背景技术
矿冶废水具有水质复杂、重金属离子含量高等特点,传统的矿冶废水处理装置大部分采用多流程工艺,比如在处理装置中同时投加絮凝剂、混凝剂,增加药剂成本的同时也带来了不必要的处理工序;同时现有的矿冶废水处理装置末端治理一般通过向处理装置中投入活性炭,采用活性炭进行吸附,成本高昂且后续仍需进行大规模的活性炭回收再生,耗费大量人力物力。
基于目前的废水处理装置存在的技术缺陷,有必要对此进行改进。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型提出了一种处理矿冶废水的电化学反应器,以解决现有技术中存在的技术缺陷。
第一方面,本实用新型提供了一种处理矿冶废水的电化学反应器,包括:反应器本体,其上下两侧分别开设有进水口和出水口;
电解机构,其位于所述反应器本体内,电解机构包括多个电解单元,每个电解单元均包括第一阳极和第一阴极;
气提机构,其位于所述反应器本体内且位于所述电解机构上方,所述气提机构包括气浮箱、多个气提管,所述气浮箱底部设有多个通孔,多个所述气提管位于所述气浮箱顶部并与所述气浮箱内部连通,多个所述气提管下端之间均相互连通,其中,至少一个所述气提管下端与位于所述反应器本体外的储气瓶连通。
在以上技术方案的基础上,优选的,所述的处理矿冶废水的电化学反应器,还包括位于反应器本体内且位于电解机构下方的浓密机构,所述浓密机构包括:
外桶,其固定在所述反应器本体内,所述外桶上下两端均敞口;
内桶,其同轴固定在所述外桶内,所述内桶上下两端均敞口;
多个第二阳极,其设置在所述外桶与所述内桶之间,多个所述第二阳极之间串联;
第二阴极,其位于所述内桶内。
进一步优选的,所述的处理矿冶废水的电化学反应器,还包括搅拌轴,所述搅拌轴同轴设置在所述反应器本体内,所述搅拌轴上端向上延伸并穿过所述气浮箱并与位于反应器本体外的驱动装置连接,所述第二阴极同轴固定在所述搅拌轴外周。
进一步优选的,所述的处理矿冶废水的电化学反应器,所述内桶内还设有耙齿。
进一步优选的,所述的处理矿冶废水的电化学反应器,所述外桶侧壁还开设有出料口。
进一步优选的,所述的处理矿冶废水的电化学反应器,所述反应器本体内还设有搅拌机构。
在以上技术方案的基础上,优选的,所述的处理矿冶废水的电化学反应器,所述反应器本体外周设有多个集气罩,集气罩均与一排气管连通。
在以上技术方案的基础上,优选的,所述的处理矿冶废水的电化学反应器,所述反应器本体下端呈锥形,所述反应器本体下端设有栅板。
在以上技术方案的基础上,优选的,所述的处理矿冶废水的电化学反应器,所述反应器本体底部还设有一排渣斗。
在以上技术方案的基础上,优选的,所述的处理矿冶废水的电化学反应器,所述第一阳极为二氧化铅阳极,所述第一阴极为不锈钢阴极。
本实用新型的一种处理矿冶废水的电化学反应器相对于现有技术具有以下有益效果:
(1)本申请的处理矿冶废水的电化学反应器,通过在反应器本体内设置电解机构和气提机构,利用电解机构的电解反应,废水中的金属离子在第一阴极表面析出,很好地解决了矿冶废水中金属离子浓度高难以处理的问题,本申请的电化学反应器无需投加任何化学药剂,节省占地面积,降低了基建投资费用;气提机构的设置,压缩气体进入气提管中,在压缩气体的作用下,反应器本体中的废水不断向上提升,最终经出水口排出;
(2)本申请的处理矿冶废水的电化学反应器,还包括浓密机构,其包括设置在外桶与内桶之间的多个第二阳极以及内桶内的第二阴极,通过浓密机构的进一步电解,可进一步使废水中的金属离子沉积;
(3)本申请的处理矿冶废水的电化学反应器,还包括搅拌轴,第二阴极同轴固定在搅拌轴外周,并随着搅拌轴的转动而转动,第二阴极的转动可起到搅拌反应器本体内废水的作用,强化对流使得废水的电化学反应更充分。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的其中一个实施例中处理矿冶废水的电化学反应器的结构示意图;
图2为本实用新型的另一个实施例中第一阳极、第一阴极与第一电源连接的结构示意图;
图3为本实用新型的另一个实施例中外桶、内桶的俯视图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施方式,对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本实用新型保护的范围。
如图1~3所示,本实用新型提供了一种处理矿冶废水的电化学反应器,包括:
反应器本体1,其上下两侧分别开设有进水口11和出水口12;
电解机构,其位于反应器本体1内,电解机构包括多个电解单元,每个电解单元均包括第一阳极21和第一阴极22;
气提机构,其位于反应器本体1内且位于电解机构上方,气提机构包括气浮箱3、多个气提管31,气浮箱3底部设有多个通孔,多个气提管31位于气浮箱3顶部并与气浮箱3内部连通,多个气提管31下端之间均相互连通,其中,至少一个气提管31下端与位于反应器本体1外的储气瓶4连通。
需要说明的是,本申请实施例中,反应器本体1呈内部中空的圆柱体状,反应器本体1下端两侧均设有进水口11、上端一侧设有出水口12;电解机构位于反应器本体1内并且位于进水口11和出水口12之间,电解装置包括多个电解单元,每个电解单元均包括第一阳极21和第一阴极22,第一阳极21和第一阴极22分别与位于反应器本体1外的第一电源23的正负极连接,具体的,电解单元的数量可根据待处理废水的污染情况具体设置;气提机构包括气浮箱3、多个气提管31,气浮箱3为内部中空的长方体形结构,气浮箱3底部设有多个通孔,电解后的废水可经过通孔进入气浮箱3内,气提管31位于气浮箱3顶部并且与气浮箱3内部连通,多个气提管31下端之间通过连通管32连通,其中,至少一个气提管31与位于反应器本体1外的储气瓶4连通,显然实际中可使多个气提管31分别与多个储气瓶4连通,具体的,气提管31通过导气管33与储气瓶4连通,导气管33上设有阀门,通过阀门可调节储气瓶4中的高压压缩气体进入气提管31中的气体流量,进而调节压力;本申请实施例的处理矿冶废水的电化学反应器,在使用时,矿冶废水经进水口11加入反应器本体1内,然后启动第一电源23进行电化学反应,废水中的金属离子在第一阴极22表面析出,废水中的油脂颗粒被氧化后黏附在第一阳极21表面,产生的絮凝体以及气泡随水流进入气浮箱3,开启储气瓶4,储气瓶4中的压缩气体进入气提管31中,在压缩气体的作用下,反应器本体1中的废水不断向上提升,最终经电解处理后的水由出水口12排出。
在一些实施例中,气浮箱3内间隔设置有多个隔板,气浮箱3顶部且位于任意相邻两个隔板之间均至少设置一个气提管31。
在一些实施例中,还包括位于反应器本体1内且位于电解机构下方的浓密机构,浓密机构包括:
外桶5,其固定在反应器本体1内,外桶5上下两端均敞口;
内桶51,其同轴固定在外桶5内,内桶51上下两端均敞口;
多个第二阳极52,其设置在外桶5与内桶51之间,多个第二阳极52之间串联;
第二阴极53,其位于内桶51内。
在本申请实施例中,外桶5与内桶51均为扁平状的上下均敞口设置的筒状结构,外桶5同轴固定在反应器本体1内,内桶51同轴固定在外桶5外,多个第二阳极52均设置在外桶5与内桶51之间,并且多个第二阳极52之间相互串联,第二阴极53位于内桶51内,工作时,第二阳极52、第二阴极53分别与位于反应器本体1外的第二电源(图未示)的正负极连接,废水在浓密机构内进行电解,金属离子在第二阴极53表面析出,废水中的有机物在第二阳极52表面氧化。具体的,实际中多个第二阳极52之间通过连接器56实现串联连接。
在一些实施例中,还包括搅拌轴6,搅拌轴6同轴设置在反应器本体1内,搅拌轴6上端向上延伸并穿过气浮箱3并与位于反应器本体1外的驱动装置61连接,第二阴极53同轴固定在搅拌轴6外周。
在本申请实施例中,第二阴极53同轴固定在搅拌轴6外周,驱动装置61为电机,电机转动带动搅拌轴6转动,具体的,第二阴极53内部中空,第二阴极53的截面为正六边形,第二阴极53固定套设在搅拌轴6外周,搅拌轴6转动带动第二阴极53转动,在实际使用时,第二电源的负极与第二阳极52连接,第二电源的正极通过导电滑环与第二阴极53连接,导电滑环可为常规的滑环比如可为默孚龙公司生产的导电滑环,利用导电滑环可实现静止的第二电源与转动的第二阴极53之间的电信号传输,同时,第二阴极53的转动还可起到搅拌反应器本体1内废水的作用,强化对流使得废水的电化学反应更充分。
在一些实施例中,内桶51内还设有耙齿54。在本申请实施例中,耙齿54可在内桶51内交叉设置,耙齿54为常规耙齿,本申请并未对耙齿的具体结构进行改进,通过设置耙齿54可以充分捕捉有机颗粒物、絮团,强化电絮凝效果。
在一些实施例中,外桶5侧壁还开设有出料口55。通过在外桶5侧壁设置出料口55,废水中汇集的固体颗粒物可经过出料口55在重力的作用下向下掉落。
在一些实施例中,反应器本体1内还设有搅拌机构。在本申请实施例中,搅拌机构包括搅拌桨7,以及位于反应器本体1外的搅拌电机(图未示),通过搅拌电机的转动带动搅拌桨7转动,设置搅拌机构可对废水进行搅拌,如此使得电解反应更充分。
在一些实施例中,反应器本体1外周设有多个集气罩8,集气罩8均与一排气管81连通。在本申请实施例中,通过在反应器本体1外周设置集气罩8,反应器本体1中的气体可被集气罩8收集,集气罩8之间相互连通,并且集气罩8均与一排气管81连通,排气管81上还设置阀门(图未示),开启阀门后反应器本体1中的气体可经排气管81排出,如此防止反应器本体1中的压力过大。
在一些实施例中,反应器本体1下端呈锥形,反应器本体1下端设有栅板9。在本申请实施例中,栅板9为现有的栅板,本申请并未对栅板9的具体结构进行改进,从出料口55中排出的固体颗粒物在重力的作用下掉落在栅板9,经缓冲作用沉降后,滑落在反应器本体1底部。
在一些实施例中,反应器本体1底部还设有一排渣斗13。在本申请实施例中,通过设置排渣斗13,从出料口55中排出的固体颗粒物在重力的作用下掉落在栅板9,经缓冲作用沉降后排入排渣斗13,排渣斗13为现有技术,本申请并未对排渣斗13的结构进行改进。
在一些实施例中,第一阳极21为二氧化铅阳极,第一阴极22为不锈钢阴极。实际中,第二阳极52的材料也为二氧化铅,第二阴极53的材料也为不锈钢。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种处理矿冶废水的电化学反应器,其特征在于,包括:
反应器本体,其上下两侧分别开设有进水口和出水口;
电解机构,其位于所述反应器本体内,电解机构包括多个电解单元,每个电解单元均包括第一阳极和第一阴极;
气提机构,其位于所述反应器本体内且位于所述电解机构上方,所述气提机构包括气浮箱、多个气提管,所述气浮箱底部设有多个通孔,多个所述气提管位于所述气浮箱顶部并与所述气浮箱内部连通,多个所述气提管下端之间均相互连通,其中,至少一个所述气提管下端与位于所述反应器本体外的储气瓶连通。
2.如权利要求1所述的处理矿冶废水的电化学反应器,其特征在于,还包括位于反应器本体内且位于电解机构下方的浓密机构,所述浓密机构包括:
外桶,其固定在所述反应器本体内,所述外桶上下两端均敞口;
内桶,其同轴固定在所述外桶内,所述内桶上下两端均敞口;
多个第二阳极,其设置在所述外桶与所述内桶之间,多个所述第二阳极之间串联;
第二阴极,其位于所述内桶内。
3.如权利要求2所述的处理矿冶废水的电化学反应器,其特征在于,还包括搅拌轴,所述搅拌轴同轴设置在所述反应器本体内,所述搅拌轴上端向上延伸并穿过所述气浮箱并与位于反应器本体外的驱动装置连接,所述第二阴极同轴固定在所述搅拌轴外周。
4.如权利要求2所述的处理矿冶废水的电化学反应器,其特征在于,所述内桶内还设有耙齿。
5.如权利要求2所述的处理矿冶废水的电化学反应器,其特征在于,所述外桶侧壁还开设有出料口。
6.如权利要求2所述的处理矿冶废水的电化学反应器,其特征在于,所述反应器本体内还设有搅拌机构。
7.如权利要求1所述的处理矿冶废水的电化学反应器,其特征在于,所述反应器本体外周设有多个集气罩,集气罩均与一排气管连通。
8.如权利要求1所述的处理矿冶废水的电化学反应器,其特征在于,所述反应器本体下端呈锥形,所述反应器本体下端设有栅板。
9.如权利要求1所述的处理矿冶废水的电化学反应器,其特征在于,所述反应器本体底部还设有一排渣斗。
10.如权利要求1所述的处理矿冶废水的电化学反应器,其特征在于,所述第一阳极为二氧化铅阳极,所述第一阴极为不锈钢阴极。
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