CN219885765U - 一种污泥酸浸液电吸附法处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种污泥酸浸液电吸附法处理装置，包括进水水箱、蠕动泵、电吸附反应器、稳压直流电源、以及出水水箱；所述电吸附反应器为垂直设计卡槽式双室结构。本实用新型通过利用重金属离子在电场力的作用下定向移动是关键技术，有效地解决了化学处理方法耗酸量大，成本高，降低污泥肥效和生物法对条件要求严格、处理效果不稳定的缺点。在实际运用中可根据实际情况在污泥中加入电解液提高重金属的迁移速度。

Description

一种污泥酸浸液电吸附法处理装置

技术领域

本实用新型涉及重金属处理装置技术领域，尤其涉及一种污泥酸浸液电吸附法处理装置。

背景技术

随着社会飞速发展，生产生活污水也日益增多，加上污水处理设施的普及、处理程度不断深化，致使城市污泥量涨幅居高不下。污泥土地利用是目前最为经济可行，也最符合我国国情的污泥处置方式。由于我国污水处理厂布局问题，纳污范围必然涉及部分工业废水，致使国内大多数城市污泥中Pb、Ni、Cu、Zn等重金属元素含量偏高，导致城市污泥无法直接土地利用。针对这一问题，目前普遍采用微生物法、化学法、电化学法等将污泥中重金属浸出，随之产生了含重金属的化学浸出液，那么如何处理处置浸出液，必将成为环保界热点问题。

电吸附法作为一种新型水处理技术，与传统低浓度重金属处理技术相比，有其独特的优势。其原理简单，无二次污染，设备操作简单易行，自动化程度高，能耗低，成本低，同时和反渗透等技术相比，还具备较好的抗污染能力，且使用寿命较长。电极材料作为电吸附技术关键因素值得探讨。电吸附过程中，电极材料采用碳纳米管或碳气凝胶，虽然可以得到满意的去除效果，但该材料制备过程非常复杂，成本高，因此无法进行大规模的工业推广应用。而以活性炭纤维为电极材料，可以获得较好的重金属去除效果，同时ACF容易获取，处理成本不高，能耗低，无二次污染，电极可再生、循环利用，符合节能环保宗旨。

选择ACF电极电吸附法处理酸浸液，以期达到其重金属的去除，以及去除过程可确保不损失酸，达到将来出水的循环再用，降低生产成本的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种污泥酸浸液电吸附法处理装置，从而解决现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种污泥酸浸液电吸附法处理装置，包括进水水箱、蠕动泵、电吸附反应器、稳压直流电源、以及出水水箱；

所述电吸附反应器为垂直设计卡槽式双室结构。

优选地，所述电吸附反应器的反应槽体由挡板划分为两区，挡板靠右侧底部设置通水口，用于连接两区，电吸附反应器左侧前端设置进水口，电吸附反应器左侧后端、右侧前端各设置一个溢流堰出水，其中进水口位于电吸附反应器的上端，电吸附反应器内靠近进水口设置进水隔板。

优选地，所述出水水箱的出水处外接电导率仪。

优选地，所述电吸附反应器内部每隔一定间距制作一个插槽，每个插槽插接一个ACF电极板，ACF电极板包括集电板和电极片。

优选地，所述电极片由厚度为1mm的SA-1300活性碳纤维构成。

优选地，所述集电板为2mm的TA1钛板构成。

优选地，所述集电板为215mm×125mm大小形状，集电板中部刻以25mm宽窄槽511，集电板两侧水流流道被切割，然后将其作为电极。

优选地，所述电极片与集电板之间设有导电胶。

优选地，相邻两个ACF电极板间距为3mm。

优选地，所述电吸附反应器主要由有机玻璃制成。

本实用新型的优点在于：本实用新型所提供的一种污泥酸浸液电吸附法处理装置通过利用重金属离子在电场力的作用下定向移动是关键技术，有效地解决了化学处理方法耗酸量大，成本高，降低污泥肥效和生物法对条件要求严格、处理效果不稳定的缺点。在实际运用中可根据实际情况在污泥中加入电解液提高重金属的迁移速度。

本实用新型原理简单，无二次污染，设备操作简单易行，自动化程度高，能耗低，成本低，同时和反渗透等技术相比，还具备较好的抗污染能力，且使用寿命较长，以及去除过程可确保不损失酸，达到将出水的循环再用，降低生产成本的目的。

本实用新型以活性炭纤维为电极材料，可以获得较好的重金属去除效果，同时ACF容易获取，处理成本不高，能耗低，无二次污染，电极可再生、循环利用，符合节能环保宗旨。

附图说明

图1是本实用新型的基本结构示意图；

图2是本实用新型中ACF电极板的俯视图；

图3是本实用新型中ACF电极板的切割流道形成的左侧的ACF电极板；

图4是本实用新型中ACF电极板的切割流道形成的右侧的ACF电极板。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-4所示，本实用新型提供的一种污泥酸浸液电吸附法处理装置，包括进水水箱1、蠕动泵2、电吸附反应器3、稳压直流电源、以及出水水箱4，所述出水水箱4的出水处外接电导率仪；

所述电吸附反应器3为垂直设计卡槽式双室结构，所述电吸附反应器3主要由有机玻璃制成。

所述电吸附反应器3的反应槽体由挡板31划分为两区，挡板31靠右侧底部设置通水口，用于连接两区，电吸附反应器3左侧前端设置进水口，电吸附反应器3左侧后端、右侧前端各设置一个溢流堰出水，其中进水口位于电吸附反应器3的上端，电吸附反应器3内靠近进水口设置进水隔板32，实现底部进水，以期达到均匀布水目的。

所述电吸附反应器3内部每隔一定间距制作一个插槽311，每个插槽311插接一个ACF电极板，ACF电极板包括集电板51和电极片52。

实验时将制作好的ACF电极板，按照左右流道交错排布，装入插槽311内，使之保持螺旋型水流通道，并按顺序连接导线，接通电源进行实验，其进水溶液的流动方向与外加电场的方向垂直，且电吸附反应器3用水平方向布置。

所述电极片52由厚度为1mm的SA-1300活性碳纤维构成，所述集电板51为2mm的TA1钛板构成，所述电极片52与集电板51之间设有导电胶，电极片52均匀地粘贴在光滑平整的集电板51两侧，预处理完成的活性碳纤维与所述集电板51粘合，制作ACF电极板，ACF电极板间距为3mm，所述集电板51为215mm×125mm大小形状，集电板51中部刻以25mm宽窄槽511，集电板51两侧水流流道512被切割并形成左侧的ACF电极板和右侧的ACF电极板，然后将其作为电极。

工作过程为:将制作好ACF电极插入电吸附反应器3卡槽内，控制水流通道为螺旋状。配置足量的模拟酸浸液作为原水，控制配水浓度作为原水，置于进水水箱1中，用蠕动泵2调节进水流量，使其流量保持稳定。预先在电吸附反应器3内装满去离子水浸泡ACF电极，开启蠕动泵2，用原水慢慢置换出去离子水，测定出水口电导率，待出水电导率稳定到与原水电导率相同后，接通稳压直流电源，调节电压，每隔一定时间读取电导率值，直至电导率基本稳定，断开电源，短接正负极，进行脱附实验，每隔一段时间读取电导率值，直至电导率基本稳定。稳压直流电源，电吸附反应器3中产生电场，原水在电场的作用下，出水口电导率迅速下降。电吸附反应器3中产生电场后，原水中带电粒子，在电场力的作用下，于活性炭纤维电极表面发生强烈的电吸附反应，带电粒子被储存在ACF电极双电层内，实现重金属等离子的去除，利用重金属离子在电场力的作用下定向移动是关键技术，有效地解决了化学处理方法耗酸量大，成本高，降低污泥肥效和生物法对条件要求严格、处理效果不稳定的缺点。在实际运用中可根据实际情况在污泥中加入电解液提高重金属的迁移速度。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种污泥酸浸液电吸附法处理装置，其特征在于：包括进水水箱(1)、蠕动泵(2)、电吸附反应器(3)、稳压直流电源、以及出水水箱(4)；

所述电吸附反应器(3)为垂直设计卡槽式双室结构。

2.根据权利要求1所述的一种污泥酸浸液电吸附法处理装置，其特征在于：所述电吸附反应器(3)的反应槽体由挡板(31)划分为两区，挡板(31)靠右侧底部设置通水口，用于连接两区，电吸附反应器(3)左侧前端设置进水口，电吸附反应器(3)左侧后端、右侧前端各设置一个溢流堰出水，其中进水口位于电吸附反应器(3)的上端，电吸附反应器(3)内靠近进水口设置进水隔板(32)。

3.根据权利要求2所述的一种污泥酸浸液电吸附法处理装置，其特征在于：所述出水水箱(4)的出水处外接电导率仪。

4.根据权利要求1所述的一种污泥酸浸液电吸附法处理装置，其特征在于：所述电吸附反应器(3)内部每隔一定间距制作一个插槽(311)，每个插槽(311)插接一个ACF电极板，ACF电极板包括集电板(51)和电极片(52)。

5.根据权利要求4所述的一种污泥酸浸液电吸附法处理装置，其特征在于：所述电极片(52)由厚度为1mm的SA-1300活性碳纤维构成。

6.根据权利要求4所述的一种污泥酸浸液电吸附法处理装置，其特征在于：所述集电板(51)为2mm的TA1钛板构成。

7.根据权利要求6所述的一种污泥酸浸液电吸附法处理装置，其特征在于：所述集电板(51)为215mm×125mm大小形状，集电板(51)中部刻以25mm宽窄槽(511)，集电板(51)两侧水流流道(512)被切割，然后将其作为电极。

8.根据权利要求4所述的一种污泥酸浸液电吸附法处理装置，其特征在于：所述电极片(52)与集电板(51)之间设有导电胶。

9.根据权利要求4所述的一种污泥酸浸液电吸附法处理装置，其特征在于：相邻两个ACF电极板间距为3mm。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的一种污泥酸浸液电吸附法处理装置，其特征在于：所述电吸附反应器(3)主要由有机玻璃制成。