本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，具體的說是一種含酸廢水的處理裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、針對工業(yè)廢水的凈化和處理在環(huán)境污染治理方面也扮演著越來越重要的角色，對于保護(hù)環(huán)境、維護(hù)生態(tài)平衡具有重要意義。

2、采用酸液酸洗石英砂時(shí)，產(chǎn)生的廢水中一般含酸和金屬離子，如fe3+、ca2+、mg2+、na+、h+、cl-等，現(xiàn)有技術(shù)在處理這類廢水時(shí)，一般采用中和+物化絮凝沉降+過濾等工藝，不僅堿液的消耗量極大，且廢水中的金屬離子也極難徹底去，對廢水的凈化效率較低，整體處理費(fèi)用高，成了企業(yè)發(fā)展的瓶頸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在提供一種含酸廢水的處理裝置及方法，以對含酸廢水中的金屬離子高效凈化。

2、為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明借鑒生物仿生學(xué)原理，采用的具體方案為：一種含酸廢水的處理裝置，包括反應(yīng)塔，反應(yīng)塔的頂部設(shè)置有進(jìn)液口、底部設(shè)置有出液口，反應(yīng)塔內(nèi)腔包括相連通的上腔室和下腔室，上腔室內(nèi)設(shè)置有豎向分隔板以將上腔室分為第一腔室和第二腔室，第一腔室和第二腔室的側(cè)壁上均開設(shè)有排氣口；

3、下腔室內(nèi)設(shè)置有豎向的樹脂分離件以將下腔室分為陰極室和陽極室，分隔板的下端面與樹脂分離件相接，陰極室內(nèi)設(shè)置有陰極棒，陽極室內(nèi)設(shè)置有陽極棒；

4、陰極室和陽極室內(nèi)均設(shè)置有碳粒和半透膜隔離屏，陰極室內(nèi)的半透膜隔離屏位于陰極棒和樹脂分離件之間，且碳粒和陰極棒位于半透膜隔離屏的同側(cè)，陽極室內(nèi)的半透膜隔離屏位于陽極棒和樹脂分離件之間，且碳粒和陽極棒位于半透膜隔離屏的同側(cè)。

5、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，半透膜隔離屏包括半透膜和設(shè)置在半透膜上的多層導(dǎo)流件，多層導(dǎo)流件平行分布且傾斜向上設(shè)置。

6、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，導(dǎo)流件與半透膜之間的夾角為30-60°。

7、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，多層導(dǎo)流件相對設(shè)置在半透膜的兩側(cè)。

8、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，陰極室和陽極室內(nèi)的半透膜隔離屏均間隔設(shè)置為多層。

9、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，樹脂分離件包括堆疊的若干樹脂球體。

10、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，樹脂分離件位于反應(yīng)塔進(jìn)液口的正下方。

11、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，陽極棒和陰極棒均為多根。

12、一種含酸廢水的處理方法，將含酸廢水通入反應(yīng)塔內(nèi)，含酸廢水進(jìn)入下腔室后，陰離子向陽極棒移動，一部分在陽極棒處電解為氣體排出反應(yīng)塔外；一部分電解為氣體后溶于反應(yīng)塔內(nèi)的含酸廢水；陽離子向陰極棒移動，二價(jià)以上的金屬陽離子在陰極棒處電解為金屬單質(zhì)，以完成對含酸廢水的處理。

13、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，陰離子包括氯離子，氯離子在陽極棒處電解為氯氣。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

15、本發(fā)明通過在反應(yīng)塔內(nèi)設(shè)置陰極棒和陽極棒，對含酸廢水中的不同離子分別進(jìn)行電解，使其形成為氣體或金屬單質(zhì)，從而對含酸廢水中的金屬離子進(jìn)行去除，形成的氣體一部分排出反應(yīng)塔外，一部分溶解于反應(yīng)塔內(nèi)形成酸液，可以繼續(xù)用于對石英砂的酸洗作業(yè)，形成的金屬單質(zhì)可以直接回收利用。

16、通過在陰極室和陽極室內(nèi)設(shè)置碳粒，碳粒一方面可以對含酸廢水中的離子進(jìn)行吸附，從而實(shí)現(xiàn)對廢水中離子的去除，另一方面碳粒與陰極棒或陽極棒接觸，在陰極棒或陽極棒通電后，相應(yīng)的碳粒也可以通電作為電極，參與電解工作了，提高了與離子的接觸面積，從而提高了電解的效果，在對吸附在碳粒上的離子進(jìn)行電解時(shí)，碳粒本身的吸附性和碳粒通電后電荷對離子的異性吸引，進(jìn)一步提高了對離子的電解、電離、吸附效率。

17、在陰極室和陽極室內(nèi)設(shè)置仿生結(jié)構(gòu)的半透膜隔離屏，半透膜隔離屏可以阻攔陰極室和陽極室內(nèi)的碳粒向中部的樹脂分離件移動，還可以使不同的離子向不同的極室流動，如陽離子只能通過陰極室的半透膜流向陰極室，陰離子只能通過陽極室的半透膜流向陽極室，此外，半透膜隔離屏上的導(dǎo)流件傾斜向上的設(shè)置，便于電解產(chǎn)生的氣體向上流動，從而快速排出反應(yīng)塔外，且限制了不同極室內(nèi)產(chǎn)生的氣體相互流動，使反應(yīng)塔內(nèi)不同排氣口排出的氣體相對純凈。

技術(shù)特征：

1.一種含酸廢水的處理裝置，包括反應(yīng)塔，反應(yīng)塔的頂部設(shè)置有進(jìn)液口(1)、底部設(shè)置有出液口(11)，其特征在于，反應(yīng)塔內(nèi)腔包括相連通的上腔室(3)和下腔室(5)，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含酸廢水的處理裝置，其特征在于，半透膜隔離屏(8)包括半透膜(801)和設(shè)置在半透膜(801)上的多層導(dǎo)流件(802)，多層導(dǎo)流件(802)平行分布且傾斜向上設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含酸廢水的處理裝置，其特征在于，導(dǎo)流件(802)與半透膜(801)之間的夾角為30-60°。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種含酸廢水的處理裝置，其特征在于，多層導(dǎo)流件(802)相對設(shè)置在半透膜(801)的兩側(cè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含酸廢水的處理裝置，其特征在于，陰極室(502)和陽極室(501)內(nèi)的半透膜隔離屏(8)均間隔設(shè)置為多層，相鄰兩層半透膜隔離屏(8)之間填充有樹脂球體。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含酸廢水的處理裝置，其特征在于，樹脂分離件(9)包括堆疊的若干樹脂球體。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含酸廢水的處理裝置，其特征在于，樹脂分離件(9)位于反應(yīng)塔進(jìn)液口(1)的正下方。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含酸廢水的處理裝置，其特征在于，陽極棒(7)和陰極棒(12)均為多根。

9.一種基于權(quán)利要求1-8中任一處理裝置的含酸廢水的處理方法，其特征在于，

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種含酸廢水的處理方法，其特征在于，陰離子包括氯離子，氯離子在陽極棒(7)處電解為氯氣。

技術(shù)總結(jié)
一種含酸廢水的處理裝置及方法，涉及廢水處理領(lǐng)域，該處理裝置包括反應(yīng)塔，反應(yīng)塔內(nèi)腔包括相連通的上腔室和下腔室，下腔室內(nèi)設(shè)置有豎向的樹脂分離件以將下腔室分為陰極室和陽極室，分隔板的下端面與樹脂分離件相接，陰極室內(nèi)設(shè)置有陰極棒，陽極室內(nèi)設(shè)置有陽極棒；陰極室和陽極室內(nèi)均設(shè)置有碳粒和半透膜隔離屏，陰極室內(nèi)的半透膜隔離屏位于陰極棒和樹脂分離件之間，且碳粒和陰極棒位于半透膜隔離屏的同側(cè)，陽極室內(nèi)的半透膜隔離屏位于陽極棒和樹脂分離件之間，且碳粒和陽極棒位于半透膜隔離屏的同側(cè)。通過本發(fā)明的處理裝置能夠凈化含酸廢水，將其中的金屬離子進(jìn)行去除，酸洗水溶液的循環(huán)利用。

技術(shù)研發(fā)人員：閻姝伊,原小茜,王祖兒,裴藝揚(yáng),李偉鋒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京林業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9