[发明专利]一种用于重金属废水处理的电化学处理设备

说明书

技术领域

本发明属于资源环境技术领域，具体涉及一种用于重金属废水处理的电化学处理设备。

背景技术

目前用于重金属废水处理的电化学处理设备所用到的极板材料一般为铁和铝，铁、铝极板均为可溶性极板。目前用于重金属废水处理电化学的极板一般是铁极板（由于价格便宜， 为了降低运行成本，一般都选择铁极板）。

采用单一的铁极板作为极板，电化学处理出水中的絮体沉降性能相对较好，但对重金属离子的处理效果不佳，为了保证处理效果需消耗更多的铁极板，但过多的铁极板消耗一方面使能耗增加，另一方面使出水产生泛黄和变黑，为了保证出水水质要求，需增加pH值调节等后续处理过程，增加运行成本。

采用单一的铝极板作为极板，对重金属离子的处理效果相对较好，但出水絮体的沉降性能不佳，为了保证沉降效果，一方面需消耗更多的极板，另一方面需在出水中添加絮凝剂保证出水，增加运行成本。

因此采用单一性铁、铝的极板，极板消耗量大有资料显示极板使用最短的只有7天，一般的情况下极板能使用15天，增加了运行成本同时缩短了极板使用寿命；另外，铜板与可溶性极板的连接处易生成氧化物，且易松动，从而导致连接处电阻增大，造成了较大的电能损耗，同时极板消耗的均匀性难以保证，导致了极板浪费。这在一定程度上限制了电化学设备的应用。

发明内容

本发明旨在解决上述设备在实际应用中存在的问题，提供一种结构更优的电化学处理设备。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

所述用于重金属废水处理的电化学处理设备，包括反应槽和安装于反应槽内的极板，所述极板包括可溶性极板和惰性极板，可溶性极板由铁极板和铝极板组成，惰性极板与电源连接；

其中，所述的惰性极板为石墨极板；

其中，所述铁极板与铝极板的数量设置比例为2：8至9：1，优选为7：3至9：1，更有选为8：2；

其中，所述惰性极板通过铜板与电源连接。

本研发的电化学设备主要的处理对象是含重金属废水，利用了电化学技术。

与本行业同等的电化学处理设备相比，本发明的有益效果是：

（1）采用铁铝混合极板，能将铁极板与铝极板的处理优势相结合，放大两种极板各自的优点，实现优势互补（该原理与复合絮凝剂相似），降低极板的消耗量，减小能耗。

（2）石墨极板是模块中的辅助极板部分，起连接作用，电源只与石墨极板连接，有效防止连接处形成氧化物及易松动的问题，从而保证良好连接，降低电能损耗，保证可溶性极板消耗的均匀性，避免极板浪费。

（3）石墨极板不用更换，属于固定极板，而需更换的可溶性的铁铝极板不用直接与电源连接，而是通过石墨极板及废水通电，只需要将极板装于反应槽中，而不需要繁琐的将每块可溶性的极板都与电源连接，因此在一定程度上简化了极板的更换难度，极大的缩短了极板的更换时间。

（4）本发明采用铁极板、铝极板及石墨极板等多种材料极板混合布置，针对不同水质的污水，通过调整铁铝极板的比例达到预期处理效果，扩大设备的处理应用范围。

（5）总之，本发明采用多种材料的极板混合布置，解决了极板消耗快、电能损耗高等问题。

附图说明

图1为本发明的电化学处理设备的结构示意图；

图2为本发明的电化学处理设备的俯视图。

图中：1、反应槽；2、惰性极板（石墨极板）；3、可溶性极板（铁、铝极板）；4、铜板；5、电源。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1：

如图1所示，本发明的电化学处理设备，包括反应槽体1和设置于反应槽内的惰性极板2及可溶性极板3，可溶性极板3由铁极板和铝极板组成，以石墨极板作为惰性极板2通过铜板4与电源5连接。

实施例2  

采用模拟实验废水进行研究，就混合极板与单一性极板的处理效果，极板消耗进行了研究。

模拟实验废水主要重金属因子为Cu 、Zn及六价铬，配制的原水浓度见表1。

表1 模拟实验废水水质    （单位：mg/L）