[发明专利]金属离子多级浓缩分离装置

说明书

本发明涉及一种金属离子多级浓缩分离装置，具有支架台、螺旋水槽、蠕动泵及反馈集流器，支架台上阵列安装有六个直流管，所述直流管内设有相互平行且对称于直流管轴线的铂片阳极和石墨阴极，直流管上端面具有进水口，直流管下端面中心具有出水口，与石墨阴极位置对应的直流管下端面上开设有排出高浓度离子废水的排水口，蠕动泵出水端管路连接首个直流管上端面的进水口，上个直流管的排水口管路连接下个直流管的进水口，六个直流管的出水口均连接反馈集流器的入水端，反馈集流器的出水端管路连接首个直流管上端面的进水口，末个直流管的排水口管路连接有集水箱。本发明可有效控制离子浓度梯度，提高分离效果，避免化学剂离子沉积产生的二次污染。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，尤其是一种金属离子多级浓缩分离装置。

背景技术

工农矿业生产和生活废水中常含有铜、汞、铅、铬等危害人体的重金属离子。重金属离子不仅危害湖泊、江河的流域环境，还会随水循环渗漏污染地表层水，因此应该严格处理金属离子废水以达到排放标准。

现有技术中，化学沉淀、离子交换络合吸附、生物膜分离、溶剂萃取等方法能够去除一般废水金属离子，然而针对低浓度的离子废水，溶剂萃取有一定的浓度限制，无法完全分离废水中离子；这些方法除了分离出目标离子，还会产生有毒的沉积泥，从而产生二次污染；离子交换吸附等技术的可行性只限于实验室，不适合批量的工业生产。

正如绿色清洁生产理念，电场控制离子分离技术是一种可持续的工业生产途径，通过调整电场电压，改变微流道电势差分布，控制离子的定向迁移，分离出高浓度离子废水，既可以避免废水二次污染，又可以回收重金属阳离子，实现循环生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中之不足，本发明提供一种结构简单，通过电场控制离子迁移而实现金属离子废水循环处理的金属离子多级浓缩分离装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种金属离子多级浓缩分离装置，具有支架台、螺旋水槽、蠕动泵以及反馈集流器，螺旋水槽与蠕动泵进水端管路连接，所述的支架台上阵列安装有六个直流管，所述直流管内设有相互平行且对称于直流管轴线的铂片阳极和石墨阴极，直流管上端面具有进水口，直流管下端面中心具有出水口，与石墨阴极位置对应的直流管下端面上开设有排出高浓度离子废水的排水口，蠕动泵出水端管路连接首个直流管上端面的进水口，上个直流管的排水口管路连接下个直流管的进水口，六个直流管的出水口均连接反馈集流器的入水端，反馈集流器的出水端管路连接首个直流管上端面的进水口，末个直流管的排水口管路连接有集水箱。

进一步地，所述的支架台上开设有“3×2”阵列分布的安装孔，所述直流管前端部卡设在安装孔内，安装孔所在的支架台端面设有电极片，电极片连接有直流电源，电极片正极端与铂片阳极贴合，电极片的负极与石墨阴极贴合。

本发明的有益效果是：本发明采用蠕动泵调节废水流速，控制离子浓度梯度，分离效果凸显；电场采用直流电源输出模式，控制离子运动迁移，使得管道内离子浓度差凸显优化；高浓度金属离子废水(铜离子等)，不沉积，便于直接投入二次生产，减少回收成本；电控浓缩金属阳离子回收，避免了化学剂离子沉积产生的二次污染；操作简单、连续性、重复性强，容易实现工业化。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明所述直流管的剖视结构示意图。

图3是本发明所述直流管的阵列分布图。

图中：1.支架台，2.螺旋水槽，3.蠕动泵，4.反馈集流器，5.直流管，6.铂片阳极，7.石墨阴极，8.进水口，9.出水口，10.排水口，11.集水箱，12.安装孔，13.电极片，14.直流电源。

具体实施方式