公布日：2022.02.18
申请日：2020.08.03
分类号：C02F9/08(2006.01)I;C02F101/18(2006.01)N;C02F101/20(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F103/16(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种电镀废水处理装置，包括通过输水管道依次连通的调节池、破乳池、隔油装置、光催化氧化反应器、微波处理装置、保安过滤器、膜处理装置，膜处理装置的浓水出口通过输水管道连接有浓水回用箱，膜处理装置的淡水出口通过输水管道连接有淡水回用水箱；其中，微波处理装置与保安过滤器之间的输水管道上安装有低压泵，保安过滤器与膜处理装置之间的输水管道上安装有高压泵。本发明中的电镀废水处理装置，使废水中的有机物和氰酸根降解为小分子的二氧化碳、氮气、水，且实现了重金属离子的回用，达到了资源回收再利用的目的，不会对环境产生二次污染，实现了电镀废水零排放，使本发明中的电镀废水处理装置具备了极佳的经济性。
权利要求书
1.一种电镀废水处理装置，其特征在于，包括通过输水管道依次连通的调节池、破乳池、隔油装置、光催化氧化反应器、微波处理装置、保安过滤器、膜处理装置，所述膜处理装置的浓水出口通过输水管道连接有浓水回用箱，所述膜处理装置的淡水出口通过输水管道连接有淡水回用水箱；其中，所述微波处理装置与所述保安过滤器之间的输水管道上安装有低压泵，所述保安过滤器与所述膜处理装置之间的输水管道上安装有高压泵；所述光催化氧化反应器包括壳体，所述壳体内设有过滤网桶，所述过滤网桶为上端开口、下端封闭的中空结构，所述过滤网桶的开口端设有向外翻折的翻边，所述翻边与所述壳体内侧壁固定密封连接，所述过滤网桶侧壁、底壁及所述翻边上均均匀开设有若干个过滤孔；所述过滤网桶外侧壁与所述壳体内侧壁之间具有间隙，所述壳体相对的两侧壁上分别设有进水管道与出水管道，所述进水管道一端通过输水管道与所述隔油装置连通，所述进水管道另一端依次贯穿所述壳体侧壁、所述过滤网桶侧壁后位于所述过滤网桶内，所述出水管道一端位于所述壳体内侧壁与所述过滤网桶外侧壁之间的间隙内，所述出水管道的另一端依次贯穿所述壳体侧壁、所述过滤网桶侧壁后通过输水管道与所述微波处理装置连通；所述过滤网桶内置若干个用于进行光催化氧化反应的反应球；所述壳体内设有等离子体放电反应组件，所述等离子体放电反应组件包括电极支撑板、连接于所述电极支撑板上的接线柱和多个高压电极，所述电极支撑板上端面通过第一升降机构与所述壳体内顶壁固定连接，所述第一升降机构用于驱动所述电极支撑板在所述壳体内上下垂直运动，所述接线柱与设于所述壳体外的低温等离子体电源连接，所述电极支撑板下端面设有第一超声波距离传感器，所述第一超声波距离传感器用于检测所述高压电极与所述壳体内水面之间的最短直线距离；所述壳体上设有与所述壳体内腔连通的供气管道，所述供气管道与设于所述壳体外的供气装置连通；所述光催化氧化反应器还包括设于所述壳体外的第一控制器，所述第一控制器分别与所述低温等离子体电源、所述第一超声波距离传感器、所述第一升降机构电连接。
2.如权利要求1所述的一种电镀废水处理装置，其特征在于，所述光催化氧化反应器还包括第一驱动电机和旋转轴，所述第一驱动电机安装于所述壳体底部，所述旋转轴一端与所述第一驱动电机传动连接，所述驱动电机另一端依次贯穿所述壳体底壁、所述过滤网桶底壁后位于所述过滤网桶内上部，所述旋转轴位于所述过滤网桶内腔的部分从上至下依次安装有第一搅拌桨、第二搅拌桨，所述第一搅拌桨的直径大于所述第二搅拌桨的直径；所述旋转轴位于所述过滤网桶外底壁与所述壳体内壁之间的部分上安装有第三搅拌桨。
3.如权利要求2所述的一种电镀废水处理装置，其特征在于，所述第一搅拌桨、所述第二搅拌桨、所述第三搅拌桨及所述旋转轴上均涂敷有二氧化钛薄膜，所述过壳体内壁、所述过滤网桶外壁及所述过滤网桶内壁上也涂敷有二氧化钛薄膜。
4.如权利要求2所述的一种电镀废水处理装置，其特征在于，所述壳体内侧壁与内底壁均安装有超声波换能器，所述超声波换能器与设于所述壳体外的超声波发生器连接。
5.如权利要求4所述的一种电镀废水处理装置，其特征在于，所述超声波发生器的超声功率为0～1500W，超声频率为20～40kHz。
6.如权利要求1所述的一种电镀废水处理装置，其特征在于，所述第一升降机构包括电动升降杆，所述电动升降杆通过电动升降杆固定座安装于所述壳体内顶壁，所述电动升降杆的升降端与所述电极支撑板上端面固定连接。
7.如权利要求1所述的一种电镀废水处理装置，其特征在于，所述反应球为负载纳米TiO2薄膜的多孔陶瓷球。
8.如权利要求1所述的一种电镀废水处理装置，其特征在于，所述低温等离子体电源的输出电压为10kv、脉冲频率为9kHz。
9.如权利要求1所述的一种电镀废水处理装置，其特征在于，所述隔油装置包括池体、与所述池体开口端密封连接的盖体，所述池体内设有集油组件；所述集油组件包括集油管、输油软管及第二超声波距离传感器，所述集油管通过第二升降机构安装于所述池体内，所述第二升降机构驱动所述集油管在所述池体内上下垂直运动，调整所述集油管与所述池体内水面之间的高度，所述集油管上均匀设置有若干个集油孔，所述盖体的上端面安装有吸油泵，所述输油软管一端与所述集油管连通，所述输油软管另一端贯穿所述盖体与所述吸油泵的吸油口连通，所述吸油泵的排油口连接有排油管；所述隔油装置还包括第二控制器，所述第二控制器分别与所述第二升降机构、所述第二超声波距离传感器、所述吸油泵电连接；所述第二升降机构包括螺旋轴和导向柱，所述螺旋轴两端分别与所述盖体下端面、所述池体内底壁转动连接，所述导向柱两端分别与所述盖体下端面、所述池体内底壁固定连接，所述螺旋轴上设有螺套，所述导向柱上套设有导向套筒，所述集油管两端分别与所述螺套、所述导向套筒固定连接；所述螺旋轴与设于所述池体外的第二驱动电机传动连接。
10.如权利要求1所述的一种电镀废水处理装置，其特征在于，所述膜处理装置包括纳滤膜处理装置和反渗透处理装置，所述保安过滤器通过所述高压泵和输水管道与所述纳滤膜处理装置的进水口连通，所述纳滤膜处理装置的淡水出口通过输水管道与所述反渗透处理装置的进水口连通，所述反渗透处理装置的淡水出口通过输水管道与所述淡水回用水箱连通；所述纳滤膜处理装置的浓水出口和所述反渗透处理装置的浓水出口均通过输水管道与所述浓水回用箱连通。
发明内容
本发明的目的是克服上述不足，提供了一种电镀废水处理装置,通过超声波、低温等离子体、光催化氧化及微波处理的协同作用下，将废水中的有机物和氰酸根降解为小分子的二氧化碳、氮气、水，最后经膜处理装置处理后所得浓水中的离子含量达到电镀补充液浓度，可返回电镀槽作为电镀补充液，处理后所得淡水可用于电镀成品件表面冲洗用水，达到初级纯水标准，达到资源回收再利用的目的，不会对环境产生二次污染，实现了电镀废水零排放，使本发明中的电镀废水处理装置具备了极佳的经济性。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种电镀废水处理装置，包括通过输水管道依次连通的调节池、破乳池、隔油装置、光催化氧化反应器、微波处理装置、保安过滤器、膜处理装置，所述膜处理装置的浓水出口通过输水管道连接有浓水回用箱，所述膜处理装置的淡水出口通过输水管道连接有淡水回用水箱；其中，所述微波处理装置与所述保安过滤器之间的输水管道上安装有低压泵，所述保安过滤器与所述膜处理装置之间的输水管道上安装有高压泵；
所述光催化氧化反应器包括壳体，所述壳体内设有过滤网桶，所述过滤网桶为上端开口、下端封闭的中空结构，所述过滤网桶的开口端设有向外翻折的翻边，所述翻边与所述壳体内侧壁固定密封连接，所述过滤网桶侧壁、底壁及所述翻边上均均匀开设有若干个过滤孔；所述过滤网桶外侧壁与所述壳体内侧壁之间具有间隙，所述壳体相对的两侧壁上分别设有进水管道与出水管道，所述进水管道一端通过输水管道与所述隔油装置连通，所述进水管道另一端依次贯穿所述壳体侧壁、所述过滤网桶侧壁后位于所述过滤网桶内，所述出水管道一端位于所述壳体内侧壁与所述过滤网桶外侧壁之间的间隙内，所述出水管道的另一端依次贯穿所述壳体侧壁、所述过滤网桶侧壁后通过输水管道与所述微波处理装置连通；所述过滤网桶内置若干个用于进行光催化氧化反应的反应球；
所述壳体内设有等离子体放电反应组件，所述等离子体放电反应组件包括电极支撑板、连接于所述电极支撑板上的接线柱和多个高压电极，所述电极支撑板上端面通过第一升降机构与所述壳体内顶壁固定连接，所述第一升降机构用于驱动所述电极支撑板在所述壳体内上下垂直运动，所述接线柱与设于所述壳体外的低温等离子体电源连接，所述电极支撑板下端面设有第一超声波距离传感器，所述第一超声波距离传感器用于检测所述高压电极与所述壳体内水面之间的最短直线距离；所述壳体上设有与所述壳体内腔连通的供气管道，所述供气管道与设于所述壳体外的供气装置连通；所述光催化氧化反应器还包括设于所述壳体外的第一控制器，所述第一控制器分别与所述低温等离子体电源、所述第一超声波距离传感器、所述第一升降机构电连接。
通过采用上述技术方案，电镀废水经调节池调节酸碱度后依次进入破乳池、隔油装置内，以去除电镀废水中的乳化油和浮油，进入光催化氧化反应器内的电镀废水在低温等离子体和光催化氧化的协同作用下，将电镀废水中的有机物和氰酸根彻底降解成小分子的二氧化碳、氮气、水，高压电极产生低温等离子体的同时给会产生高频率的紫外线，为进行光催化氧化反应提供合适的光源，经光催化氧化反应器处理后的废水进入微波处理装置内进一步对有机物降解，完成有机物和氰酸根降解的废水在低压泵的作用下，经保安过滤去除固体颗粒物后通过膜处理装置进行处理，处理后的所得浓水中的离子含量达到电镀补充液浓度，可返回电镀槽作为电镀补充液，处理后的淡水可用于电镀成品件表面冲洗用水，达到初级纯水标准，达到资源回收再利用的目的，实现了电镀废水零排放，使本发明中的电镀废水处理装置具备了极佳的经济性；本发明中高压电极与壳体内水面之间的距离，通过超声波传感器、第一升降机构控制调整。
上述的一种电镀废水处理装置，其中，所述光催化氧化反应器还包括第一驱动电机和旋转轴，所述第一驱动电机安装于所述壳体底部，所述旋转轴一端与所述第一驱动电机传动连接，所述驱动电机另一端依次贯穿所述壳体底壁、所述过滤网桶底壁后位于所述过滤网桶内上部，所述旋转轴位于所述过滤网桶内腔的部分从上至下依次安装有第一搅拌桨、第二搅拌桨，所述第一搅拌桨的直径大于所述第二搅拌桨的直径；所述旋转轴位于所述过滤网桶外底壁与所述壳体内壁之间的部分上安装有第三搅拌桨。
通过采用上述技术方案，采用直径大的第一搅拌桨和直径小的第二桨，第二搅拌桨搅拌时产生漩涡，上层反应球向下层流动，同时第一搅拌桨搅动，使上层边缘的反应球向中间流动，从而提高反应球在过滤网桶内腔的流动性。
上述的一种电镀废水处理装置，其中，所述第一搅拌桨、所述第二搅拌桨、所述第三搅拌桨及所述旋转轴上均涂敷有二氧化钛薄膜，所述壳体内壁、所述过滤网桶外壁及所述过滤网桶内壁上也均涂敷有二氧化钛薄膜。
通过采用上述技术方案，进一步加快光催化氧化效率。
上述的一种电镀废水处理装置，其中，所述壳体内侧壁与内底壁均安装有超声波换能器，所述超声波换能器与设于所述壳体外的超声波发生器连接。
通过采用上述技术方案，超声波作用于废水，废水受到超声波强烈的作用，会发生瞬间的高温、高压与空化效应，废水中的有机大分子物质的化学键破碎、离解断键，从而形成小分子或者离子，此时反应球能够迅速地充分地与上述小分子和离子混合，在超声波、光催化氧化、低温等离子体的协同作用下，大大提高降解率，达到净化废水的效果。
上述的一种电镀废水处理装置，其中，所述超声波发生器的超声功率为0～1500W，超声频率为20～40kHz。
上述的一种电镀废水处理装置，其中，所述第一升降机构包括电动升降杆，所述电动升降杆通过电动升降杆固定座安装于所述壳体内顶壁，所述电动升降杆的升降端与所述电极支撑板上端面固定连接。
上述的一种电镀废水处理装置，其中，所述反应球为负载纳米TiO2薄膜的多孔陶瓷球。
上述的一种电镀废水处理装置，其中，所述低温等离子体电源的输出电压为10kv、脉冲频率为9kHz。
上述的一种电镀废水处理装置，其中，所述隔油装置包括池体、与所述池体开口端密封连接的盖体，所述池体内设有集油组件；所述集油组件包括集油管、输油软管及第二超声波距离传感器，所述集油管通过第二升降机构安装于所述池体内，所述第二升降机构驱动所述集油管在所述池体内上下垂直运动，调整所述集油管与所述池体内水面之间的高度，所述集油管上均匀设置有若干个集油孔，所述盖体的上端面安装有吸油泵，所述输油软管一端与所述集油管连通，所述输油软管另一端贯穿所述盖体与所述吸油泵的吸油口连通，所述吸油泵的排油口连接有排油管；所述隔油装置还包括第二控制器，所述第二控制器分别与所述第二升降机构、所述第二超声波距离传感器、所述吸油泵电连接；
所述第二升降机构包括螺旋轴和导向柱，所述螺旋轴两端分别与所述盖体下端面、所述池体内底壁转动连接，所述导向柱两端分别与所述盖体下端面、所述池体内底壁固定连接，所述螺旋轴上设有螺套，所述导向柱上套设有导向套筒，所述集油管两端分别与所述螺套、所述导向套筒固定连接；所述螺旋轴与设于所述池体外的第二驱动电机传动连接。
通过采用上述技术方案，通过第二控制器、第二升降机构、第二超声波距离传感器对集油管高度进行上下调整，方便根据池体内含有废水液面高度对集油管高度位置进行快速调整，进而提高隔油装置的除油效率和除油效果。
上述的一种电镀废水处理装置，其中，所述膜处理装置包括纳滤膜处理装置和反渗透处理装置，所述保安过滤器通过所述高压泵和输水管道与所述纳滤膜处理装置的进水口连通，所述纳滤膜处理装置的淡水出口通过输水管道与所述反渗透处理装置的进水口连通，所述反渗透处理装置的淡水出口通过输水管道与所述淡水回用水箱连通；所述纳滤膜处理装置的浓水出口和所述反渗透处理装置的浓水出口均通过输水管道与所述浓水回用箱连通。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明一种电镀废水处理装置，电镀废水依次通过调节池、破乳池、隔油装置、光催化氧化反应器、微波处理装置、保安过滤器、膜处理装置处理后，通过超声波、低温等离子体、光催化氧化及微波处理的协同作用下，将废水中的有机物和氰酸根降解为小分子的二氧化碳、氮气、水，最后经膜处理装置处理后所得浓水中的离子含量达到电镀补充液浓度，可返回电镀槽作为电镀补充液，实现了重金属离子的回用，处理后所得淡水可用于电镀成品件表面冲洗用水，达到初级纯水标准，达到资源回收再利用的目的，不会对环境产生二次污染，实现了电镀废水零排放，使本发明中的电镀废水处理装置具备了极佳的经济性。
（发明人：刘军）
