公布日：2023.05.12
申请日：2023.01.10
分类号：C02F1/461(2023.01)I;C02F1/463(2023.01)I;C02F101/14(2006.01)N;C02F101/20(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本发明提供一种工业废水除重金属协同除氟的电化学装置。所述电化学装置包括脉冲电源组件以及与所述脉冲电源组件连接的电解槽主体，所述电解槽主体的相对两端设有进水管与出水管，所述进水管至所述出水管的方向为水流方向，所述电解槽主体内沿所述水流方向设置有多个相互连接的除重金属电极组，所述除重金属电极组至少包括除氟电极组、除重金属和砷电极组，所述除氟电极组由相对设置的阳极和阴极组成，所述除氟电极组的阳极为铝极板；所述除重金属和砷电极组由相对设置的阳极和阴极组成，所述除重金属和砷电极组的阳极为铁极板。本发明的工业废水除重金属协同除氟的电化学装置，能高效、深度除氟协同除重金属和砷。
权利要求书
1.一种工业废水除重金属协同除氟的电化学装置，其特征在于：包括脉冲电源组件以及与所述脉冲电源组件连接的电解槽主体，所述电解槽主体的相对两端设有进水管与出水管，所述进水管至所述出水管的方向为水流方向，所述电解槽主体内沿所述水流方向设置有多个相互连接的除重金属电极组，所述除重金属电极组至少包括除氟电极组、除重金属和砷电极组，所述除氟电极组由相对设置的阳极和阴极组成，所述除氟电极组的阳极为铝极板；所述除重金属和砷电极组由相对设置的阳极和阴极组成，所述除重金属和砷电极组的阳极为铁极板。
2.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，所述多个除重金属电极组、除氟电极组的组成方式为间隔排列或组合排列。
3.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，所述多个除重金属电极组呈阶梯状排列。
4.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，所述除氟电极组的阴极为铝极板、铁极板、钛极板、铂极板中的一种。
5.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，相邻两个所述除重金属电极组之间设置折流板，所述折流板围设于所述除重金属电极组周围。
6.根据权利要求5所述的电化学装置，其特征在于，所述折流板上设有电极刮板，所述电极刮板包括阳极板、阴极板，以及连接所述阳极板和所述阴极板的刮板连接杆，所述刮板连接杆的一端与所述阳极板、所述阴极板中的其中一个铰接，所述刮板连接杆的另一端通过压缩弹簧与所述阳极板、所述阴极板中的另外一个连接。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的电化学装置，其特征在于，所述除重金属电极组下方设有电极承托板，所述除重金属电极组放置在所述电极承托板上。
8.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，所述电化学装置还包括设于所述电解槽主体下方的排污主体，所述排污主体包括多个相互连接的污泥槽主体，所述污泥槽主体内设有和外界连通的排泥口。
9.一种工业废水除重金属协同深度除氟方法，其特征在于，采用权利要求1-8中任一项所述的工业废水除重金属协同除氟的电化学装置。
10.根据权利要求9所述的一种工业废水除重金属协同深度除氟方法，其特征在于，打开脉冲电源组件，废水流入至电解槽主体内部，并沿所述水流方向依次流经相互连通的除重金属电极组，电解过程中产生的污泥进入污泥槽主体，并由排泥口排出。
11.根据权利要求10所述的一种工业废水除重金属协同深度除氟方法，其特征在于，所述电解槽主体的电流密度为50-1000A/m2，电流密度根据废水中重金属或氟的含量进行调节。
发明内容
基于此，本发明提出了一种工业废水除重金属协同除氟的电化学装置，从而达到废水高效、深度、稳定除重金属和砷，同时协同去除废水中的氟，降低常规处理工艺的运行成本，减少污泥的产生量。
第一方面，本发明提供一种工业废水除重金属协同除氟的电化学装置，包括脉冲电源组件以及与所述脉冲电源组件连接的电解槽主体，所述电解槽主体的相对两端设有进水管与出水管，所述进水管至所述出水管的方向为水流方向，所述电解槽主体内沿所述水流方向设置有多个相互连接的除重金属电极组，所述除重金属电极组至少包括除氟电极组、除重金属和砷电极组，所述除氟电极组由相对设置的阳极和阴极组成，所述除氟电极组的阳极为铝极板；所述除重金属和砷电极组由相对设置的阳极和阴极组成，所述除重金属和砷电极组的阳极为铁极板。
进一步地，所述多个除重金属电极组和除氟电极组的组成方式为间隔排列或组合排列。
进一步地，所述多个除重金属电极组呈阶梯状排列。
进一步地，所述除氟电极组的阴极为铝极板、铁极板、钛极板、铂极板中的一种。
进一步地，相邻两个所述除重金属电极组之间设置折流板，所述折流板围设于所述除重金属电极组周围。
进一步地，所述折流板上设有电极刮板，所述电极刮板包括阳极板、阴极板，以及连接所述阳极板和所述阴极板的刮板连接杆，所述刮板连接杆的一端与所述阳极板、所述阴极板中的其中一个铰接，所述刮板连接杆的另一端通过压缩弹簧与所述阳极板、所述阴极板中的另外一个连接。
进一步地，所述除重金属电极组下方设有电极承托板，所述除重金属电极组放置在所述电极承托板上。
进一步地，所述电化学装置还包括设于所述电解槽主体下方的排污主体，所述排污主体包括多个相互连接的污泥槽主体，所述污泥槽主体内设有和外界连通的排泥口。
第二方面，本发明提供一种工业废水除重金属协同深度除氟方法，采用如上中任一项所述的工业废水除重金属协同除氟的电化学装置。
进一步地，打开脉冲电源组件，废水流入至电解槽主体内部，并沿所述水流方向依次流经相互连接的除重金属电极组，电解过程中产生的污泥进入污泥槽主体，并由排泥口排出。
进一步地，所述电解槽主体的电流密度为50-1000A/m2，电流密度根据废水中重金属或氟的含量进行调节。
与现有技术相比，本发明的优势如下：
本发明的工业废水除重金属协同除氟的电化学装置，除重金属电极组分为除重金属和砷电极组及除氟电极组，组成方式为间隔排列或组合排列，在废水中可以连续不间断同时电解出铁离子和铝离子出来，电解过程中产生的含重金属电极泥由电极刮板刮入污泥槽，可以回收有价重金属。
电极室之间由折流板隔开，水的水力性能有创新，增加电极室水的流道反应时间，根据不同的废水中氟、重金属、砷的含量，可以调节电化学的电流密度，能高效、深度除氟协同除重金属和砷。
（发明人：饶剑锋;王硕;刘志荣;梅曙明;吴国平;明亮;夏安林;洪庆松;熊学文）
