申请日2018.05.09
公开(公告)日2018.09.04
IPC分类号C02F1/30; C02F1/32; C02F1/72; C02F101/18; C02F101/30; C02F103/16
摘要
一种高能电离协同光催化处理电镀废水的装置，包括有废水槽，废水槽的上端通过进水管连接用于提供电镀废水的潜污泵，废水槽的槽底设置有若干个电镀废水流出口，每个电镀废水流出口都设置一个用于控制电镀废水流出及流速的电磁阀，电磁阀连接外部控制单元，废水槽的下面设置有用于对从废水槽流出的电镀废水进行电离反应的高能电离反应槽，高能电离反应槽的槽内壁构成接地电极，高能电离反应槽的槽内设置有高压电极和用于进行电离反应的反应球，高能电离反应槽的一侧设置有用于将电离后的水排出的出水口，出水口好设置有出水开关。本发明将高能电离技术和光催化技术协同处理电镀废水,能有效降解含氰电镀废水，达到污水综合排放标准2级以上。
翻译权利要求书
1.一种高能电离协同光催化处理电镀废水的装置，其特征在于，包括有废水槽(3)，所述废水槽(3)的上端通过进水管(2)连接用于提供电镀废水的潜污泵(1)，所述废水槽(3)的槽底设置有若干个电镀废水流出口，每个电镀废水流出口都设置一个用于控制电镀废水流出及流速的电磁阀(5)，所述电磁阀(5)连接外部控制单元，所述废水槽(3)的下面设置有用于对从废水槽(3)流出的电镀废水进行电离反应的高能电离反应槽(4)，所述高能电离反应槽(4)的槽内壁构成接地电极(6)，所述高能电离反应槽(4)的槽内设置有高压电极(7)和用于进行电离反应的反应球(8)，所述高能电离反应槽(4)的一侧设置有用于将电离后的水排出的出水口(9)，所述出水口(9)好设置有出水开关(10)。
2.根据权利要求1所述的高能电离协同光催化处理电镀废水的装置，其特征在于，所述高能电离反应槽(4)的内槽壁采用不锈钢板制作。
3.根据权利要求1所述的高能电离协同光催化处理电镀废水的装置，其特征在于，所述的高压电极(7)连接高压脉冲电源，所述高压脉冲电源放电电压上升时间小于100ns，脉冲宽度小于700ns;电压范围10kV～30kV;放电频率为2.5kHz-30kHz。
4.根据权利要求1所述的高能电离协同光催化处理电镀废水的装置，其特征在于，所述的反应球(8)为镀有二氧化钛薄膜的陶瓷球。
5.根据权利要求1或4所述的高能电离协同光催化处理电镀废水的装置，其特征在于，所述的反应球(8)的制备工艺包括如下步骤：
1)将直径3～3.5cm的陶瓷球，用2%的盐酸浸泡1小时，用蒸馏水洗干净，烘干;
2)将烘干好的陶瓷球放入PVD真空室，抽真空至0.05帕，保持真空度大于等于0.1帕;
3)在陶瓷球表面镀上二氧化钛薄膜;
4)将PVD真空室恢复正常气压，将镀膜如果的陶瓷球取出。
6.根据权利要求5所述的高能电离协同光催化处理电镀废水的装置，其特征在于，反应球(8)制备工艺的步骤3)具体是将钛靶和氧气以1：1的比例沉积在陶瓷球表面上，控制镀膜时间在15～20s,在陶瓷球表面镀上2～5nm的二氧化钛薄膜。
说明书
高能电离协同光催化处理电镀废水的装置
技术领域
本发明涉及一种电镀废水的处理装置。特别是涉及一种利用高能电离产生的低温等离子体协同光催化分解电镀废水里的有机物和氰酸根的高能电离协同光催化处理电镀废水的装置。
背景技术
高能电离采用介质阻挡放电形成低温等离子体,伴随有物理效应和化学效应。物理效应可以形成高频的紫外光;化学效应主要是产生活性自由基,如：·OH、·O、·H等。紫外光是光催化剂TiO2的适宜光源，从而形成高能氧化空穴，结合高能电离产生的活性物质可以用来降解电镀污水中的各种污染物,例如降解电镀废水中有机物质和剧毒的氰酸根。
电镀废水处理方法很多，比如传统的混絮凝+生物降解;电解法，芬顿试剂法等，但是对于含氰电镀废液的处理效果都一般，甚至无法达到污水综合排放标准3级。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够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，水的高能电离协同光催化处理电镀废水的装置。
本发明所采用的技术方案是：一种高能电离协同光催化处理电镀废水的装置，包括有废水槽，所述废水槽的上端通过进水管连接用于提供电镀废水的潜污泵，所述废水槽的槽底设置有若干个电镀废水流出口，每个电镀废水流出口都设置一个用于控制电镀废水流出及流速的电磁阀，所述电磁阀连接外部控制单元，所述废水槽的下面设置有用于对从废水槽流出的电镀废水进行电离反应的高能电离反应槽，所述高能电离反应槽的槽内壁构成接地电极，所述高能电离反应槽的槽内设置有高压电极和用于进行电离反应的反应球，所述高能电离反应槽的一侧设置有用于将电离后的水排出的出水口，所述出水口好设置有出水开关。
所述高能电离反应槽的内槽壁采用不锈钢板制作。
所述的高压电极连接高压脉冲电源，所述高压脉冲电源放电电压上升时间小于100ns，脉冲宽度小于700ns;电压范围10kV～30kV;放电频率为2.5kHz-30kHz。
所述的反应球为镀有二氧化钛薄膜的陶瓷球。
所述的反应球的制备工艺包括如下步骤：
1)将直径3～3.5cm的陶瓷球，用2%的盐酸浸泡1小时，用蒸馏水洗干净，烘干;
2)将烘干好的陶瓷球放入PVD真空室，抽真空至0.05帕，保持真空度大于等于0.1帕;
3)在陶瓷球表面镀上二氧化钛薄膜;
4)将PVD真空室恢复正常气压，将镀膜如果的陶瓷球取出。
反应球制备工艺的步骤3)具体是将钛靶和氧气以1：1的比例沉积在陶瓷球表面上，控制镀膜时间在15～20s,在陶瓷球表面镀上2～5nm的二氧化钛薄膜。
本发明的高能电离协同光催化处理电镀废水的装置，将高能电离技术和光催化技术协同处理电镀废水,能有效降解含氰电镀废水，达到污水综合排放标准2级以上。本发明具有如下有益效果：
1、高能电离产生的低温等离子体使水体里产生的高氧化自由基和光催化产生的高氧化空穴互补协同，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。
2、高能电离产生低温等离子体的同时，会产生频率较高的紫外线，为光催化剂提供合适的光源，从而完成协同降解反应。
3、将二氧化钛作为光催化剂镀在陶瓷球的表面，将更为有效的接受高能电离产生的紫外光能。
4、利用PVD技术将TiO2均匀镀在陶瓷球的表面，形成一个只有几个纳米的薄膜，将极大提高材料的利用率和工作的高效性。
5、尺寸在3-3.5厘米的反应球分布在电极的空隙里,可以保证空气和液体共存,从而保证空气中所产生的高氧基团和污水中的需降解物质及时和充分接触,从而高效降解污染物的目的。
6、电镀废水流入电极之间的镀有二氧化钛薄膜的陶瓷球之间,这种方式也更大程度增加污水和反应球表面的接触,从而增加反应球表面光催化的效果。