一种电镀废水深度处理装置

1.一种电镀废水深度处理装置，其特征在于，包括污水池、加热器、膜蒸馏反应器、光催化反应器和纯水池，所述膜蒸馏反应器包括膜体、纯水侧和污水侧，所述纯水侧和所述污水侧通过所述膜体分隔，所述纯水侧的水温低于所述污水侧的水温，所述污水侧设置有污水侧进水口和污水侧出水口，所述污水侧进水口与所述污水池连接，所述污水侧出水口与所述光催化反应器连接，所述膜蒸馏反应器的纯水侧与所述纯水池连接。
2.如权利要求1所述的电镀废水深度处理装置，其特征在于，所述纯水侧设置有纯水侧进水口和纯水侧出水口，所述纯水侧进水口和纯水侧出水口均与所述纯水池连接，使所述纯水池与所述膜蒸馏反应器的纯水侧构成一个循环体系。
3.如权利要求2所述的电镀废水深度处理装置，其特征在于，在所述纯水侧进水口和所述纯水池之间设置有冷却器，在所述膜蒸馏反应器和所述污水池之间设置有加热器。
4.如权利要求3所述的电镀废水深度处理装置，其特征在于，所述冷却器的控温温度为
0‑15℃，所述加热器的控温温度为15‑40℃。
5.如权利要求2‑4任一项所述的电镀废水深度处理装置，其特征在于，在所述纯水侧进水口和所述纯水池之间还设置有循环泵，在所述污水池和所述污水侧进水口之间还设置有循环泵。
6.如权利要求1所述的电镀废水深度处理装置，其特征在于，所述光催化反应器包括光催化反应器外壁、光催化反应器进水口、光催化反应器出水口、若干个玻璃片和LED光源，所述光催化反应器进水口与所述污水侧出水口连接，所述光催化反应器出水口与所述污水池连接。
7.如权利要求6所述的电镀废水深度处理装置，其特征在于，所述光催化反应器进水口的高度低于所述光催化反应器出水口的高度。
8.如权利要求6所述的电镀废水深度处理装置，其特征在于，所述玻璃片表面覆盖有BiOBr薄膜催化剂，所述玻璃片通过卡槽垂直固定于所述光催化反应器底部。
9.如权利要求6所述的电镀废水深度处理装置，其特征在于，所述光催化反应器每一个侧面的LED光源的个数为5‑10个。
10.如权利要求9所述的电镀废水深度处理装置，其特征在于，所述LED光源的功率为
5W，波长为420nm。

一种电镀废水深度处理装置\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及电镀废水处理技术领域，特别涉及一种电镀废水深度处理装置。\n背景技术\n[0002] 环境作为成为人们日益关注的话题，但很多电镀工厂及企业为了追求经济效益，不顾水污染问题，将生产废水中的有机污染物和重金属离子未经处理便被排放到人们的生活环境中，会通过食物链对各种生物造成不可逆转的伤害。目前，去除有机物污染物的方法主要包括化学法，物理法和生物法等，去除重金属离子的方法包括化学沉淀法、电解法、活性炭吸附和离子交换等，上述大多数方法都是用于去除单一污染物，效率较低。而传统的协同去除重金属和有机污染物的方法包括：电化学方法、选择性吸附法和使用零价铁化合物等，这些方法都有其独特的优势，但是高成本，容易造成二次污染，重复再利用等问题依然没有得到解决。因此，有必要开发一种新的可协同去除重金属和有机物的方法来解决重金属和有机物污染的问题。\n[0003] 光催化可以去除重金属和有机物，但是光催化速率会随着反应物浓度的降低而变慢。膜蒸馏技术可以有效地浓缩污染物，但不能去除污染物，污染物在装置中富集会导致膜污染。而两者结合之后，光催化可以去除水中的污染物防止膜污染和堵塞，膜蒸馏则控制污染物浓度在一恒定值，使光催化速率维持在较高的速率下进行。因此，研发一种光催化膜蒸馏反应体系协同去除重金属和有机污染物的技术，可解决传统的协同去除重金属和有机污染物方法的成本高，容易造成二次污染等问题。\n实用新型内容\n[0004] 本实用新型的主要目的是提供一种电镀废水深度处理装置，旨在解决传统的协同去除重金属和有机污染物方法的成本高，容易造成二次污染等问题。\n[0005] 为实现上述目的，本实用新型提出了一种电镀废水深度处理装置，包括污水池、加热器、膜蒸馏反应器、光催化反应器和纯水池，所述膜蒸馏反应器包括膜体、纯水侧和污水侧，所述纯水侧和所述污水侧通过所述膜体分隔，所述纯水侧的水温低于所述污水侧的水温，所述污水侧设置有污水侧进水口和污水侧出水口，所述污水侧进水口与所述污水池连接，所述污水侧出水口与所述光催化反应器连接，所述膜蒸馏反应器的纯水侧与所述纯水池连接。\n[0006] 本实用新型技术方案中，膜蒸馏反应器通过膜体分隔为纯水侧和污水侧，纯水侧与纯水池连接，则将膜蒸馏反应器的纯水侧、纯水池构成一个循环体系；污水侧进水口与污水池连接，污水侧出水口与光催化反应器连接。在膜蒸馏反应器中，控制纯水侧的水温低于污水侧的水温，由于温差使得污水侧的水分子先挥发，透过膜接着冷凝到纯水侧，就可以得到纯水；污水在污水侧经过膜蒸馏浓缩后，通过污水侧出水口进入光催化装置进行降解。该过程中，污水侧的污水浓度由于膜蒸馏反应器的蒸发不断浓缩，使得污水中污染物浓度始终保持稳定，从而保证污水进入光催化反应器中，光催化速率可维持在较高的速率下进行。\n[0007] 本实用新型技术方案在处理成分复杂的电镀废水时，将光催化反应器和膜蒸馏反应器有机结合，光催化反应器可以去除水中的污染物、防止膜污染和堵塞；膜蒸馏反应器可以过滤纯水、浓缩污染物，从而为光催化反应器提供稳定的污染物浓度，使光催化反应器的反应速率维持在稳定水平。光催化反应器和膜蒸馏反应器互补缺点，能最大限度地去除水中污染物。\n[0008] 作为本实用新型所述电镀废水深度处理装置的优选实施方式，所述纯水侧设置有纯水侧进水口和纯水侧出水口，所述纯水侧进水口和纯水侧出水口均与所述纯水池连接，使所述纯水池与所述膜蒸馏反装置的纯水侧构成一个循环体系。\n[0009] 作为本实用新型所述电镀废水深度处理装置的优选实施方式，在所述纯水侧进水口和所述纯水池之间设置有冷却器，在所述膜蒸馏反应器和所述污水池之间设置有加热器。\n[0010] 本实用新型技术方案中，一方面，在纯水侧进水口和纯水池之间设置有冷却器，纯水池的水依次经过冷却器、纯水侧进水口进入膜蒸馏反应器，膜蒸馏反应器纯水侧的水再经纯水侧出水口流回纯水池中；另一方面，在膜蒸馏反应器和污水池之间设置有加热器，污水池的水依次经加热器、污水侧进水口进入膜蒸馏反应器，膜蒸馏反应器污水侧的水再经纯污水侧出水口流入光催化反应器中。冷却器、加热器的引入的可精确控制纯水侧的水温低于污水侧的水温，从而精确膜蒸馏反应器中膜体两侧的温差。\n[0011] 作为本实用新型所述电镀废水深度处理装置的优选实施方式，所述冷却器的控温温度为0‑15℃，所述加热器的控温温度为15‑40℃。\n[0012] 发明人经过反复试验发现，膜蒸馏反应器中膜体两侧温差的增大有利于有机污染物的去除，当冷却器的控温温度为0‑15℃(即纯水侧水温为0‑15℃)，加热器的控温温度为\n15‑40℃(即污水侧水温为15‑40℃)时，膜蒸馏反应器的污染物去除效果良好，去除效率高。\n尤其是当膜蒸馏反应器中膜体两侧温差为25℃时，污染物去除效果、去除效率最佳，更符合经济效益。\n[0013] 作为本实用新型所述电镀废水深度处理装置的优选实施方式，在所述纯水侧进水口和所述纯水池之间还设置有循环泵，在所述污水池和所述污水进水口之间还设置有循环泵。\n[0014] 作为本实用新型所述电镀废水深度处理装置的优选实施方式，所述光催化反应器包括光催化反应器外壁、光催化反应器进水口、光催化反应器出水口、若干个玻璃片和LED光源，所述光催化反应器进水口与所述污水侧出水口连接，所述光催化反应器出水口与所述污水池连接。\n[0015] 本实用新型技术方案中，利用光催化反应器去除污水中的污染物，防止膜污染和堵塞。光催化反应器进水口与污水侧出水口连接，光催化反应器出水口与污水池连接，由此则将污水池、膜蒸馏反应器的污水侧、光催化反应器之间构成另一个循环体系。需要注意的是，即便光催化反应器出水口与污水池连接，并非限定污水池仅有一个进水口，为了整个处理装置对污水的连续处理能力，污水池外接一原水进水口，以持续不断的为处理装置提供新的污水源。\n[0016] 作为本实用新型所述电镀废水深度处理装置的优选实施方式，所述光催化反应器进水口的高度低于所述光催化反应器出水口的高度。\n[0017] 本实用新型技术方案中，设置光催化反应器进水口的高度低于光催化反应器出水口的高度，光催化反应器出水口的高度决定了光催化反应器中污水的容量，从而可保证光催化反应器中始终保持稳定的污水量。\n[0018] 作为本实用新型所述电镀废水深度处理装置的优选实施方式，所述玻璃片表面覆盖有BiOBr薄膜催化剂，所述玻璃片通过卡槽垂直固定于所述光催化反应器底部；所述光催化反应器每一个侧面的LED光源的个数为5‑10个，所述LED光源的功率为5W，波长为420nm。\n[0019] 本实用新型技术方案中，光催化反应器中设置波长为420nm的LED光源10个，5W/个，LED光源立于反应器两侧，直接照射覆盖有BiOBr薄膜催化剂的玻璃片，在420nm波长光源照射下，BiOBr薄膜发挥作用，使浓水中有机物被氧化为二氧化碳。此外，本申请不对LED光源的具体位置进行限定，LED光源可设置于光催化反应器内壁两对立的侧面，也可以设置在其它位置(如放置于顶部)，只要使得全部玻璃膜片照射均匀即可。\n[0020] 相对于现有技术，本实用新型的有益效果为：\n[0021] (1)本实用新型通过将光催化反应器和膜蒸馏反应器有机结合，光催化反应器可以去除水中的污染物、防止膜污染和堵塞；膜蒸馏反应器可以过滤纯水、浓缩污染物，从而为光催化反应器提供稳定的污染物浓度，使光催化反应器的反应速率维持在稳定水平，光催化反应器和膜蒸馏反应器互补缺点，能最大限度地去除水中污染物，可避免二次污染；\n[0022] (2)本实用新型装置占地面积小，结构简单，部件少，坚固耐用，拆装简便，易于维修，有效减轻了人力和物力。\n附图说明\n[0023] 图1为本实用新型电镀废水深度处理装置图；\n[0024] 图2为本实用新型电镀废水深度处理装置中膜蒸馏反应器结构简图；\n[0025] 图3为本实用新型电镀废水深度处理装置中光催化反应器结构简图；\n[0026] 其中附图标记为：1‑污水池，2‑循环泵，3‑加热器，4‑膜蒸馏反应器，5‑光催化反应器，6‑冷却器，7‑循环泵，8‑纯水池，41‑纯水侧进水口，42‑纯水侧出水口，43‑污水侧进水口，44‑污水侧出水口，45‑膜体，51‑光催化反应器外壁，52‑光催化反应器进水口，53‑光催化反应器出水口，54‑玻璃片，55‑LED光源。\n具体实施方式\n[0027] 为更好地说明本实用新型的目的、技术方案和优点，下面将通过具体实施例对本实用新型作进一步说明。\n[0028] 实施例1\n[0029] 如图1‑图3所示，本实施例的电镀废水深度处理装置包括污水池(1)，循环泵(2)，加热器(3)，膜蒸馏反应器(4)，光催化反应器(5)，冷却器(6)，循环泵(7)，纯水池(8)。其中，膜蒸馏反应器(4)包括膜体(45)、纯水侧和污水侧，纯水侧设置有纯水侧进水口(41)，纯水侧出水口(42)，污水侧设置有污水侧进水口(43)和污水侧出水口(44)。光催化反应器(5)包括光催化反应器外壁(51)，光催化反应器进水口(52)，光催化反应器出水口(53)，玻璃片(54)，LED光源(55)。\n[0030] 本实施例的电镀废水深度处理装置中，按照污水与纯水的流动方向分为两条水路。第一条针对污水的循环水路，污水贮存于污水池(1)中，依次经循环泵(2)、加热器(3)、污水侧进水口(43)进入膜蒸馏反应器(4)的污水侧，在膜蒸馏反应器(4)中由于温差作用使得污水侧的水分子先挥发，透过膜体(45)的水分冷凝到纯水侧，就可以得到纯水；污水在污水侧经过膜蒸馏浓缩后，通过污水侧出水口(44)、光催化反应器进水口(52)进入光催化反应器(5)中进行降解，降解后的水经光催化反应器出水口(53)回流到污水池(1)中继续进行下一阶段的循环处理。光催化反应器(5)中，光催化反应器外壁(51)材质为石英玻璃，光催化反应器进水口(52)在光催化反应器(5)的底部，光催化反应器出水口(53)在光催化反应器(5)的中部位置，光催化反应器(5)的底部装有卡槽以固定垂直放置覆盖有BiOBr薄膜催化剂的玻璃片(54)，波长为420nm，功率为5W的LED光源(55)设置有10个，立于光催化反应器(5)的内壁相对两侧面，以使其可直接照射BiOBr薄膜，引发光催化降解反应。\n[0031] 第二条针对纯水的循环水路，纯水可存储于纯水池(8)中，依次经循环泵(7)、冷却器(6)、纯水侧进水口(41)进入膜蒸馏反应器(4)的纯水侧，在膜蒸馏反应器(4)中由于温差作用使得污水侧的水分子先挥发，透过膜体(45)的水分冷凝到纯水侧，就可以得到纯水，纯水再经纯水侧出水口(42)回流至纯水池(8)中继续进行下一阶段的循环处理。两台循环泵(2)、(7)分别带动污水测与纯水侧溶液的循环。\n[0032] 最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

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