高效电沉积重金属清理系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种高效电沉积重金属清理系统，包括过滤膜、高效重金属电沉积膜、输送泵、反应池、控制系统、反馈调节系统、支撑结构。所述输送泵将尾水送入反应池，尾水中的重金属离子在通过高效重金属电沉积膜时发生还原反应，均匀地沉积在金属电极滤膜上，处理后的水经输送泵送回生产车间，反馈调节系统根据尾水中重金属离子浓度调节电镀车间重金属投料量，控制系统监控以上各部有效运行。该技术是一种清洁技术，利用电子作为清洁剂；适用现有已知工业废水98％以上的重金属，重金属清除率99.9％以上，有效解决现有重金属处理技术在超低浓度处理效果差的难题。该清理系统专门针对工业废水成分特点设计，结构简单、能效高、无二次污染等特点。
【专利说明】高效电沉积重金属清理系统【技术领域】[0001]本发明专利涉及一种高效电沉积重金属清理系统，具体涉及一种膜结构的设计和监测控制技术的设计。
【背景技术】
[0002]随着工业的发展，重金属污染已成为人类不容忽视的问题，重金属污染具有难降解、污染周期长、危害大等特点，且有越来越严重的趋势，这促使各国政府投入巨资推动重金属污染治理技术的研发和应用，各种重金属污染治理技术被开发并实现应用。
[0003]由于现有的重金属污染治理技术各有优缺点，且将产生污染转移，易造成二次污染，对超低浓度的有害重金属污染难以处理。现实应用中，往往采用若干种方法综合治理，这增加前期投入成本，后期维护难度大、成本高，尤其是现有处理方法只针对尾水设计，未涉及电镀工艺的任何环节，无法实现前期控制。高效电沉积重金属清理系统设计结构简单，安装方便，使用电子作为清洁剂，清洁高效，尤其是实时控制电镀车间重金属离子工作在最佳浓度。适用现有已知工业尾水98%以上的重金属，重金属清除率99.9%以上，有效解决现有重金属处理技术在超低浓度处理效果差的难题；高效电沉积重金属清理系统专门针对工业尾水成分特点设计，在高效重金属电沉积膜处析出重金属结晶，回收利用，具有较高的社会效益、经济效益和环境效益。
【发明内容】
[0004]本发明专利提供一种高效电沉积重金属清理系统设计方案，以及监测控制系统智能算法。
[0005]本发明专利技术方案，其特征在于通过控制系统的实时监控，重金属离子经还原后，均匀地沉积在高效重金属电沉积膜上，回收利用；同时，反馈调节系统通过神经网络模型智能算法实时控制电镀车间重金属离子浓度，实现整个电镀过程的综合控制。
[0006]优选的，所述过滤膜，是微滤膜、超滤膜、反渗透膜的一种或几种的组合，防止较大粒径的微粒阻塞高效重金属电沉积膜。
[0007]优选的，所述过滤膜安装在反应池最前端和最后端，提升处理后的水质。
[0008]优选的，所述过滤膜附属有自动去污装置，防止阻塞，提高整个系统运行效率。
[0009]优选的，所述高效重金属电沉积膜的外层是超微空心过滤膜，内层是高导电碳纤维膜电化学电极。
[0010]优选的，超微空心过滤膜内部集成均匀分布的pH值检测与调节传感器，目的是调节水的PH值。
[0011] 优选的，高导电碳纤维膜电化学电极内部集成有若干过电位调节传感器和重金属离子浓度传感器，目的是调节重金属离子还原所需的过电位。
[0012]优选的，利用高导电碳纤维膜的导电性，检测重金属离子浓度。
[0013]优选的，根据去金属化和回收利用需要，每个高效重金属电沉积膜可沉积一种或若干种重金属元素。
[0014]优选的，根据尾水中重金属离子种类数量，在反应池中布置若干个高效重金属电沉积膜。
[0015]优选的，当布置大于一个高效重金属电沉积膜时，按串联形式排列。
[0016]优选的，反应池尺寸可变，根据高效重金属电沉积膜数量配置。
[0017]优选的，控制系统通过串口与上位机连接。
[0018]优选的，一套控制系统最多可同时控制256个高效重金属电沉积膜。
[0019]优选的，控制系统采用神经网络模型智能算法，开机时自动识别配置的高效重金属电沉积膜数量。
[0020]优选的，串口连接稳定可靠，神经网络模型智能算法实时高效，智能化程度高。
[0021]优选的，反馈调节系统，通过控制重金属的投料量，实时控制电镀车间重金属离子浓度工作在最佳状态，实现效能与资源利用最大化。
[0022]本发明的高效电沉积重金属清理系统采用创新型结构，安装方便，高效节能；适用现有已知工业尾水98%以上的重金属，重金属清除率99.9%以上，有效解决现有重金属处理技术在超低浓度处理效果差的难题；回收利用，为企业节约资源成本；具有较高的社会效益、经济效益和环 境效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本发明技术的功能流程示意图
[0024]图2是本发明技术的工程实例结构示意图
【具体实施方式】
[0025]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本发明的技术方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合结构示意图对本发明作进一步详细的说明。
[0026]高效电沉积重金属清理系统工程实例结构图如图2所示，车间尾水首先经过反应池前端的过滤膜，过滤膜根据尾水成分是微滤膜、超滤膜、反渗透膜中的一种或几种的组合。尾水经过滤后，重金属离子在穿过高效重金属电沉积膜时，被电子还原，形成重金属结晶均匀地沉积在高效重金属电沉积膜上。高效重金属电沉积膜内部集成的PH值检测与调节传感器，调节水的PH值，过电位调节传感器调节过电位，二者共同作用，达到重金属电沉积所需的最佳条件；同时，可根据重金属离子种类数量和回收利用需求配置高效重金属电沉积膜数量，利用不同种类的重金属离子还原所需过电位不同的原理，使相同种类的重金属沉积在同一个高效重金属电沉积膜上。经处理的水再通过一次过滤膜过滤，进一步净化，然后通过输送泵送入电镀车间，循环利用。
【权利要求】
1.含反馈调节系统的高效重金属清理系统，其特征是根据重金属电沉积膜检测的重金属离子浓度，通过反馈调节系统，实时控制电镀车间重金属浓度工作在最佳状态。
2.高效重金属电沉积膜，其特征在于它是由超微空心过滤膜与高导电碳纤维膜电化学电极复合而成。
3.一种高效电沉积重金属清理系统，其特征是主要包含高效重金属电沉积膜、反馈调节系统、控制系统、过滤膜、反应池及其附属结构；采用电化学的方法，产生电子，将还原后的重金属离子均匀的沉积在高效重金属电沉积膜上；根据重金属电沉积膜检测出的重金属离子浓度，通过反馈调节系统，实时控制电镀车间重金属浓度工作在最佳状态；控制系统检测并调节PH值、调节过电位、控制电沉积条件及整个系统的正常运行。
4.根据权利要求3所述的一种高效电沉积重金属清理系统，其特征在于过滤膜是微滤膜、超滤膜、反渗透膜中的一种或几种的组合。
5.根据权利要求3所述的一种高效电沉积重金属清理系统，其特征在于根据尾水中重金属离子种类，可自由配置高效重金属电沉积膜数量，且每个高效重金属电沉积膜可沉积一种或若干种重金属兀素。
6.根据权利要求3所述的一种高效电沉积重金属清理系统，其特征在于重金属离子经还原均匀地沉积在高效重金属电沉积膜上。
7.根据权利要求3所述的一种高效电沉积重金属清理系统，其特征在于控制系统采用神经网络模型智能算法。
8.根据权利要求2所述的高效重金属电沉积膜，其特征在于超微空心过滤膜内部集成均匀分布的PH值检测与调节传感器。
9.根据权利要求2所述的高效重金属电沉积膜，其特征在于高导电碳纤维膜电化学电极内部集成有若干过电位调节传感器和重金属离子浓度传感器。
【文档编号】C02F9/06GK103663803SQ201210346909
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月17日 优先权日:2012年9月17日
【发明者】何治国, 汪丽 申请人:武汉环材科技有限公司