一种废水中重金属铊的双重净化装置的制作方法

文档序号:12687455阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种废水中重金属铊的双重净化装置,其特征在于,所述的装置主要包括外箱体(1)、臭氧发生装置(2)、排气管(3)、气体流量计(4),将外箱体(1)分割成初层过滤区域和深层过滤区域的隔层(5),所述的初层过滤区域中包括进水管(6)、PH值测试计(7)、药品盒(8)、磁力搅拌器(9)、吸附剂(10),所述的PH值测试计(7)沿着外箱体(1)内壁放置,所述的磁力搅拌器(9)悬挂于外箱体(1)上底面内侧,所述的深层过滤区域包括反渗透膜(11)、气压调节装置(12)、出水管一(13)、出水管二(14),所述的隔层(5)上固定有阀门(15),所述的反渗透膜(11)垂直于外箱体(1),置于深层过滤区域的中间位置,所述的气压调节装置(12)置于外箱体(1)的上盖,所述的出水管一(13)连接于反渗透膜(8)的底端。

2.如权利要求1所述的一种废水中重金属铊的双重净化装置,其特征在于,所述的反渗透膜(11)为管状结构,采用多孔陶瓷纳米复合材料,孔隙率为55-85%。

3.如权利要求1或2任意一项所述的一种废水中重金属铊的双重净化装置,其特征在于,所述的多孔陶瓷纳米复合材料的制备方法为:

步骤一:粒径为60-100nm的纳米复合粉体TiC和TiB290-95份、NH4HCO31-5份、环氧树脂0.5-5份、二氧化硅0.5-5份,将原材料混合后,用超声波分散均匀,在高温电炉中,调节温度至900-1200℃,烧制4-6h,自然降温,得支撑体,备用;

步骤二:向浓度为0.4-0.8mol/L的Ti(SO4)2溶液100ml中加入甘油25ml,使甘油浓度为0.1-0.4mol/L,使用H2SO4或NH3·H2O调节PH值为5.5-8.5,加热至60-90℃,加入加磷酸钠5-15g,搅拌均匀,得膜液,备用;

步骤三:将步骤二制得的膜液涂覆至步骤一制备的支撑体表面,厚度为10-100um,置于均质机转台上,转速为2000-4000r/min,1-5min后,置于高温电炉中,调节温度400-500℃,5-10min后,得陶瓷膜层,重复3-5次;

步骤四:将步骤三所得陶瓷膜层置于高温电炉中,调节温度1200-1400℃,4-6h后,得多孔陶瓷膜。

4.如权利要求3所述的一种废水中重金属铊的双重净化装置,其特征在于,所述的步骤一中TiC和TiB2的质量比1:1.2。

5.如权利要求1所述的一种废水中重金属铊的双重净化装置,其特征在于,所述的外箱体(1)、隔层(5)采用不锈钢材料,内壁经过钝化处理。

6.如权利要求1所述的一种废水中重金属铊的双重净化装置,其特征在于,所述的吸附剂(10)是粒径为0.1-0.3um的活性炭,使用量为总废水质量的10-30%。

7.如权利要求1所述的一种废水中重金属铊的双重净化装置,其特征在于,所述的药品盒(8)为两个分开并排的试管,所述的试管采用聚四氟乙烯材料,试管底部均有阀门,两个试管内分别盛装浓度为0.1mol/L的NaOH溶液和0.05mol/L的H2SO4溶液。

8.如权利要求1所述的一种废水中重金属铊的双重净化装置,其特征在于,所述的阀门(15)前端有孔径0.1um的滤网。

9.如权利要求1所述的一种废水中重金属铊的双重净化装置,其特征在于,所述的重金属铊的双重净化装置的净化步骤为:通过进水管(6)将废水排入初层过滤区域,当水位达装置的2/3时,停止通入废水,通过药品盒(8)调节废水PH值,至PH值测试计(7)显示数值为10-12,打开磁力搅拌器(9)和臭氧发生装置(2),使臭氧进入废水,调节气体流量计(4)使臭氧和废水中铊离子充分反应,将废水中铊离子均氧化为+3价铊离子,在碱性废水中沉淀,向废水中加入吸附剂(10),磁力搅拌器(9)搅拌20-40min后,静置30min,打开阀门(15),使废水流入深层过滤区域,调节气压调节装置(12)调节装置内气压,是废水经过反渗透膜(11)过滤,通过出水管一(13)将净化后的水排出,剩余的浓水通过出水管二(14)进行循环或者铊回收。

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