一种集电解、氧化还原、沉淀一体化的含铬废水处理装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种集电解、氧化还原、沉淀一体化的含铬废水处理装置，包括电解主反应池以及并列设置在电解主反应池一侧的沉淀池和清水池；电解主反应池包括阴极板、阳极板、阴阳极接线端、填料层；阴极板与阳极板通过凹槽固定在电解主反应池的左右两端，阴极板与阳极板中间设有含盐的填料层，填料层用纱网固定置于电解主反应池的正中间。本实用新型操作简单，处理效率高，设备投资低，运行成本低。
【专利说明】
一种集电解、氧化还原、沉淀一体化的含铬废水处理装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及废水处理技术领域，具体涉及一种集电解、氧化还原、沉淀一体化的含铬废水处理装置。
【背景技术】
[0002]含铬废水中铬的存在形式一般有Cr(VI)和Cr(III)两种，其中Cr(VI)的毒性最大。Cr(VI)主要以Cr042-和Cr2072-两种形式存在，在酸性条件下，Cr(VI)主要以Cr2072-形式存在，碱性条件下则以Cr042-形式存在。含铬废水的处理方法较多，目前常用有的电解法、化学法和离子交换法等。其中，化学法需要投加反应药剂容易造成二次污染，离子交换法是利用高分子合成树脂与废水中铬进行离子交换，其成本较高，操作管理复杂，且树脂再生困难使用寿命短。电解还原法因其具有体积小、占地少、耗电低、管理方便、效果好等特点被广泛应用。
[0003]电解法处理含铬废水是近年来水污染治理的研究热点之一，其原理是利用铁板作阳极，在电解过程中阳极上发生氧化反应生成亚铁离子，在酸性条件下，亚铁离子将六价铬离子还原成三价铬离子，亚铁离子被氧化成三价铁离子。同时由于阴极上析出氢气产生OH-与Cr3+、Fe3+反应形成氢氧化物沉淀析出，最后通过沉淀或气浮的方式进行泥水分离，达到废水净化的目的。
[0004]电解法处理含铬废水机理:(I)电解反应:阴极:02+2H20+4e = 40H-，阳极:Fe_2e =Fe2+； (2)氧化还原反应；Cr2072+6Fe2++14H+ = 2Cr3++6Fe3++7H20; (3)沉淀反应:Cr3++30H- = Cr (OH) 3，Fe3++30H- = Fe (OH) 3;由反应方程式可知，Cr (VI)的还原一般在酸性环境中进行，而Cr3+和Fe3+—般在碱性环境下沉淀，而现有的电化学处理含铬废水的技术中大部分在还原阶段需要外加酸来调整PH为酸性，同时在后续的沉淀过程中还需另加碱，此过程需要耗费大量的酸碱;另外目前所采用电化学装置电解氧化还原沉淀基本上是都是在同一反应器内进行，反应过程不易控制。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是为了克服现有技术的缺点和不足，提供操作简单，处理效率高，设备投资低，运行成本低的一种集电解、氧化还原、沉淀一体化的含铬废水处理装置。
[0006]—种集电解、氧化还原、沉淀一体化的含铬废水处理装置，包括电解主反应池以及并列设置在电解主反应池一侧的沉淀池和清水池;所述电解主反应池包括阴极板、阳极板、阴阳极接线端、填料层;所述阴极板与阳极板通过凹槽固定在电解主反应池的左右两端，阴极板与阳极板中间设有含盐的填料层，所述填料层用纱网固定置于电解主反应池的正中间；所述电解主反应池左下端设有进水口，其右上端设有电解液出水口所述进水口和电解液出水口均通过设有法兰的管道与电解主反应池相连接，所述电解主反应池的阳极区设有电解液出水口通过安装有法兰的管道与沉淀池上端相连;所述电解主反应池的阴极区通过循环水栗与沉淀池下端进水口相连;所述沉淀池左上端设溢流口，所述清水池左上端设有出水口；所述沉淀池由上端进水与阴极室进来的电解液混合进行沉淀反应，上清液从沉淀池左上端的溢流口溢流进入清水池。
[0007]优选的，所述阳极板为铁板或铝板，所述阴极板为石墨板、不锈钢板或惰性电极，阴极板与阳极板上均设有可过水的小孔。
[0008]优选的，所述填料层为粘土、娃藻土和粉煤灰中的一种或任意几种混合，填料层内添加有NaCl或KCl。
[0009]优选的，所述电解池的阳极区与沉淀池上端进水口相连的管道为弯管。
[0010]所述溢流口处设细纱网。
[0011 ] 所述沉淀池与清水池的池容比为I?3: I。
[0012]工作过程:待处理的含铬废水从左下端进入电解反应池，在阳极室与阳极板电解出的Fe2+发生氧化还原反应，生成Fe3+和Cr3+，然后从电解池的右上端出水弯管进入沉淀反应池；由于阴极板上发生电解反应会产生0H-，导致阴极室的溶液呈碱性，用循环水栗将阴极室的碱性溶液从沉淀反应池的下端栗入，与阳极室的溶液逆流混合，发生反应生成Cr(0H)3和Fe (0H)3沉淀沉在池底，上清液通过沉淀池的上端的溢流口进入到清水池，进一步沉淀小块絮体，处理后的清水从池子上端排出。
[0013]本实用新型的有益效果:
[0014]1.本实用新型分别设置了电解反应池和沉淀池，使电解氧化还原反应与沉淀反应分别在两个不同的区域内进行；另外在电解池内还将阴极与阳极用填料层隔开，使阴阳极的电解反应分别进行，阴极区生产的碱性溶液主要在阴极室内，阳极区产生的Fe2+主要在阳极室内，有效的促进了氧化还原反应的进行；同时将阴极室内的碱性溶液与阳极室内的反应液通过不同的出口与入口进入到沉淀池内混合，增加了传质效果，加速了沉淀反应的进行，同时不需要外加碱源，有效的控制了处理成本，避免了二次污染；
[0015]2.可专门针对含铬废水的处理，同时也能有效的去除废水中的其他重金属离子，其操作简单，处理效率高，设备投资低，运行成本低。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的结构示意图。
[0017]附图中:11、电解主反应池，111、进水口，112、电解液出水口，113、填料层，12、沉淀池，121、溢流口，122、沉淀池进水口，13、清水池，131、出水口，201、阴极板，202、阳极板，31、
循环水栗。
【具体实施方式】
[0018]下面结合实施例对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细说明:
[0019]如图1所示，一种集电解、氧化还原、沉淀一体化的含铬废水处理装置，包括电解主反应池11以及并列设置在电解主反应池111 一侧的沉淀池12和清水池13;沉淀池12与清水池13的池容比为2:1;
[0020]电解主反应池11包括阴极板201、阳极板202、阴阳极接线端、填料层113;阴极板201与阳极板202通过凹槽固定在电解主反应池11的左右两端，阴极板201与阳极板202中间设含盐的填料层113，填料层113用纱网固定置于电解主反应池11的正中间；阳极板202为铁板板，阴极板201为石墨板，阴极板201与阳极板202上均设可过水的小孔;填料层113为硅藻土和粉煤灰混合物，填料层内添加NaCl ；
[0021 ] 电解主反应池11左下端设进水口 111，其右上端设电解液出水口 112进水口 111和电解液出水口 112均通过法兰的管道与电解主反应池11相连接，出水管为弯管以防止沉淀池的废水倒流；电解主反应池11的阳极区设有电解液出水口 112通过安装有法兰的弯管与沉淀池12上端相连;清水池13左上端设出水口 131;
[0022]沉淀池12由上端进来的阳极区反应液与底部进来的阴极室电解液混合进行沉淀反应，絮块沉在池底，上清液从沉淀池12左上端的溢流口 121溢流进入清水池13，溢流口 121处设细纱网，以防止部分悬浮絮体随水流进入清水池，处理后的清液从出水口 11排出。
[0023]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应当视为在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种集电解、氧化还原、沉淀一体化的含铬废水处理装置，其特征在于，包括电解主反应池以及并列设置在电解主反应池一侧的沉淀池和清水池;所述电解主反应池包括阴极板、阳极板、阴阳极接线端、填料层;所述阴极板与阳极板通过凹槽固定在电解主反应池的左右两端，阴极板与阳极板中间设有含盐的填料层，所述填料层用纱网固定置于电解主反应池的正中间；所述电解主反应池左下端设有进水口，其右上端设有电解液出水口 ；所述进水口和电解液出水口均通过设有法兰的管道与电解主反应池相连接;所述电解主反应池的阳极区设有电解液出水口通过安装有法兰的管道与沉淀池上端相连;所述电解主反应池的阴极区通过循环水栗与沉淀池下端进水口相连;所述沉淀池左上端设溢流口 ；所述清水池上端设有出水口。2.根据权利要求1所述的一种集电解、氧化还原、沉淀一体化的含铬废水处理装置，其特征在于，所述阳极板为铁板或铝板。3.根据权利要求1所述的一种集电解、氧化还原、沉淀一体化的含铬废水处理装置，其特征在于，所述阴极板为石墨板、不锈钢板或惰性电极。4.根据权利要求1所述的一种集电解、氧化还原、沉淀一体化的含铬废水处理装置，其特征在于，所述阴极板与阳极板上均设有可过水的小孔。5.根据权利要求1所述的一种集电解、氧化还原、沉淀一体化的含铬废水处理装置，其特征在于，所述填料层为粘土、娃藻土和粉煤灰中的一种。6.根据权利要求1所述的一种集电解、氧化还原、沉淀一体化的含铬废水处理装置，其特征在于，所述电解主反应池的阳极区与沉淀池上端进水口相连的管道为弯管。7.根据权利要求1所述的一种集电解、氧化还原、沉淀一体化的含铬废水处理装置，其特征在于，所述溢流口处设细纱网。8.根据权利要求1-7任一所述的一种集电解、氧化还原、沉淀一体化的含铬废水处理装置，其特征在于，所述沉淀池与清水池的池容比为I?3:1。
【文档编号】C02F101/22GK205420014SQ201520930958
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年11月20日
【发明人】梁雪梅, 刘蕾, 周来丰, 罗波, 张光文, 黄爱知, 周杨, 李少雄
【申请人】湖南金旅环保股份有限公司