一种协同供电快速处理废水中重金属离子的装置的制作方法

本发明涉及一种废水处理装置，尤其涉及一种协同供电快速处理废水中重金属离子的装置。

背景技术：

废水中含有的重金属离子对人们的环境和身体均有巨大危害，其中通过人工湿地中设置电极来还原重金属离子是常用的方法之一，但是传统方式一般是将阳电极和阴电极相对设置，阴电极面积较小，所以还原重金属离子的区域比较局限，效率不够高。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种协同供电快速处理废水中重金属离子的装置，利用清洁能源为人工湿地布设微电场，该微电场具有具有较大面积的阴电极，能够加快还原废水中的重金属离子。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种协同供电快速处理废水中重金属离子的装置，包括直流供电装置、人工湿地、插入人工湿地并与直流供电装置连接的阳电极和阴电极以及设置在人工湿地下游的集水装置，所述直流供电装置包括立柱、设置在立柱上的风能发电装置、太阳能发电板和蓄电池，风能发电装置和太阳能发电板分别通过各自对应的稳压器为蓄电池充电；所述阳电极为竖直插入所述人工湿地中间的圆柱形电极，所述阴电极沿人工湿地的边缘设置；所述蓄电池的正极和负极分别与阳电极和阴电极通过导线相连，蓄电池配设电源开关。

作为本发明的一种优选技术方案，所述人工湿地的横截面为圆形，所述阴电极为圆环形。

作为本发明的一种优选技术方案，所述人工湿地和阴电极的横截面为正多边形。

作为本发明的一种优选技术方案，所述阳电极位于所述阴电极的几何中心。

作为本发明的一种优选技术方案，所述人工湿地内种植挺水植物，挺水植物的密度从阴电极附近向内逐渐变小。

作为本发明的一种优选技术方案，所述集水装置包括连通至所述人工湿地底部的输水管、设置在输水管外端的集水池以及设置在输水管上的阀门。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明利用清洁能源为人工湿地布设微电场，该微电场具有具有较大面积的阴电极，能够加快还原废水中的重金属离子；同时在微电场的作用下给微生物和植物提供刺激，促进微生物的代谢活动，促进有机物的代谢，促进植物的生长，加速重金属的吸收和转移；有效利用风能和太阳能协同为微电场供电，减少碳排放。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的整体结构图。

图2是本发明第一种具体实施例的俯视图。

图3是本发明第二种具体实施例的俯视图。

图中：1、人工湿地2、立柱3、风能发电装置4、太阳能发电板5、蓄电池6、电源开关7、稳压器11、阳电极12、阴电极13、挺水植物14、输水管15、集水池16、阀门17、导线。

具体实施方式

参看附图1-3，本发明一个具体实施方式的结构中直流供电装置、人工湿地1、插入人工湿地1并与直流供电装置连接的阳电极11和阴电极12以及设置在人工湿地1下游的集水装置，所述直流供电装置包括立柱2、设置在立柱2上的风能发电装置3、太阳能发电板4和蓄电池5，风能发电装置3和太阳能发电板4分别通过各自对应的稳压器7为蓄电池5充电；所述阳电极11为竖直插入所述人工湿地1中间的圆柱形电极，所述阴电极12沿人工湿地1的边缘设置；所述蓄电池5的正极和负极分别与阳电极11和阴电极12通过导线17相连，蓄电池5配设电源开关6。

所述阳电极11位于所述阴电极12的几何中心。该布局方式能够使被还原后的重金属在阴电极12附近均匀分布，便于挺水植物13对重金属的吸收和转移。

所述人工湿地1内种植挺水植物13，挺水植物13的密度从阴电极12附近向内逐渐变小。挺水植物13能够吸收和转移重金属，阴电极12附近的重金属较多，故挺水植物13更加稠密。

所述集水装置包括连通至所述人工湿地1底部的输水管14、设置在输水管14外端的集水池15以及设置在输水管14上的阀门16。当检测废水中重金属离子达到标准后则打开阀门16，人工湿地1中处理后的水经输水管14流入集水池15。

单独参看附图2所示的第一种具体实施例，其特点是所述人工湿地1的横截面为圆形，所述阴电极12为圆环形。本实施例的阴电极12为圆环形，较适用于少量含有重金属的废水处理，仅需布局一个本发明的处理装置即可，本实施例的微电场的电场线从阳电极11向四周均匀辐射，使重金属在阴电极12附近均匀，便于挺水植物13对重金属的吸收和转移。

单独参看附图3所示的第二种具体实施例，其特点是所述人工湿地1和阴电极12的横截面为正多边形。人工湿地1和阴电极12的横截面优选正六边形或正四边形，本实施例能够布局多个本发明的处理装置，相邻处理装置的相邻边界能够互补贴合，具有较高的匹配度，适用于大量含有重金属的废水处理。

本发明的工作原理是：风能发电装置3和太阳能发电板4通过稳压器7为蓄电池5充电，不仅减少碳排放，而且蓄电池5蓄电后，即使在夜间没风的情况下，也能够连续进行废水处理，增加本发明的工作时限。

阳电极11和阴电极12分别连接蓄电池5的正极和负极，使阳电极11和阴电极12之间形成微电场，而且阴电极12采用环形或正多边形的设计，增大其表面积，进而增加其还原重金属离子的有效面积，提高处理废水的效率。

上述描述仅作为本发明可实施的技术方案提出，不作为对其技术方案本身的单一限制条件。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种协同供电快速处理废水中重金属离子的装置，包括直流供电装置、人工湿地、插入人工湿地并与直流供电装置连接的阳电极和阴电极以及设置在人工湿地下游的集水装置，所述直流供电装置包括立柱、设置在立柱上的风能发电装置、太阳能发电板和蓄电池，风能发电装置和太阳能发电板分别通过各自对应的稳压器为蓄电池充电；所述阳电极为竖直插入所述人工湿地中间的圆柱形电极，所述阴电极沿人工湿地的边缘设置；所述蓄电池的正极和负极分别与阳电极和阴电极通过导线相连，蓄电池配设电源开关。本发明利用清洁能源为人工湿地布设微电场，该微电场具有较大面积的阴电极，能够加快还原废水中的重金属离子。

技术研发人员：刘学华;王俊锋;刘学才;陈海波;秦雪冰
受保护的技术使用者：郑州大学第一附属医院
技术研发日：2017.07.02
技术公布日：2017.11.07