用于玻璃生产线尾气的废水、废渣处理系统的制作方法

1.本发明涉及废气的净化技术领域，具体涉及用于玻璃生产线尾气的废水、废渣处理系统。


背景技术：

2.玻璃生产中的原料制备工艺产生的大气污染物包括颗粒物、氮氧化物、硫氧化物等物质，含硫化物的废水可以腐蚀建筑物，在厌氧条件下，硫化物会被微生物（硫杆菌属）还原而形成h2s，含硫化物废水中的硫化氢可以穿透微生物的细胞膜，进入细胞内部并对微生物产生毒性作用，因此对于玻璃生产线产生的尾气一定要经过脱硫处理。
3.在mfc（微生物燃料电池）中，聚集在阳极表面的一些特殊微生物在厌氧条件下可以氧化降解有机物，并产生氢质子和电子，氢质子和电子分别通过自由扩散作用和外电路电子传递作用到达阴极，然后和阴极表面的电子受体发生氧化还原反应，从而完成mfc产电及电子利用过程。因mfc产生的电子在阴极可以与氧气或含硫化合物、含氮化合物等电子受体发生氧化还原反应，降解水体中的硫酸盐、硝酸盐等物质，实现了在回收电能的同时进行污水处理，已成为一种新型的生物污废水处理技术。
4.如中国专利公开号为cn101710624a的专利文献中，一种连续高效废水处理微生物燃料电池，主要由阳极室，位于阳极室内的阳极、聚合物颗粒载体，质子交换膜，外电阻，阴极室和位于阴极室内阴极、曝气头组成，所述阳极室为密闭容器，室内上部为由分离器形成的气液固三相分离区，三相分离区下方为流化反应区，阳极室联接阴极室的室壁上设计有让质子透过质子交换膜进入到阴极室的连通孔，质子交换膜设置在从阳极室向阴极室迁移的路径上，阴极室为上部敞口容器，位于阴极室内的曝气头与位于阴极室壁上的空气进气口连接，阳极和阴极通过导线与外电阻连接构成回路。
5.上述方案虽然能够实现废水的处理作用，但是在用于处理玻璃生产线产生的废水时，废水中的废渣中含有尖锐的硬物碎渣，硬物碎渣会破坏微生物燃料电池中的质子交换膜，因此我们需要一种能解决微生物燃料电池中废渣破坏质子交换膜的问题的废水、废渣处理系统。


技术实现要素：

6.本发明提供了用于玻璃生产线尾气的废水、废渣处理系统，目的为解决微生物燃料电池中废渣破坏质子交换膜的问题。
7.为了达到上述目的，本方案提供如下技术方案：废渣处理装置，废渣处理装置包括，废渣处理装置，包括过滤池、处理池；过滤池内固定有过滤网，过滤网的所在平面相较于水平面不小于20
°
；过滤池外侧固定连接有伸缩气缸，伸缩气缸的伸缩端延伸于过滤池的内部，伸缩气缸的伸缩端固定连接有清洁块，清洁块在伸缩气缸作用下在过滤网顶面往复运动；过滤池侧壁固定有收集盒，收集盒同过滤池内部连通，收集盒位于相邻过滤网最低端的一侧；
处理池内竖直固定有质子交换膜，质子交换膜的左右两侧分别固定有阳极与阴极，阳极和阴极通过导线连接；处理池阳极一侧与过滤池之间连通有导管，导管外壁固定有驱动电机，驱动电机的输出轴固定连接有涡轮，蜗轮转动连接于导管内部；温测装置，温测装置用以获取过滤池中液体温度并发出温度电信号；控制模块，控制模块设有温度电信号阈值，控制模块电连接温测装置；导管内固定有电控导管阀门；控制模块在接收到温度电信号在阈值范围内时开启导管阀门，控制模块在接收到温度电信号超出阈值范围时关闭导管阀门。
8.本基础方案原理以及有益效果在于：滤网一端固定在排污口底部的过滤池壁上，滤网倾斜设置，滤网另一端固定在过滤池另一侧的侧壁上方，清洁块与滤网的表面接触。滤网可以能够对污水中的废渣实现过滤作用。而倾斜设置的滤网使得沉积的废渣会在重力的影响下堆积到下方的收集盒处。伸缩气缸启动后，伸缩气缸的伸缩端进行往复伸缩运动。倾斜设置的滤网表面堆积的废渣都会从过滤网的最低端处排出过滤池进入收集盒内。
9.处理池的两个侧壁上分别固定着阳极和阴极，阳极和阴极通过导线连接，质子交换膜设置在阳极和阴极中间，废水在单室阳极处被微生物氧化,电子由阳极经导线传递到阴极,质子经质子交换膜到达阴极，产生电流。
10.导管的进口连通过滤池底部，导管的出口连通处理池，导管出口处设有用以开关导管出口的导管阀门，过滤池中经滤网过滤后的废水沿着导管流入处理池中，导管阀门控制导管开启与关闭。
11.导管连通过滤池和处理池，过滤池中经过过滤废渣后的废水进入处理池中，处理池的两个侧壁上分别固定着阳极和阴极，阳极和阴极通过导线连接，质子交换膜设置在阳极和阴极中间，废水在单室阳极处被微生物氧化,电子由阳极经导线传递到阴极,质子经质子交换膜到达阴极，产生电流。在生物电化学过程中，厌氧条件下废水中的硫酸盐还原菌以有机物作为电子供体，可将硫酸盐、硫代硫酸盐以及亚硫酸盐还原为硫化物，一方面起到了对于废水的脱硫处理的技术效果，另一方面利用了硫酸盐中的化学能。
12.在污水经过导管的过程中，驱动电机驱动蜗轮在导管内进行周向转动，进而实现对液体搅拌的作用，有效提高污水的流动速度，使得处理池中的微生物混合更为均匀，提升发电效率。
13.温测装置用以获取过滤池中液体温度并发出温度电信号，控制模块用于接受温度电信号，在过滤池温度偏离适宜温度区间时关闭导管阀门，直至温度恢复至阈值时再次开启导管阀门，使得废水中的微生物始终处在一个适合的温度环境中。
14.本方案通过倾斜设置的滤网、排污阀门和活塞往复式气动振动器的配合，实现了对于废水中废渣的有效处理，避免废渣破坏质子交换膜。通过温测装置、控制模块和导管阀门的配合，给微生物提供了一个良好的生存环境。通过驱动电机和涡轮的设置，提升了微生物的交换环境，提升了发电效率。
15.进一步，还包括ph值监测装置，所述ph值监测装置固定于所述处理池内，所述ph值监测装置用以获取处理池中靠近阳极一侧的ph值大小并向控制模块发出ph值信号。
16.有益效果：监测处理池中的废水ph值是否适宜微生物生存。
17.进一步，还包括蓄水箱，所述蓄水箱内装填有水溶液，所述蓄水箱内开有出水口，
所述出水口固定有电控蓄水阀门，所述电控蓄水阀门电连接于所述控制模块；所述控制模块设有ph值信号阈值，所述控制模块在接收到的ph值信号值偏离ph值信号阈值时控制蓄水阀门开启；所述控制模块在接收到的ph值信号值位于ph值信号阈值范围内时控制蓄水阀门关闭。
18.有益效果：在废水ph值偏离适宜区间时添加中性ph值的水进入处理池中，利于废水达到硫氧化菌适宜的生存环境，从而提升发电效率。
19.进一步，所述ph值信号阈值为6.5-7.5。
20.进一步，所述涡轮导程角为15
°‑
30
°
。
21.有益效果：旋流能力强，提升涡轮对液体的搅拌效果。
22.进一步，所述涡轮外径不低于200mm。
23.进一步，所述过滤网的网孔小于4mm。
24.有益效果：旋流能力强，提升涡轮对液体的搅拌效果。
25.进一步，所述温度电信号的阈值范围为20-45℃。
26.进一步，所述蜗轮的转动轴外壁沿周向等间距阵列有若干凸块，驱动电机相邻转动杆的一侧固定有同所述凸块配合的触发开关，所述触发开关与蓄水阀门串联在同一电路；触发开关在未接触的状态下为关闭状态，触发开关在凸块抵触的过程中为开启的状态。
附图说明
27.图1为本发明实施例一的用于玻璃生产线尾气的废水、废渣处理系统的结构示意图；图2为本发明实施例二导管的局部放大示意图。
具体实施方式
28.下面通过具体实施方式进一步详细的说明：具体实施的附图标记为：过滤池1、过滤网2、伸缩气缸3、清洁块4、收集盒5、盖板6、排污孔7、处理池8、阳极9、阴极10、质子交换膜11、导管12、驱动电机13、蜗轮14、导管阀门15、蓄水箱16、蓄水阀门17、转动轴18、凸块19、触发开关20。
29.实施例一如下附图1所示：用于玻璃生产线尾气的废水、废渣处理系统，包括：废渣处理装置，废渣处理装置包括，废渣处理装置，包括过滤池1、处理池8。
30.其中过滤池1为筒状结构，且过滤池1的顶部为进水口，过滤池1的底部为出水口。过滤池1的内部焊接固定有过滤网2，过滤网2的所在面相对于水平面之间的夹角为30
°
，滤网孔径为3mm。过滤池1的右侧外壁螺栓固定有伸缩气缸3，伸缩气缸3的伸缩端延伸于过滤池1的内部。伸缩气缸3与过滤池1外壁之间的连接处设有密封圈。伸缩气缸3的伸缩方向平行于过滤网2的所在面。伸缩气缸3的伸缩端固定连接有清洁块4，清洁块4的底部相抵于过滤网2的顶面，清洁块4在伸缩气缸3作用下在过滤网2顶面往复运动。
31.过滤池1的右侧壁焊接固定有收集盒5。过滤池1的左侧壁开有排污孔7，排污孔7位于过滤网2最低端的上方。排污孔7的一端同过滤池1连通，排污孔7的另一端连通于收集盒5。收集盒5的顶部开有开口，开口处转动连接有盖板6，盖板6能够对收集盒5的开口进行密
闭遮盖。
32.处理池8内竖直固定有质子交换膜11，质子交换膜11的左右两侧分别固定有阳极9与阴极10，阳极9和阴极10通过导线连接。处理池8阳极9一侧与所述过滤池1之间连通有导管12。导管12的顶部螺栓固定有驱动电机13，驱动电机13的输出轴竖直朝向下方且延伸于导管12的内部。驱动电机13的输出轴同轴键连接固定有涡轮，涡轮导程角为20
°
。导管12内法兰固定有电控导管阀门15。
33.温测装置，温测装置用以获取过滤池1中液体温度并发出温度电信号；温测装置可采用伊莱科开口探头式热电偶温度传感器。
34.控制模块，控制模块设有温度电信号阈值，温度电信号的阈值范围为20-45℃。控制模块电连接温测装置。所述控制模块在接收到温度电信号在阈值范围内时开启导管阀门15，控制模块在接收到温度电信号超出阈值范围时关闭导管阀门15。
35.ph值监测装置，ph值监测装置螺纹固定于处理池8的内壁，ph值监测装置的探头延伸于处理池8内。ph值监测装置用以获取处理池8中靠近阳极9一侧的ph值大小并向控制模块发出ph值信号。ph值监测装置可采用博取仪器的ph8010复合污水ph电级传感器。
36.还包括蓄水箱16，蓄水箱16固定于处理池8的顶部，蓄水箱16侧壁开有连通处理池8的出水口，出水口内固定有电控蓄水阀门17。蓄水箱16内装填有水溶液，电控蓄水阀门17电连接于所述控制模块。所述控制模块设有ph值信号阈值6.8，控制模块在接收到的ph值信号值偏离ph值信号阈值时控制蓄水阀门17开启；控制模块在接收到的ph值信号值位于ph值信号阈值范围内时控制蓄水阀门17关闭。
37.具体实施过程如下：滤网一端固定在排污口底部的过滤池1壁上，滤网倾斜设置，滤网另一端固定在过滤池1另一侧的侧壁上方，清洁块4与滤网的表面接触。滤网可以能够对污水中的废渣实现过滤作用。而倾斜设置的滤网使得沉积的废渣会在重力的影响下堆积到下方的收集盒5处。伸缩气缸3启动后，伸缩气缸3的伸缩端进行往复伸缩运动。倾斜设置的滤网表面堆积的废渣都会从过滤网2的最低端处排出过滤池1进入收集盒5内。
38.处理池8的两个侧壁上分别固定着阳极9和阴极10，阳极9和阴极10通过导线连接，质子交换膜11设置在阳极9和阴极10中间，废水在单室阳极9处被微生物氧化,电子由阳极9经导线传递到阴极10,质子经质子交换膜11到达阴极10，产生电流。
39.导管12的进口连通过滤池1底部，导管12的出口连通处理池8，导管12出口处设有用以开关导管12出口的导管阀门15，过滤池1中经滤网过滤后的废水沿着导管12流入处理池8中，导管阀门15控制导管12开启与关闭。
40.导管12连通过滤池1和处理池8，过滤池1中经过过滤废渣后的废水进入处理池8中，处理池8的两个侧壁上分别固定着阳极9和阴极10，阳极9和阴极10通过导线连接，质子交换膜11设置在阳极9和阴极10中间，废水在单室阳极9处被微生物氧化,电子由阳极9经导线传递到阴极10,质子经质子交换膜11到达阴极10，产生电流。在生物电化学过程中，厌氧条件下废水中的硫酸盐还原菌以有机物作为电子供体，可将硫酸盐、硫代硫酸盐以及亚硫酸盐还原为硫化物，一方面起到了对于废水的脱硫处理的技术效果，另一方面利用了硫酸盐中的化学能。
41.在污水经过导管12的过程中，驱动电机13驱动蜗轮14在导管12内进行周向转动，进而实现对液体搅拌的作用，有效提高污水的流动速度，使得处理池8中的微生物混合更为
均匀，提升发电效率。
42.温测装置用以获取过滤池1中液体温度并发出温度电信号，控制模块用于接受温度电信号，在过滤池1温度偏离适宜温度区间时关闭导管阀门15，直至温度恢复至阈值时再次开启导管阀门15，使得废水中的微生物始终处在一个适合的温度环境中。
43.本方案通过倾斜设置的滤网、排污阀门和活塞往复式气动振动器的配合，实现了对于废水中废渣的有效处理，避免废渣破坏质子交换膜11。通过温测装置、控制模块和导管阀门15的配合，给微生物提供了一个良好的生存环境。通过驱动电机13和涡轮的设置，提升了微生物的交换环境，提升了发电效率。
44.实施例二本实施例与实施例一的不同之处在于，如附图2所示，蜗轮14的转动轴18外壁沿周向等间距阵列有若干凸块19。蜗轮14的转动轴18的左侧设有同凸块19配合的接触开关，接触开关固定连接在驱动电机13的外壁。凸块19在转动的过程中能够在最左侧处抵触至接触开关。接触开关在未接触的状态下为关闭状态，接触开关在凸块19抵触的过程中处于开启的状态。接触开关与蓄水阀门17串联在同一电路。
45.具体实施过程如下：当处理模块判断需要对处理池8内进行ph值调节时，在蜗轮14转动的过程中，凸块19会依次逐一途径设在上方的接触开关。每当一个凸块19经过接触开关时，均会对触发开关20进行一次触发开启。每一次的蓄水阀门17开启，均能使少量的水溶液流通至处理池8的阳极9处，进而达到少量多次添加水溶液，实现调节ph值，提高阳极9内的液体流动以及调节ph值效率的技术效果。
46.上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。