一种非晶合金催化废水的固液分离与废气收集智能装置

本发明属于材料的催化降解工业污水领域，具体涉及一种非晶合金催化废水的固液分离与废气收集智能装置。

背景技术：

1、非晶合金是通过合金熔体的超快速凝固而得到的原子无序积累的新型亚稳态金属材料。除了具有独特的物理、力学性能外，非晶合金在污水处理方面具有高效的催化效率、少量的金属浸出和出色的循环使用性能，在工业废水处理领域十分具有广阔的前景。

2、申请号为201811352972.1的中国发明专利公开了一种制备用于降解染料废水的铁基非晶合金粉末的方法，且公开了将所述超声处理后的铁基非晶合金粉末用于降解染料废液的应用，但是其反应过程中需要借助过氧化氢等，反应过程中会生成相应的fe(oh)3等难溶物沉淀；此外，申请号201811638068.7提到了在非晶合金处理重金属工业废水时，非晶合金与重金属离子发生氧化还原反应，将会有相应的惰性单质重金属以沉淀形式析出，这意味着在废水处理中需要对产生的污泥做相应的固液分离处理。非晶合金广泛的废水处理性能也进一步导致其在废水处理过程中，难免会有氢气、氨气等杂质气体等生成，为了安全等因素考虑，需要同时对反应过程中进行废气收集。

3、申请号202010048211.8公开了一种feconi非晶合金条带的制备及应用，催化处理工业废水具有较高的效率，但是非晶合金是一种脆性材料，条带状的非晶合金容易破坏，影响其在使用过程中的性能。虽然非晶合金粉末可以有效解决条带状非晶合金的脆断性问题，并且粉末状非晶合金具备着更为高效的催化效率，但是其回收问题仍亟需解决。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述不足，提供一种非晶合金催化废水的固液分离与废气收集智能装置，能够有效实现高效率、反应充分、且可回收循环使用非晶合金，并且具备对反应产物的固液分离与废气收集功能。

2、为了达到上述目的，本发明一种非晶合金催化废水的固液分离与废气收集智能装置，包括废水沉淀罐，废水沉淀罐上开设有污水进口、污水出口和废气出口，废水沉淀罐外设置有电动机，电动机的驱动轴伸入废水沉淀罐内，电动机的驱动轴上设置螺旋绞龙，电动机的驱动轴上套设有流体旋转叶轮和非晶合金负载装置；

3、非晶合金负载装置内装填有非晶合金粉末，非晶合金粉末的粒径为50-150微米，非晶合金负载装置外表面覆盖有滤网。

4、非晶合金粉末为fe基非晶合金、mg基非晶合金、cu基非晶合金、co基非晶合金或al基非晶合金中的任意一种或任意组合。

5、非晶合金负载装置为pet材质。

6、滤网的孔径为10-40微米。

7、非晶合金负载装置的顶端开设有外螺纹，流体旋转叶轮的轴孔内开设有内螺纹，非晶合金负载装置的外螺纹与流体旋转叶轮的内螺纹相啮合。

8、流体旋转叶轮上方设置有螺纹套筒，螺纹套筒套设在电动机的驱动轴上，废水沉淀罐顶部设置有顶盖，顶盖上设置有螺母，螺纹套筒的一端与流体旋转叶轮连接，另一端透过顶盖，与螺母连接。

9、污水进口高于污水出口，流体旋转叶轮设置在污水进口旁。

10、废气出口设置在废水沉淀罐的顶部。

11、污水进口上设置有控制阀。

12、污水出口处设置有光照传感器。

13、与现有技术相比，本发明设置有非晶合金负载装置，并在非晶合金负载装置内装填有粒径为50-150微米的非晶合金粉末，粉末的选用可以增大非晶合金催化剂与废水的接触面积，优化传统棒材或条带的不足，实现了高效率、充分反应且可回收循环使用非晶合金粉末的性能；本发明采用电动机带动螺旋绞龙搅动，实现对非晶合金催化污水反应产物的固液分离与废气收集，实现了废水处理过程中的一体化、智能化、便捷化。

14、进一步的，本发明的非晶合金负载装置的材质为pet，使非晶合金负载装置具有较好的机械强度和韧性，具有抗压、防爆、耐酸碱腐蚀、耐摩擦等特点。

15、进一步的，本发明的滤网的孔径为10-40微米，能够滤掉非晶合金粉末反应后的金属单质及其他沉淀物，便于回收利用粉末。

16、进一步的，本发明的污水进口设有控制阀，能够通过调节控制阀的开度，控制污水进口的水流速度，从而控制流体旋转叶轮旋转，促进非晶合金负载装置旋转，能够使搅拌反应更充分，节能减排。

技术特征：

1.一种非晶合金催化废水的固液分离与废气收集智能装置，其特征在于，包括废水沉淀罐(1)，废水沉淀罐(1)上开设有污水进口(1-1)、污水出口(1-2)和废气出口(2-1)，废水沉淀罐(1)外设置有电动机(3)，电动机(3)的驱动轴伸入废水沉淀罐(1)内，电动机(3)的驱动轴上设置螺旋绞龙(9)，电动机(3)的驱动轴上套设有流体旋转叶轮(6)和非晶合金负载装置(7)；

2.根据权利要求1所述的一种非晶合金催化废水的固液分离与废气收集智能装置，其特征在于，非晶合金粉末为fe基非晶合金、mg基非晶合金、cu基非晶合金、co基非晶合金或al基非晶合金中的任意一种或任意组合。

3.根据权利要求1所述的一种非晶合金催化废水的固液分离与废气收集智能装置，其特征在于，非晶合金负载装置(7)为pet材质。

4.根据权利要求1所述的一种非晶合金催化废水的固液分离与废气收集智能装置，其特征在于，滤网的孔径为10-40微米。

5.根据权利要求1所述的一种非晶合金催化废水的固液分离与废气收集智能装置，其特征在于，非晶合金负载装置(7)的顶端开设有外螺纹，流体旋转叶轮(6)的轴孔内开设有内螺纹，非晶合金负载装置(7)的外螺纹与流体旋转叶轮(6)的内螺纹相啮合。

6.根据权利要求1所述的一种非晶合金催化废水的固液分离与废气收集智能装置，其特征在于，流体旋转叶轮(6)上方设置有螺纹套筒(5)，螺纹套筒(5)套设在电动机(3)的驱动轴上，废水沉淀罐(1)顶部设置有顶盖(2)，顶盖(2)上设置有螺母(4)，螺纹套筒(5)的一端与流体旋转叶轮(6)连接，另一端透过顶盖(2)，与螺母(4)连接。

7.根据权利要求1所述的一种非晶合金催化废水的固液分离与废气收集智能装置，其特征在于，污水进口(1-1)高于污水出口(1-2)，流体旋转叶轮(6)设置在污水进口(1-1)旁。

8.根据权利要求1所述的一种非晶合金催化废水的固液分离与废气收集智能装置，其特征在于，废气出口(2-1)设置在废水沉淀罐(1)的顶部。

9.根据权利要求1所述的一种非晶合金催化废水的固液分离与废气收集智能装置，其特征在于，污水进口(1-1)上设置有控制阀。

10.根据权利要求1所述的一种非晶合金催化废水的固液分离与废气收集智能装置，其特征在于，污水出口(1-2)处设置有光照传感器(8)。

技术总结
本发明属于材料的催化降解工业污水领域，公开了一种非晶合金催化废水的固液分离与废气收集智能装置，本发明设置有非晶合金负载装置，并在非晶合金负载装置内装填有粒径为50‑150微米的非晶合金粉末，粉末的选用可以增大非晶合金催化剂与废水的接触面积，优化传统棒材或条带的不足，实现了高效率、充分反应且可回收循环使用非晶合金粉末的性能；本发明采用电动机带动螺旋绞龙搅动，实现对非晶合金催化污水反应产物的固液分离与废气收集，实现了废水处理过程中的一体化、智能化、便捷化。

技术研发人员：沙振东,宋甲本
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14