一种小型双涡状线式电化学废水重金属检测和处理装置的制作方法

本发明涉及一种小型双涡状线式电化学废水重金属检测和处理装置，尤其是适用于小量连续排放废水的重金属离子检测和处理。

背景技术：

随着科学技术的日益发展，伴随而来的环境污染也越来越严重。环境污染主要包括气体污染和水质污染。其中在水质污染中，重金属离子污染是重要的一个部分，且重金属污染一旦进入水体循环，就很难处理，对人类健康造成直接威胁。因此，在工业生产、科研和化学实验中，要及时处理废水中的重金属离子。

目前对重金属废水的常规处理方法有化学沉淀法、生物法、离子交换树脂法、吸附法和电化学法。其中前四种方法的基本原理都是将废水中重金属转化成沉淀物或易于处理的其他形式，然后填埋，但易造成二次污染。

电化学法是近年发展起来的重金属废水处理方法。它利用电化学原理处理废水，具有的优点为：①无需添加氧化剂、絮凝剂等化学药品；②可单独或与其他技术相结合处理；③产生二次污染少。但电化学法也存在着能耗大、成本高、占地多等不足。尤其是在废水排放量小且连续排放的工业生产、科学研究和化学实验中，往往需要的反应池路径长、占地大、反应中的电流不容易控制、反应效率低的问题。对传统电化学处理工艺的改进和新型电化学反应器的研制是目前备受备受国内外关注的领域。同时，如果预先检测到金属离子浓度，可以提高电化学处理效率。

技术实现要素：

本发明的目的是采用电化法方法，提供一种小型双涡状线式的电化学废水检测和处理装置，尤其是用于排放量小且连续排放的工业生产、科学研究和化学实验等领域，解决电化学检测重金属离子时信号弱；处理重金属离子时极距远、电流大、效率低的问题，提出集检测和处理一体式的装置。

本发明提供的装置由三级反应池构成，并可根据需要扩展到多级或减小到一级或二级。其中进水口(1)、出水口(2)、涡状电极(10)、(11)、(13)、(14)、侧壁(12)、底板(3)构成第一级反应池。

第一级的涡状电极(10)和(11)构成一对电极；(13)和(14)构成一对电极。(10)和(11)、(13)和(14)分别安装在侧壁(12)的两侧并绝缘。

第一级的涡状电极(10)和(11)分别有引线引出，通过控制系统和选择开关，分别连接至通用的电导率测试仪再将信号输入到控制系统；或者连接到电化学反应的工作电源。第一级的涡状电极(13)和(14)通过引线和控制系统连接到电化学反应的工作电源。

第二级、第三级反应池与第一级结构相同。第二级的入水口(4)与第一级的出水口(2)连接；第二级的出水口(5)与第三级的入水口(7)连接。第二级、第三级的涡状电极分别通过引线和控制系统连接到电化学反应的工作电源。

废水由第一级的进水口(1)流入反应池，按照图1和图2键头所示的方向依次流经三级反应池后，最后由第三级的出水口(8)流出。

当开始废水检测和处理时，首先由控制系统控制电极对(10)和(11)连通电导仪，采集到重金属的浓度信息，然后将三级反应池的电极对分别连通到电化学的处理电源，进行废水中的重金属处理。

本发明的优点和积极效果。

本发明提供的小型双涡状线式电化学废水重金属检测和处理装置，主要对连续排放的废水进行电化学处理，优点和积极效果如下。

(1)对重金属离子的检测和处理集成在同一装置中进行处理，能够根据废水中的离子浓度，通过控制系统实时调整电学参数。

(2)涡状线结构的反应池，增加了废水流经的长度，可以布置更大面积的电极。

(3)涡状线为光滑曲线，减小对水流的阻力、避免电极打火。

多级结构减小了空间长度，且可以根据废水重金属离子浓度增加或减少反应池级数。

附图说明

图1是本发明提供的小型双涡状线式电化学废水重金属检测和处理装置内部结构的主视图，图中箭头为废水流动的方向；图2是本装置内部结构的俯视图；图3是本装置外部结构的主视图；图4是本装置外部结构的俯视图。

具体实施方式

图1、2、3、4所示结构为本发明的示意图。图中示意了三级结构的反应池结构。根据废水量和重金属浓度的大小，可以增加或减少反应池的级数。

图中结构，第一级反应池中的电极对(10)和(11)通过引线引出，通过控制系统和选择开关，用两种方式进行选通连接：一种方式是连接到电导率测试仪，并将电导率测试仪的信号输入到控制系统，用于判断废水中重金属离子的浓度，重金属离子浓度与电导率成反比，即重金属离子浓度越高，电导率越小；另一种方式是连接到电化学反应的供电电源，用于对重金属离子进行反应并从废水中去除。

电极对(13)和(14)通过控制系统连接到电化学反应的供电电源，用于对重金属离子进行反应并从废水中去除。

第二级和第三级均各有两个电极对，它们与第一极的电极对(10)和(11)、(13)和(14)结构相同。第二级和第三级的电极对通过控制系统连接到电化学反应的供电电源，用于对重金属离子进行反应并从废水中去除。检测过程如下。

(1)当需要对废水进行处理时，废水从入水口(1)自上而下流入第一级反应池，由控制系统发出命令，电极对(10)和(11)连通电导仪，开始检测重金属离子浓度；同时电极对(13)和(14)、第二级、第三级的电极对均由控制系统发出命令，与电化学反应的供电电源断开连通。

(2)当检测到重金属离子浓度后，控制系统将电极对(10)和(11)与电导仪断开连接，同时，将所有电极对与电化学反应的供电电源连通，并根据重金属离子浓度调节电流强度，开始对处理废水。废水经处理后由出水口(8)流出。

根据拟定的要求，重复(1)和(2)步骤，实现废水的连续处理。