一种用于电镀漂洗水中重金属回收的光电催化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于电镀漂洗水中重金属回收的光电催化装置，所述的装置包括：反应容器、上盖、进水管、蓄电池、阳极电极、阴极电极、汞灯阵列、PH测量计、磁力搅拌器、过滤膜、排水管、排水阀，通过电化学反应和光催化反应促进电镀漂洗水中重金属离子的还原高效进行，所处理的电镀漂洗水经过膜系统过滤浓缩处理，且重金属离子达到5g/L。本实用新型专利技术原理简单，小型化，重金属回收率高，反应速率快，回收过程中无二次污染，处理后的出水达到直接排放标准。

A photo catalytic device for recovery of heavy metals in electroplating rinsing water

The utility model discloses a device for photoelectric catalytic electroplating rinse water heavy metal recovery, the device comprises a reaction container, an upper cover, a water inlet pipe, a battery, an anode electrode and a cathode electrode, mercury lamp array, PH meter, magnetic stirrer, membrane filtration, drainage pipe, drain valve, and through electrochemical reaction to promote the photocatalytic reaction of heavy metal ions in electroplating rinse reduction efficient, electroplating rinse water treated by membrane filtration system and concentration of heavy metal ions reached 5g/L. The utility model has the advantages of simple principle, small size, high recovery rate of heavy metal, fast reaction rate, no two pollution in the process of recovery, and the treated effluent reaches the direct discharge standard.

【技术实现步骤摘要】
一种用于电镀漂洗水中重金属回收的光电催化装置
本技术涉及废水回收处理领域，具体来讲，涉及一种用于电镀漂洗水中重金属回收的光电催化装置。
技术介绍
电镀是为了提高材料的导电性、耐磨性、抗腐蚀性等物理化学性能，利用电化学原理，在金属或非金属材料表面镀上一层金属或合金的过程。在电镀结束之后，需要对镀件表面进行彻底清洗，因此会有大量的电镀漂洗废水产生，电镀漂洗用水量占电镀行业总用水量的80％以上。电镀作为加工制造的一部分，已成为我国国民工业部可或缺的一环。但同时电镀的过程中往往有大量的漂洗废水产生，这些废水中一般含有大量的重金属离子，如果不能有效处理，会对生态环境和人体健康造成严重的危害。目前，电镀废水的主要处理方法有化学沉淀法、吸附法、微电解法、离子交换法等，这些方法往往需要投加大量的污水处理药剂，成本高；难以去除电镀废水中络合态的重金属，产水难以达到国家标准；无法实现电镀漂洗水的循环回用，同时漂洗水中的重金属回收困难，造成资源浪费；产生大量的污泥，容易造成二次污染。近年来，光催化氧化法是废水中重金属处理的热门方向。该方法氧化性强，能够实现重金属以游离态形式被还原，常见的光催化剂包括TiO2、ZnO、WO3等。其中，TiO2研究较多，原理是通过一定波长的紫外光照射半导体表面激发出光生空穴空穴进而产生羟基自由基实现重金属的离子的无选择性氧化降解。然而，单独光催化会出现光生空穴和光生电子容易复合的缺点，出现光催化效率低下的问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服上述缺陷，设计一种用于电镀漂洗水中重金属回收的光电催化装置，能够将经膜处理后浓缩100倍以上的电镀漂洗水中的重金属离子高效催化还原。为解决上述问题，本技术所采用的技术方案是：一种用于电镀漂洗水中重金属回收的光电催化装置，所述的装置主要包括：反应容器、上盖、进水管、蓄电池、阳极电极、阴极电极、汞灯阵列、PH测量计、磁力搅拌器、过滤膜、排水管、排水阀，所述的蓄电池设置于上盖外侧上部，所述的阳极电极、阴极电极分别通过导线连接蓄电池，阳极电极、阴极电极置于反应容器内，所述的PH测量计竖直固定于反应容器的侧壁上，所述的磁力搅拌器置于反应容器的底部，所述的汞灯阵列固定于反应容器的外部，所述的排水管置于反应容器的底部，所述的反应容器与排水管之间有过滤膜，所述的排水阀置于排水管靠近反应容器一端。进一步的，所述的反应容器外形为圆形结构，容积为500-600ml，采用石英玻璃材料，具有耐腐蚀性，且透光性好。进一步的，所述的上盖有一直径为1cm的透气孔，便于将电镀漂洗水中气体或反应产生气体进行排放。进一步的，所述的阳极电极为片状结构的TiO2材料,外形尺寸为50mm×100mm×0.5mm，化学性质稳定、无毒，且光催化活性高。进一步的，所述的阴极电极为片状结构的石墨，外形尺寸为50mm×100mm×0.5mm。进一步的，所述的汞灯阵列是功率为6-10W的低压汞灯阵列，所述的低压汞灯阵列辐射波长为180-550nm，优选为220nm-260nm，属于紫外波段，促进阳极电极光催化性能。进一步的，所述的PH测量计包括柱状探测头和显示器，所述的柱状探测头置于反应容器内部，所述的显示器安装在上盖外侧，直接读取内部电镀漂洗水的PH值，以便调节提高光电催化效率。进一步的，所述的磁力搅拌器包括搅拌基座、搅拌子，所述的搅拌基座置于反应容器的底部，所述的搅拌子置于反应容器的内部，所述的搅拌基座与搅拌子通过导线连接，通过搅拌基座调节搅拌子的转速，转速调节范围在0-300r/min,搅拌子带动电镀漂洗水转动，使重金属离子均匀分布。进一步的，所述的搅拌子采用聚四氟乙烯和优质磁钢材料，耐磨、耐化学腐蚀且磁性强。进一步的，所述的过滤膜孔隙率为85-95％，孔径为0.4-0.45um，排水阀打开后水可排除，将重金属颗粒留在反应容器内被回收。本技术的有益效果为：装置中采用光电组合催化对废液中重金属离子进行还原，降低光生空穴和光生电子的复合率，解决了光催化效率低的问题；采用PH测试计辅助调节电镀漂洗水PH值，为反应提供适宜条件，磁力搅拌器使电镀漂洗水金属离子均匀分布，使重金属回收更彻底。本技术结构简单，成本低，效率高，在反应过程中不会产生二次污染，同时促进电镀漂洗水中有机物的分解。附图说明图1为本技术的一种用于电镀漂洗水中重金属回收的光电催化装置结构示意图；其中，1-反应容器、2-上盖、3-进水管、4-蓄电池、5-阳极电极、6-阴极电极、7-汞灯阵列、8-PH测量计、9-磁力搅拌器、10-过滤膜、11-排水管、12-排水阀。具体实施方式下面结合具体实施方式对本技术进行详细说明。如图1所示，一种用于电镀漂洗水中重金属回收的光电催化装置，装置主要包括：反应容器1、上盖2、进水管3、蓄电池4、阳极电极5、阴极电极6、汞灯阵列7、PH测量计8、磁力搅拌器9、过滤膜10、排水管11、排水阀12，蓄电池4设置于上盖2外侧上部，阳极电极5、阴极电极6分别通过导线连接蓄电池4，阳极电极5、阴极电极6置于反应容器1内，PH测量计8竖直固定于反应容器1的侧壁上，汞灯阵列7固定于反应容器1的外部，排水管11置于反应容器1的底部，反应容器1与排水管11之间有过滤膜10，排水阀12置于排水管11靠近反应容器1一端。下面对经膜系统处理后的电镀漂洗水进行重金属处理，在处理前测得Cu2+浓度为5.2g/L，通过进水管3将电镀漂洗水排入反应容器1，随后通过PH测量计8测得电镀漂洗水的PH为7.2，通过添加浓度为0.1mol/L的H2SO4，调节PH值为4.0，打开汞灯阵列7、磁力搅拌器9，反应70min，打开排水阀12，通过排水管11将反应容器1中的水排出，测量排出水的Cu2+含量小于0.1mg/L则达到直接排放标准，可直接排放；若大于0.1mg/L则再次进入膜循环进行浓缩。反应容器1:外形为圆柱形结构，容积为600ml，采用石英玻璃材料。上盖2：有一直径为1cm的透气孔。阳极电极5：外形尺寸为50mm×100mm×0.5mm，材料为TiO2，是一种半导体光催化剂薄膜。阴极电极6：是片状结构的石墨，外形尺寸为50mm×100mm×0.5mm。汞灯阵列7：是功率为8W的低压汞灯阵列，所述的低压汞灯阵列辐射波长为245nm。PH测量计8：包括柱状探测头和显示器，柱状探测头置于反应容器1内部，显示器安装在上盖2外侧。磁力搅拌器9：包括搅拌基座、搅拌子，搅拌子采用聚四氟乙烯和优质磁钢材料，搅拌基座置于反应容器1的底部，搅拌子置于反应容器1的内部，搅拌基座与搅拌子通过导线连接，通过搅拌基座调节搅拌子的转速，转速调节为250r/min。过滤膜10：孔隙率为90％，孔径为0.42um。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术实施例技术方案的精神和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电镀漂洗水中重金属回收的光电催化装置，其特征在于，所述的装置主要包括：反应容器(1)、上盖(2)、进水管(3)、蓄电池(4)、阳极电极(5)、阴极电极(6)、汞灯阵列(7)、PH测量计(8)、磁力搅拌器(9)、过滤膜(10)、排水管(11)、排水阀(12)，所述的蓄电池(4)设置于上盖(2)外侧上部，所述的阳极电极(5)、阴极电极(6)分别通过导线连接蓄电池(4)，阳极电极(5)、阴极电极(6)置于反应容器(1)内，所述的PH测量计(8)竖直固定于反应容器(1)的侧壁上，所述的汞灯阵列(7)固定于反应容器(1)的外部，所述的排水管(11)置于反应容器(1)的底部，所述的反应容器(1)与排水管(11)之间有过滤膜(10)，所述的排水阀(12)置于排水管(11)靠近反应容器(1)一端。

【技术特征摘要】
1.一种用于电镀漂洗水中重金属回收的光电催化装置，其特征在于，所述的装置主要包括：反应容器(1)、上盖(2)、进水管(3)、蓄电池(4)、阳极电极(5)、阴极电极(6)、汞灯阵列(7)、PH测量计(8)、磁力搅拌器(9)、过滤膜(10)、排水管(11)、排水阀(12)，所述的蓄电池(4)设置于上盖(2)外侧上部，所述的阳极电极(5)、阴极电极(6)分别通过导线连接蓄电池(4)，阳极电极(5)、阴极电极(6)置于反应容器(1)内，所述的PH测量计(8)竖直固定于反应容器(1)的侧壁上，所述的汞灯阵列(7)固定于反应容器(1)的外部，所述的排水管(11)置于反应容器(1)的底部，所述的反应容器(1)与排水管(11)之间有过滤膜(10)，所述的排水阀(12)置于排水管(11)靠近反应容器(1)一端。2.如权利要求1所述的一种用于电镀漂洗水中重金属回收的光电催化装置，其特征在于，所述的反应容器(1)外形为圆柱形结构，容积为500-600ml，采用石英玻璃材料。3.如权利要求1所述的一种用于电镀漂洗水中重金属回收的光电催化装置，其特征在于，所述的上盖(2)有一直径为1cm的透气孔。4.如权利要求1所述的一种用于电镀漂洗水中重金属回收的光电催化装置，其特征在于，所述的阳极电极(...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅楚闽，
申请(专利权)人：傅楚闽，
类型：新型
国别省市：广东,44