本发明专利技术公开了一种铬离子电吸附装置及铬离子处理方法。本发明专利技术的铬离子电吸附装置的组成包括上模、中模、下模、成型炭材料和导电体；导电体的组成包括设置有孔洞的导电片和导电丝；上模、中模和下模之间均采用可拆卸连接；上模设置有出水口、容纳导电体的空腔和用于引出导电丝的孔洞；中模设置有容纳成型炭材料的空腔；下模设置有进水口、容纳导电体的空腔和用于引出导电丝的孔洞；铬离子电吸附装置的内部设置有贯穿上模、中模、下模和导电片的孔洞。本发明专利技术的铬离子电吸附装置结构简单、组装容易，且采用的电吸附材料来源广泛、价格低廉、处理过程可控、易于大批量制备、易于再生循环利用，在含铬废水处理领域具有很好的应用前景。在含铬废水处理领域具有很好的应用前景。在含铬废水处理领域具有很好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
一种铬离子电吸附装置及铬离子处理方法
[0001]本专利技术涉及水处理
，具体涉及一种铬离子电吸附装置及铬离子处理方法。
技术介绍
[0002]铬是工业废水中的第二大重金属污染源，其提取回收是环境治理中极具挑战的内容。铬的化合物以二价、三价和六价的形式存在，而毒性以六价铬化合物最强。六价铬化合物属于剧毒物，直接排放不仅会污染生态环境，而且还会危害人体健康(国际饮用水排放标准为0.05mg/L)，此外还会造成铬资源的白白流失(市场上纯铬的价格约7万元/吨)。因此，含铬废水的有效治理是目前科研界和工业界普遍关注的重点。
[0003]电吸附技术(CDI)是一种新兴的工业废水铬离子治理技术，特点是低压常温、低成本、无二次污染、易再生，其与传统的工业废水铬离子治理技术相比，具有操作简单、成本较低等优势，具有更好的实际应用前景。然而，目前CDI技术大多采用粉末状的电吸附材料，该类电吸附材料普遍存在制备过程繁琐的问题，阻碍了CDI技术在工业上的规模化应用。
[0004]因此，开发一种易于进行工业应用的铬离子电吸附装置及铬离子处理方法具有十分重要的意义。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种铬离子电吸附装置及铬离子处理方法。
[0006]本专利技术所采取的技术方案是：
[0007]一种铬离子电吸附装置，其组成包括上模、中模、下模、成型炭材料和导电体；所述导电体的组成包括设置有孔洞的导电片和与导电片连接的导电丝；所述上模和中模之间、中模和下模之间均采用可拆卸连接；所述上模设置有出水口、容纳导电体的空腔和引出导电丝的孔洞；所述中模设置有容纳成型炭材料的空腔；所述下模设置有进水口、容纳导电体的空腔和引出导电丝的孔洞；所述铬离子电吸附装置的内部设置有贯穿上模、中模、下模和导电片的孔洞。
[0008]优选的，所述成型炭材料与上模中的导电体接触。
[0009]优选的，所述可拆卸连接的方式为螺纹连接。
[0010]优选的，所述上模、中模和下模的材质均为聚四氟乙烯。
[0011]优选的，所述导电片为钛片。
[0012]优选的，所述导电丝为钛丝。
[0013]优选的，所述成型炭材料通过以下方法制成：将间苯二酚或/和苯酚、造孔剂和乙醇溶液混合均匀，再加入引发剂后混合均匀，再加入甲醛后混合均匀，再注入模具进行固化成型，再从模具中取出进行煅烧，即得成型炭材料。
[0014]进一步优选的，所述成型炭材料通过以下方法制成：将间苯二酚或/和苯酚、造孔剂和乙醇溶液混合10min～20min，再加入引发剂后混合5min～50min，再加入甲醛后混合
10min～30min，再注入模具进行固化成型，再从模具中取出进行煅烧，即得成型炭材料。
[0015]更进一步优选的，所述成型炭材料通过以下方法制成：将间苯二酚或/和苯酚、造孔剂和乙醇溶液混合14min～16min，再加入引发剂后混合5min～20min，再加入甲醛后混合15min～25min，再注入模具进行固化成型，再从模具中取出进行煅烧，即得成型炭材料。
[0016]优选的，所述造孔剂、间苯二酚或/和苯酚、引发剂、甲醛的质量比为1:2～3:0.06～0.1:3～4。
[0017]进一步优选的，所述造孔剂、间苯二酚或/和苯酚、引发剂、甲醛的质量比为1:2.3～2.5:0.07～0.09:3.5～3.6。
[0018]优选的，所述造孔剂为聚醚多元醇、聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物、介孔二氧化硅中的至少一种。
[0019]优选的，所述引发剂为1,6
‑
己二胺、甲苯、1,3,5
‑
三甲基苯中的至少一种。
[0020]优选的，所述固化的具体操作为：先45℃～55℃固化18h～40h，再65℃～75℃固化18h～40h，再95℃～105℃固化10h～16h。
[0021]进一步优选的，所述固化的具体操作为：先48℃～52℃固化20h～30h，再68℃～72℃固化20h～30h，再98℃～102℃固化11h～13h。
[0022]优选的，所述煅烧的具体操作为：先以1℃/min～3℃/min的升温速率升温至800℃～1000℃，再保温1h～3h。
[0023]一种铬离子处理方法，采用的处理装置为上述铬离子电吸附装置，具体包括以下步骤：将铬离子电吸附装置通电，上模中的导电体作为正极，下模中的导电体作为负极，再将含铬废水从进水口注入流经成型炭材料，即可实现铬离子的吸附去除。
[0024]优选的，所述铬离子电吸附装置中的两个导电体之间施加的电压为0.5V～10.0V。
[0025]进一步优选的，所述铬离子电吸附装置中的两个导电体之间施加的电压为0.5V～3.0V。
[0026]更进一步优选的，所述铬离子电吸附装置中的两个导电体之间施加的电压为0.5V～1.5V。
[0027]优选的，所述含铬废水中铬离子的浓度为10mg/L～500mg/L。
[0028]进一步优选的，所述含铬废水中铬离子的浓度为25mg/L～500mg/L。
[0029]更进一步优选的，所述含铬废水中铬离子的浓度为50mg/L～200mg/L。
[0030]再进一步优选的，所述含铬废水中铬离子的浓度为75mg/L～150mg/L。
[0031]优选的，所述含铬废水的pH值为1～11。
[0032]进一步优选的，所述含铬废水的pH值为3～7。
[0033]更进一步优选的，所述含铬废水的pH值为3～5。
[0034]优选的，所述成型炭材料的再生过程包括以下步骤：将铬离子电吸附装置通电，上模中的导电体作为负极，下模中的导电体作为正极，再将Na2SO4溶液从进水口注入流经成型炭材料，即可实现铬离子的脱附。
[0035]优选的，进行成型炭材料再生时铬离子电吸附装置中的两个导电体之间施加的电压为0.5V～10.0V。
[0036]进一步优选的，进行成型炭材料再生时铬离子电吸附装置中的两个导电体之间施加的电压为2.0V～10.0V。
[0037]更进一步优选的，进行成型炭材料再生时铬离子电吸附装置中的两个导电体之间施加的电压为5.0V～10.0V。
[0038]优选的，所述Na2SO4溶液的浓度为1g/L～30g/L。
[0039]进一步优选的，所述Na2SO4溶液的浓度为1.5g/L～25g/L。
[0040]更进一步优选的，所述Na2SO4溶液的浓度为2g/L～20g/L。
[0041]优选的，所述Na2SO4溶液的温度为50℃～100℃。
[0042]进一步优选的，所述Na2SO4溶液的温度为60℃～100℃。
[0043]更进一步优选的，所述Na2SO4溶液的温度为80℃～90℃。
[0044]本专利技术的有益效果是：本专利技术的铬离子电吸附装置结构简单、组装容易，且采用的电吸附材料来源广泛、价格低廉、处理过程可控、易于大批量制备、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种铬离子电吸附装置，其特征在于，组成包括上模、中模、下模、成型炭材料和导电体；所述导电体的组成包括设置有孔洞的导电片和与导电片连接的导电丝；所述上模和中模之间、中模和下模之间均采用可拆卸连接；所述上模设置有出水口、容纳导电体的空腔和引出导电丝的孔洞；所述中模设置有容纳成型炭材料的空腔；所述下模设置有进水口、容纳导电体的空腔和引出导电丝的孔洞；所述铬离子电吸附装置的内部设置有贯穿上模、中模、下模和导电片的孔洞。2.根据权利要求1所述的铬离子电吸附装置，其特征在于：所述成型炭材料与上模中的导电体接触。3.根据权利要求1所述的铬离子电吸附装置，其特征在于：所述可拆卸连接的方式为螺纹连接。4.根据权利要求1～3中任意一项所述的铬离子电吸附装置，其特征在于：所述成型炭材料通过以下方法制成：将间苯二酚或/和苯酚、造孔剂和乙醇溶液混合均匀，再加入引发剂后混合均匀，再加入甲醛后混合均匀，再注入模具进行固化成型，再从模具中取出进行煅烧，即得成型炭材料。5.根据权利要求4所述的铬离子电吸附装置，其特征在于：所述造孔剂、间苯二...
【专利技术属性】
技术研发人员：王彪，曹永海，黄江南，江琦，余皓，王红娟，彭峰，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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