基于改进电渗析法的废水重金属回收方法、装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电渗析技术领域，揭露一种基于改进电渗析法的废水重金属回收方法、装置及设备，所述方法包括：构建待回收废水的电渗析电路，对电渗析膜进行膜预处理，提升预处理膜的重金属回收性能，并对性能提升膜进行标准化处理；对待回收废水进行初始重金属回收；计算初始回收重金属的重金属回收率，计算回收重金属对应的非重金属分离率，并计算回收重金属对应的非重金属分离效率；提取电渗析电路的电路参数，识别电路参数与重金属回收率之间的第一相关关系，识别电路参数与非重金属分离率、非重金属分离效率之间的第二相关关系；对电路参数进行参数改进，对待回收废水进行最终重金属回收。本发明专利技术可以提升电渗析法的废水重金属回收效果。效果。效果。

【技术实现步骤摘要】
基于改进电渗析法的废水重金属回收方法、装置及设备


[0001]本专利技术涉及电渗析
，尤其涉及一种基于改进电渗析法的废水重金属回收方法、装置及设备。

技术介绍

[0002]目前，处理重金属废水的常用方法主要有化学沉淀法、吸附法、离子交换法、电化学法、膜过滤法、电渗析法、光催化法等，在这些方法中，电渗析法由于制造工艺成熟、应用效益高、操作简单方便等特点，其在重金属废水处理中应用较为广泛，然而，电渗析法所需要的电渗析膜常存在重金属分离效果不稳定、不耐酸碱等缺陷；且由于对于不同浓度、不同类型的重金属废水的分离流程相似，不能因回收废水对象不同而随之适应性发生变动，导致对于一些特殊废水的分离效果不佳。综上所述，由于对重金属分离效果不稳定且针对不同废水的分离适应性能力不足，导致电渗析法的废水重金属回收效果不佳。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种基于改进电渗析法的废水重金属回收方法、装置及设备，可以对重金属分离效果稳定且针对不同废水的分离适应性能力较强，提升了电渗析法的废水重金属回收效果。
[0004]第一方面，本专利技术提供了一种基于改进电渗析法的废水重金属回收方法，包括：构建待回收废水的电渗析电路，获取所述电渗析电路中的电渗析膜，对所述电渗析膜进行膜预处理，得到预处理膜，提升所述预处理膜的重金属回收性能，得到性能提升膜，并对所述性能提升膜进行标准化处理，得到标准化处理膜；利用包含所述标准化处理膜的所述电渗析电路对所述待回收废水进行初始重金属回收，得到初始回收重金属；计算所述初始回收重金属的重金属回收率，计算所述回收重金属对应的非重金属分离率，并计算所述回收重金属对应的非重金属分离效率；提取所述电渗析电路的电路参数，识别所述电路参数与所述重金属回收率之间的第一相关关系，并识别所述电路参数与所述非重金属分离率、所述非重金属分离效率之间的第二相关关系；基于所述第一相关关系与所述第二相关关系，对所述电路参数进行参数改进，得到改进参数，并利用包含所述标准化处理膜与所述改进参数的所述电渗析电路对所述待回收废水进行最终重金属回收，得到最终回收重金属。
[0005]在第一方面的一种可能实现方式中，所述对所述电渗析膜进行膜预处理，得到预处理膜，包括：将所述电渗析膜浸泡于纯水中；将从所述纯水中取出的电渗析膜进行氢化反应，得到氢化反应膜；对所述氢化反应膜进行表面杂质清洗，得到所述预处理膜。
[0006]在第一方面的一种可能实现方式中，所述提升所述预处理膜的重金属回收性能，得到性能提升膜，包括：确定所述预处理膜的提升性能材料、催化剂与氧化剂；将所述预处理膜与所述提升性能材料、所述催化剂进行催化反应，得到催化反应溶液；将所述氧化剂添加至所述催化反应溶液中，得到氧化反应溶液；在所述氧化反应溶液的颜色符合预设颜色时，从所述氧化反应溶液中提取所述性能提升膜。
[0007]在第一方面的一种可能实现方式中，所述利用包含所述标准化处理膜的所述电渗析电路对所述待回收废水进行初始重金属回收，得到初始回收重金属，包括：在对包含所述标准化处理膜的所述电渗析电路进行通电之后，利用所述标准化处理膜将所述待回收废水中的单价离子分离至所述电渗析电路中存放其他离子的储存罐，得到分离单价离子之后的废水与分离单价离子；利用所述标准化处理膜将所述分离单价离子之后的废水中的二价离子分离至所述电渗析电路中存放重金属离子的储存罐，得到分离二价离子；从所述分离单价离子与所述分离二价离子中提取所述初始回收重金属。
[0008]在第一方面的一种可能实现方式中，所述计算所述初始回收重金属的重金属回收率，包括：获取所述初始回收重金属对应的存放其他离子的储存罐与存放重金属离子的储存罐，测量所述存放其他离子的储存罐或所述存放重金属离子的储存罐中所述初始回收重金属的初始浓度与最终浓度；基于所述初始浓度与所述最终浓度，利用下述公式计算所述初始回收重金属的重金属回收率：；其中，表示所述初始回收重金属的重金属回收率，表示第i个初始回收重金属在所述存放其他离子的储存罐或所述存放重金属离子的储存罐中的初始浓度，表示所述最终浓度，t表示时间。
[0009]在第一方面的一种可能实现方式中，所述计算所述回收重金属对应的非重金属分离率，包括：利用下述公式计算所述回收重金属对应的非重金属分离率：；其中，表示所述非重金属分离率，J表示透过所述标准化处理膜的离子通量，与表示初始浓度，1与2表示属于同一存储罐的离子，J（1）表示1号离子透过所述标准化处理膜的离子通量，J（2）表示2号离子透过所述标准化处理膜的离子通量。
[0010]在第一方面的一种可能实现方式中，所述计算所述回收重金属对应的非重金属分离效率，包括：
利用下述公式计算所述回收重金属对应的非重金属分离效率：；其中，表示所述回收重金属对应的非重金属分离效率，表示最终浓度，表示初始浓度，1与2表示属于同一存储罐的离子。
[0011]在第一方面的一种可能实现方式中，所述识别所述电路参数与所述重金属回收率之间的第一相关关系，包括：查询所述电路参数与所述重金属回收率对应的重金属回收时间；构建所述电路参数、所述重金属回收率以及所述重金属回收时间之间的三维坐标系；利用所述三维坐标系构建所述电路参数、所述重金属回收率以及所述重金属回收时间之间的三维线性图；基于所述三维线性图，确定所述第一相关关系。
[0012]在第一方面的一种可能实现方式中，所述基于所述第一相关关系与所述第二相关关系，对所述电路参数进行参数改进，得到改进参数，包括：查询所述第一相关关系与所述第二相关关系对应的所述重金属回收率、所述非重金属分离率以及所述非重金属分离效率；提取所述重金属回收率的最小值，得到最小重金属回收率，并提取所述非重金属分离率与所述非重金属分离效率的最大值，得到最大非重金属分离率与最大非重金属分离效率；在所述最小重金属回收率、所述最大非重金属分离率与所述最大非重金属分离效率对应的电路参数一致时，得到目标电路参数；将所述目标电路参数作为所述改进参数。
[0013]第二方面，本专利技术提供了一种基于改进电渗析法的废水重金属回收装置，所述装置包括：提升膜标准化模块，用于构建待回收废水的电渗析电路，获取所述电渗析电路中的电渗析膜，对所述电渗析膜进行膜预处理，得到预处理膜，提升所述预处理膜的重金属回收性能，得到性能提升膜，并对所述性能提升膜进行标准化处理，得到标准化处理膜；初始金属回收模块，用于利用包含所述标准化处理膜的所述电渗析电路对所述待回收废水进行初始重金属回收，得到初始回收重金属；分离效率计算模块，用于计算所述初始回收重金属的重金属回收率，计算所述回收重金属对应的非重金属分离率，并计算所述回收重金属对应的非重金属分离效率；相关关系识别模块，用于提取所述电渗析电路的电路参数，识别所述电路参数与所述重金属回收率之间的第一相关关系，并识别所述电路参数与所述非重金属分离率、所述非重金属分离效率之间的第二相关关系；最终金属回收模块，用于基于所述第一相关关系与所述第二相关关系，对所述电路参数进行参数改进，得到改进参数，并利用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于改进电渗析法的废水重金属回收方法，其特征在于，所述方法包括：构建待回收废水的电渗析电路，获取所述电渗析电路中的电渗析膜，对所述电渗析膜进行膜预处理，得到预处理膜，提升所述预处理膜的重金属回收性能，得到性能提升膜，并对所述性能提升膜进行标准化处理，得到标准化处理膜；利用包含所述标准化处理膜的所述电渗析电路对所述待回收废水进行初始重金属回收，得到初始回收重金属；计算所述初始回收重金属的重金属回收率，计算所述回收重金属对应的非重金属分离率，并计算所述回收重金属对应的非重金属分离效率；提取所述电渗析电路的电路参数，识别所述电路参数与所述重金属回收率之间的第一相关关系，并识别所述电路参数与所述非重金属分离率、所述非重金属分离效率之间的第二相关关系；基于所述第一相关关系与所述第二相关关系，对所述电路参数进行参数改进，得到改进参数，并利用包含所述标准化处理膜与所述改进参数的所述电渗析电路对所述待回收废水进行最终重金属回收，得到最终回收重金属。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述电渗析膜进行膜预处理，得到预处理膜，包括：将所述电渗析膜浸泡于纯水中；将从所述纯水中取出的电渗析膜进行氢化反应，得到氢化反应膜；对所述氢化反应膜进行表面杂质清洗，得到所述预处理膜。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提升所述预处理膜的重金属回收性能，得到性能提升膜，包括：确定所述预处理膜的提升性能材料、催化剂与氧化剂；将所述预处理膜与所述提升性能材料、所述催化剂进行催化反应，得到催化反应溶液；将所述氧化剂添加至所述催化反应溶液中，得到氧化反应溶液；在所述氧化反应溶液的颜色符合预设颜色时，从所述氧化反应溶液中提取所述性能提升膜。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用包含所述标准化处理膜的所述电渗析电路对所述待回收废水进行初始重金属回收，得到初始回收重金属，包括：在对包含所述标准化处理膜的所述电渗析电路进行通电之后，利用所述标准化处理膜将所述待回收废水中的单价离子分离至所述电渗析电路中存放其他离子的储存罐，得到分离单价离子之后的废水与分离单价离子；利用所述标准化处理膜将所述分离单价离子之后的废水中的二价离子分离至所述电渗析电路中存放重金属离子的储存罐，得到分离二价离子；从所述分离单价离子与所述分离二价离子中提取所述初始回收重金属。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述初始回收重金属的重金属回收率，包括：获取所述初始回收重金属对应的存放其他离子的储存罐与存放重金属离子的储存罐，测量所述存放其他离子的储存罐或所述存放重金属离子的储存罐中所述初始回收重金属的初始浓度与最终浓度；
基于所述初始浓度与所述最终浓度，利用下述公式计算所述初始回收重金属的重金属回收率：；其中，表示所述初始回收重金属的重金属回收率，表示第i个初始回收重金属在所述存放其他离子的储存罐或所述存放重金属离子的储存罐中的初始浓度，表示所述最终浓度，t表示时间。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述回收重金属对应的非重金属分离率，包括：利用下述公式计算所述回收重金属对应的非重金属分离率：；其中，表示所述非重金属分离率，J表示透过所述标准化处理膜的离子通量，与表示初始浓度，与2表示属于同一存储罐...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛想平，路艳，李丽萍，
申请(专利权)人：西安泰瑞环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：