双极膜分床电去离子处理低浓度重金属废水的研究

电去离子（EDI）技术因其固有的特点在低浓度溶液的脱盐方面具有明显的优势，但常规混床EDI技术技术却无法用来处理低浓度重金属废水，其原因是在混床中会产生重金属氢氧化物沉淀而使过程无法进行。本项目提出采用双极膜分床EDI技术处理低浓度重金属废水，在双极膜分床EDI中，料液首先通过阳床预先脱除重金属阳离子，然后再进入阴床，从而避免能重金属离子与阴离子交换树脂接触，消除树脂床中重金属氢氧化物沉淀的产生机会，使EDI技术处理低浓度重金属废水成为可能。本项目拟研究双极膜分床EDI过程中重金属氢氧化物沉淀产生位置与操作条件的映射关系，提出避免沉淀产生的措施，重点研究在双极膜EDI处理低浓度重金属废水中阴、阳离子的传质规律，建立双极膜EDI处理低浓度重金属废水的传质数学模型，为低浓度重金属废水的处理提供一种使废水高度资源化的新方法并为该方法的工业化应用打下基础。

用于处理重金属废水的电化学装置专利目的

《用于处理重金属废水的电化学装置》提供一种结构简单紧凑、成本低廉、能耗低、拆装维修方便、处理效率高的用于处理重金属废水的电化学装置。

用于处理重金属废水的电化学装置技术方案

一种用于处理重金属废水的电化学装置包括箱体、电源装置以及装设于箱体内的极板机构，其特征在于：所述极板机构包括两块以上的导电极板和不导电极板，每两块导电极板之间设置有一块不导电极板，相邻两块导电极板的电极相反，导电极板的一端上开设有导电管孔，导电铜管穿设于导电管孔中并与电源装置相连，所述电源装置为脉冲电源，所述导电极板和不导电极板上均开设有吊装孔。

所述导电极板为梯形板，所述导电管孔开设于导电极板上较高的一侧。

所述箱体的侧面上装设有与外部水源相连的一个以上反冲洗管。

所述箱体包括用来装设极板机构的电解槽以及污泥斗，所述污泥斗位于电解槽的下方。

用于处理重金属废水的电化学装置改善效果

1、《用于处理重金属废水的电化学装置》可以用来对重金属污水电化学装置能对各类重金属废水进行处理，实现重金属的絮凝沉淀，达到达标排放，能克服极板更换麻烦、导电板装配困难极板易结垢、污水絮凝沉淀效果差等问题。该装置结构简单紧凑、占地小、成本低廉、能耗低、拆装维修方便、处理效率高，且出水效果非常好，各类重金属（如砷，锌，铝，铬，镉等）都能由于国家污水综合排放一级标准，甚至可以达到一类地表水标准；

2、《用于处理重金属废水的电化学装置》用于处理重金属废水的电化学装置，采用变频电源，一般的这类电化学装置采用的是直流电源，将其改为脉冲电源后，一方面可大大提高用电效率，另一方面工程的安全性得到保证；

3、《用于处理重金属废水的电化学装置》用于处理重金属废水的电化学装置，改进了反应主设备内部极板的形状及其组合方式，使其易于吊装、拆卸和更换；

4、《用于处理重金属废水的电化学装置》用于处理重金属废水的电化学装置，装设有反冲洗管，一方面可在设备运行时通高压水增加进水的搅拌，使其充分反应，提高处理效果；另一方面可在设备停机时通高压水进行反冲洗，极板上的污垢被冲洗下来，以减少和避免结垢的发生。

图1是《用于处理重金属废水的电化学装置》的主视结构示意图；

图2是《用于处理重金属废水的电化学装置》的侧视结构示意图；

图3是《用于处理重金属废水的电化学装置》中导电极板的结构示意图。

图例说明：1、导电极板2、不导电极板；3、电源装置4、反冲洗管；5、电解槽6、污泥斗；7、不导电极板吊装孔8、导电极板吊装孔；9、导电铜管；10、箱体；11、导电管孔。