高效電沉積重金屬清理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高效電沉積重金屬清理系統(tǒng)，包括過濾膜、高效重金屬電沉積膜、輸送泵、反應池、控制系統(tǒng)、反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)、支撐結構。所述輸送泵將尾水送入反應池，尾水中的重金屬離子在通過高效重金屬電沉積膜時發(fā)生還原反應，均勻地沉積在金屬電極濾膜上，處理后的水經(jīng)輸送泵送回生產(chǎn)車間，反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)根據(jù)尾水中重金屬離子濃度調(diào)節(jié)電鍍車間重金屬投料量，控制系統(tǒng)監(jiān)控以上各部有效運行。該技術是一種清潔技術，利用電子作為清潔劑；適用現(xiàn)有已知工業(yè)廢水98％以上的重金屬，重金屬清除率99.9％以上，有效解決現(xiàn)有重金屬處理技術在超低濃度處理效果差的難題。該清理系統(tǒng)專門針對工業(yè)廢水成分特點設計，結構簡單、能效高、無二次污染等特點。
【專利說明】高效電沉積重金屬清理系統(tǒng)【技術領域】[0001]本發(fā)明專利涉及一種高效電沉積重金屬清理系統(tǒng)，具體涉及一種膜結構的設計和監(jiān)測控制技術的設計。
【背景技術】
[0002]隨著工業(yè)的發(fā)展，重金屬污染已成為人類不容忽視的問題，重金屬污染具有難降解、污染周期長、危害大等特點，且有越來越嚴重的趨勢，這促使各國政府投入巨資推動重金屬污染治理技術的研發(fā)和應用，各種重金屬污染治理技術被開發(fā)并實現(xiàn)應用。
[0003]由于現(xiàn)有的重金屬污染治理技術各有優(yōu)缺點，且將產(chǎn)生污染轉移，易造成二次污染，對超低濃度的有害重金屬污染難以處理。現(xiàn)實應用中，往往采用若干種方法綜合治理，這增加前期投入成本，后期維護難度大、成本高，尤其是現(xiàn)有處理方法只針對尾水設計，未涉及電鍍工藝的任何環(huán)節(jié)，無法實現(xiàn)前期控制。高效電沉積重金屬清理系統(tǒng)設計結構簡單，安裝方便，使用電子作為清潔劑，清潔高效，尤其是實時控制電鍍車間重金屬離子工作在最佳濃度。適用現(xiàn)有已知工業(yè)尾水98%以上的重金屬，重金屬清除率99.9%以上，有效解決現(xiàn)有重金屬處理技術在超低濃度處理效果差的難題；高效電沉積重金屬清理系統(tǒng)專門針對工業(yè)尾水成分特點設計，在高效重金屬電沉積膜處析出重金屬結晶，回收利用，具有較高的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明專利提供一種高效電沉積重金屬清理系統(tǒng)設計方案，以及監(jiān)測控制系統(tǒng)智能算法。
[0005]本發(fā)明專利技術方案，其特征在于通過控制系統(tǒng)的實時監(jiān)控，重金屬離子經(jīng)還原后，均勻地沉積在高效重金屬電沉積膜上，回收利用；同時，反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過神經(jīng)網(wǎng)絡模型智能算法實時控制電鍍車間重金屬離子濃度，實現(xiàn)整個電鍍過程的綜合控制。
[0006]優(yōu)選的，所述過濾膜，是微濾膜、超濾膜、反滲透膜的一種或幾種的組合，防止較大粒徑的微粒阻塞高效重金屬電沉積膜。
[0007]優(yōu)選的，所述過濾膜安裝在反應池最前端和最后端，提升處理后的水質。
[0008]優(yōu)選的，所述過濾膜附屬有自動去污裝置，防止阻塞，提高整個系統(tǒng)運行效率。
[0009]優(yōu)選的，所述高效重金屬電沉積膜的外層是超微空心過濾膜，內(nèi)層是高導電碳纖維膜電化學電極。
[0010]優(yōu)選的，超微空心過濾膜內(nèi)部集成均勻分布的pH值檢測與調(diào)節(jié)傳感器，目的是調(diào)節(jié)水的PH值。
[0011] 優(yōu)選的，高導電碳纖維膜電化學電極內(nèi)部集成有若干過電位調(diào)節(jié)傳感器和重金屬離子濃度傳感器，目的是調(diào)節(jié)重金屬離子還原所需的過電位。
[0012]優(yōu)選的，利用高導電碳纖維膜的導電性，檢測重金屬離子濃度。
[0013]優(yōu)選的，根據(jù)去金屬化和回收利用需要，每個高效重金屬電沉積膜可沉積一種或若干種重金屬元素。
[0014]優(yōu)選的，根據(jù)尾水中重金屬離子種類數(shù)量，在反應池中布置若干個高效重金屬電沉積膜。
[0015]優(yōu)選的，當布置大于一個高效重金屬電沉積膜時，按串聯(lián)形式排列。
[0016]優(yōu)選的，反應池尺寸可變，根據(jù)高效重金屬電沉積膜數(shù)量配置。
[0017]優(yōu)選的，控制系統(tǒng)通過串口與上位機連接。
[0018]優(yōu)選的，一套控制系統(tǒng)最多可同時控制256個高效重金屬電沉積膜。
[0019]優(yōu)選的，控制系統(tǒng)采用神經(jīng)網(wǎng)絡模型智能算法，開機時自動識別配置的高效重金屬電沉積膜數(shù)量。
[0020]優(yōu)選的，串口連接穩(wěn)定可靠，神經(jīng)網(wǎng)絡模型智能算法實時高效，智能化程度高。
[0021]優(yōu)選的，反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過控制重金屬的投料量，實時控制電鍍車間重金屬離子濃度工作在最佳狀態(tài)，實現(xiàn)效能與資源利用最大化。
[0022]本發(fā)明的高效電沉積重金屬清理系統(tǒng)采用創(chuàng)新型結構，安裝方便，高效節(jié)能；適用現(xiàn)有已知工業(yè)尾水98%以上的重金屬，重金屬清除率99.9%以上，有效解決現(xiàn)有重金屬處理技術在超低濃度處理效果差的難題；回收利用，為企業(yè)節(jié)約資源成本；具有較高的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán) 境效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明技術的功能流程示意圖
[0024]圖2是本發(fā)明技術的工程實例結構示意圖
【具體實施方式】
[0025]為了使本【技術領域】的人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，并使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合結構示意圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0026]高效電沉積重金屬清理系統(tǒng)工程實例結構圖如圖2所示，車間尾水首先經(jīng)過反應池前端的過濾膜，過濾膜根據(jù)尾水成分是微濾膜、超濾膜、反滲透膜中的一種或幾種的組合。尾水經(jīng)過濾后，重金屬離子在穿過高效重金屬電沉積膜時，被電子還原，形成重金屬結晶均勻地沉積在高效重金屬電沉積膜上。高效重金屬電沉積膜內(nèi)部集成的PH值檢測與調(diào)節(jié)傳感器，調(diào)節(jié)水的PH值，過電位調(diào)節(jié)傳感器調(diào)節(jié)過電位，二者共同作用，達到重金屬電沉積所需的最佳條件；同時，可根據(jù)重金屬離子種類數(shù)量和回收利用需求配置高效重金屬電沉積膜數(shù)量，利用不同種類的重金屬離子還原所需過電位不同的原理，使相同種類的重金屬沉積在同一個高效重金屬電沉積膜上。經(jīng)處理的水再通過一次過濾膜過濾，進一步凈化，然后通過輸送泵送入電鍍車間，循環(huán)利用。
【權利要求】
1.含反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)的高效重金屬清理系統(tǒng)，其特征是根據(jù)重金屬電沉積膜檢測的重金屬離子濃度，通過反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，實時控制電鍍車間重金屬濃度工作在最佳狀態(tài)。
2.高效重金屬電沉積膜，其特征在于它是由超微空心過濾膜與高導電碳纖維膜電化學電極復合而成。
3.一種高效電沉積重金屬清理系統(tǒng)，其特征是主要包含高效重金屬電沉積膜、反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、過濾膜、反應池及其附屬結構；采用電化學的方法，產(chǎn)生電子，將還原后的重金屬離子均勻的沉積在高效重金屬電沉積膜上；根據(jù)重金屬電沉積膜檢測出的重金屬離子濃度，通過反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，實時控制電鍍車間重金屬濃度工作在最佳狀態(tài)；控制系統(tǒng)檢測并調(diào)節(jié)PH值、調(diào)節(jié)過電位、控制電沉積條件及整個系統(tǒng)的正常運行。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種高效電沉積重金屬清理系統(tǒng)，其特征在于過濾膜是微濾膜、超濾膜、反滲透膜中的一種或幾種的組合。
5.根據(jù)權利要求3所述的一種高效電沉積重金屬清理系統(tǒng)，其特征在于根據(jù)尾水中重金屬離子種類，可自由配置高效重金屬電沉積膜數(shù)量，且每個高效重金屬電沉積膜可沉積一種或若干種重金屬兀素。
6.根據(jù)權利要求3所述的一種高效電沉積重金屬清理系統(tǒng)，其特征在于重金屬離子經(jīng)還原均勻地沉積在高效重金屬電沉積膜上。
7.根據(jù)權利要求3所述的一種高效電沉積重金屬清理系統(tǒng)，其特征在于控制系統(tǒng)采用神經(jīng)網(wǎng)絡模型智能算法。
8.根據(jù)權利要求2所述的高效重金屬電沉積膜，其特征在于超微空心過濾膜內(nèi)部集成均勻分布的PH值檢測與調(diào)節(jié)傳感器。
9.根據(jù)權利要求2所述的高效重金屬電沉積膜，其特征在于高導電碳纖維膜電化學電極內(nèi)部集成有若干過電位調(diào)節(jié)傳感器和重金屬離子濃度傳感器。
【文檔編號】C02F9/06GK103663803SQ201210346909
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月17日 優(yōu)先權日:2012年9月17日
【發(fā)明者】何治國, 汪麗 申請人:武漢環(huán)材科技有限公司