一種用于降低污泥重金屬含量的電解池制造技術

本實用新型專利技術公開了一種用于降低污泥重金屬含量的電解池，它包括一電解池本體，在電解池本體內設有兩個框架，每個框架上插接有一阻隔網，兩個框架將電解池本體依次分隔成：陰極池、污泥池和陽極池，與電源相連的陰極和陽極分別插入到陰極池和陽極池中；所述兩個框架與污泥池相鄰的一邊設有過濾介質膜。本實用新型專利技術方便更換清洗陰極、陽極和阻隔網，陽極采用網狀的貴金屬氧化物涂層鈦陽極，能加快電極反應的速率，在整個重金屬的吸附過程中能節省電能，且有利于氫反應的擴算。本電解池結構合理、操作簡單、能有效使工業污泥中的重金屬含量降低。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種污泥處理裝置，屬于污泥環境領域，具體涉及一種改性氧化石墨烯的作為重金屬吸附劑及其在吸附污泥中重金屬鉛離子的電解池。
技術介紹
污泥的減量化、穩定化、無害化和資源化是城市污泥處理與處置的基本原則和目標。電化學高級氧化法技術能有效地破壞難生物降解有機物的穩定結構，使污染物徹底降解，在工業廢水、難降解有機物以及改善污泥脫水性能等方面已有大量研究和應用，已成為現代高級氧化技術研究領域的一個熱點。電化學氧化(Electrochemical oxidation,electro-oxidation)法被稱為“環境友好”技術，本項目是利用外加電場所導致的動電效應，驅動土壤及地下水中污染物沿電場方向作定向遷移。它可以打破所有的污泥-重金屬鍵，使可遷移的重金屬元素從陽極向陰極遷移，并在陰極室富集的污染物可在電極區得到集中處理或分離。電化學氧化法具有其它高級氧化工藝不可比擬的特點此方法的優點是(I)可以通過改變外加電流、電壓隨時調節反應條件，可控制性較強；(2)能量效率高，反應條件溫和，電化學過程一般在常溫常壓下即可進行；(3)當污泥含有金屬離子時，陰、陽極可同時起作用，以使處理效率盡可能提高，同時回收再利用有價值的金屬；因此，近年來，電化學氧化法在污水凈化、垃圾滲濾液、制革廢水、印染廢水、煉油廢水、難生物降解有機工業廢水等領域的得到廣泛應用與發展。電化學法在污水處理中有不少報道，但在污泥中電化學氧化的應用還存在許多需要解決的問題。在使用該方法時，應多注意與其他傳統的化學、物理方法相結合，以達到早期的有關國內外城市污泥中重金屬處理研究方面，主要集中在重金屬的穩定化方面，但這種方法并不能降低污泥中重金屬的總體含量。后來又有了污泥中重金屬的去除技術，主要包括，這種方法能從總量上減少重金屬的含量。前者主要包括物理穩定后者主要包括化學淋濾、生物方法、電化學方法。污泥中重金屬去除方法選用電化學方法。電化學方法主要是利用外加電場作用于被處理對象，使其內部的一些物質如礦物顆粒、重金屬離子及其化合物、有機物等在通電的條件下發生一系列的復雜的電化學反應，通過電激發、電化學溶解、電遷移作用等使一些重金屬在陰極聚積，積累的組分在“元素接收器”的溶液中，以容器底部沉淀或聚積在金屬桿上的形式析出。其中動電力學技術備受關注，該技術的基本方法是在固體液相系統中插入電極，通以直流電，固體中的污染物在電場作用下，發生氧化還原反應，并遷移、富集于電極區，從而達到去除其中污染物的目的，具有試劑用量少、安裝方便、操作簡單、能耗低和修復徹底等優點。上海交通大學朱南文等人的專利是一種污泥穩定化電化學處理方法，將初沉池和二層池排放出來的污泥置入具有陰、陽電極或具有三維電極的電解裝置中，在靜態條件下或在曝氣攪動或機械攪拌條件下，采用穩壓電源或脈沖電源進行電解處理。南京林業大學的專利技術專利污泥中重金屬銅的生物浙浸一溶劑萃取一電沉積回收方法，是一種包括生物浙浸法使污泥中銅溶出、溶劑萃取法分離富集浙浸液中銅、電積沉銅技術回收金屬銅的方法，是對含銅較高的城市污泥和工業污泥進行無害化和資源化處理的技術。Casagrande應用電化學法的動電力學技術對粘土開始進行脫水，80年代該技術開始應用于土壤重金屬污染修復的研究，并在90年代得到迅速發展，美國、荷蘭和日本等發達國家利用動電力學技術去除土壤中重金屬污染物已在實驗室研究和中試規模應用中取得成功。我國清華大學的劉錚和中國科學院南京土壤研究所的周東美在動電修復土壤重金屬污染物方面開展了工作，并取得了一些成果。但是至今在國內外基于電化學的基本原理及其控制措施開展污泥中的重金屬污染物的去除研究卻報道極少。不僅能有效去除污泥中的重金屬，而且不破壞污泥的肥料成分，又沒有向污泥中加入不友好的物質，因此，電化學方法作為一種新興的重金屬去除技術有很好的發展趨勢。因此本專利技術提出重金屬吸附劑與電化學氧化組合工藝處置工業污泥使污泥重金屬含量降低。
技術實現思路
本技術的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種用于降低污泥重金屬含量的電解池。為實現上述目的，本技術采用下述技術方案一種用于降低污泥重金屬含量的電解池，它包括一電解池本體，在電解池本體內設有兩個框架，每個框架上插接有一阻隔網，兩個框架將電解池本體依次分隔成陰極池、污泥池和陽極池，與電源相連的陰極和陽極分別插入到陰極池和陽極池中；所述兩個框架與污泥池相鄰的一邊設有過濾介質膜。所述阻隔網為能阻止污泥通過，但不阻止污泥中的水分和重金屬通過。所述電解池本體上與所述框架相對應的位置設有插槽，框架插接在該插槽內。所述框架上設有一卡槽，阻隔網插接在該卡槽中。所述阻隔網為燒結網。所述電解池本體上與所述陰極和陽極相對應的位置設有插槽，陰極和陽極插接在相對應的插槽內。所述電解池本體采用有機玻璃板材料制作。所述陽極采網狀的貴金屬氧化物陽極。所述電解池本體的長寬高為107X98X 103mm，陰極池和陽極池的寬度均為18mm，污泥池的寬度為30mm，陰極和陽極之間的距離為68mm。陽極采用網狀的貴金屬氧化物涂層鈦陽極，具有較高的析氧過電位，陽極電位高于有機物的分解電位，兩個電極板間距離是6. 8cm,附有半透膜的過濾介質膜，其作用是允許污泥中的水分和重金屬通過。在電解時，為了加強重金屬的吸附效果，于陰極池中加入易溶解于水中改性的石墨烯重金屬吸附劑。易溶的改性氧化石墨烯重金屬吸附劑加入陰極池與電極反應相結合能有效降低污泥中重金屬的含量。本技術的有益效果是I'更換清洗陰極和陽極比較方便簡單；同時電極是框架結構，插入卡槽能更有效的阻止污泥進去電極池內，同時更換清洗阻隔網比較方便。②陽極采用網狀的貴金屬氧化物涂層鈦陽極，能加快電極反應的速率，在整個重金屬的吸附過程中能節省電能，且有利于氫反應的擴算。:f本電解池結構合理、操作簡單、能有效使工業污泥中的重金屬含量降低。附圖說明圖I是本技術結構示意圖；圖2是圖I立體結構圖。其中I.電解池本體，2.框架，3.燒結網，4.陰極，5.陽極，6.過濾介質膜，7.第一插槽，8.第二插槽，9.陰極池，10.污泥池，11.陽極池，12.電極夾，13.電源線。具體實施方式以下結合附圖和實施例對本技術進一步說明。 本電解池的設計主要考慮以下幾個因素選擇合適的電極材料、極板距離、反應溫度等。設計合理的電解池，通過改變外加電流、電壓隨時調節反應條件，于電解池的陰極加入重金屬吸附劑的對污泥進行處置。如圖I、圖2所示，一種用于降低污泥重金屬含量的電解池，它包括一電解池本體1，在電解池本體I內設有兩個框架2，每個框架2上設有一^^槽，卡槽內插接有一燒結網3，燒結網3能阻止污泥通過，但不阻止水分子通過。兩個框架2將電解池本體I依次分隔成陰極池9、污泥池10和陽極池11，陰極4和陽極5分別插入到陰極池9和陽極池11中，陰極4和陽極5分別通過電極夾12和電源線13與電源相連；所述兩個框架2與污泥池10相鄰的一邊設有過濾介質膜6。所述電解池本體I上與所述框架2相對應的位置設有第一插槽7，框架2插接在該第一插槽7內。所述電解池本體I上與所述陰極4和陽極5相對應的位置設有第二插槽8，陰極4和陽極5插接在相對應的第二插槽8內。所述電解池本體I采用有機玻璃板材料制作。所述陽極本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于降低污泥重金屬含量的電解池，它包括一電解池本體，其特征是，在電解池本體內設有兩個框架，每個框架上插接有一阻隔網，兩個框架將電解池本體依次分隔成：陰極池、污泥池和陽極池，與電源相連的陰極和陽極分別插入到陰極池和陽極池中；所述兩個框架與污泥池相鄰的一邊設有過濾介質膜。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉秀玉，黃惠，馬厚義，陳婷，
申請(專利權)人：山東大學，
類型：實用新型
國別省市：