[发明专利]多级斜板式电滤床及其在净化重金属废水中的应用

权利要求书

1.一种多级斜板式电滤床，其特征在于：其包括溢流堰（1）、电滤床主体（2）、进水口（3）、反冲洗管道（4）、出水口（5）、布水装置（6）、重金属浓液收集槽（7），溢流堰（1）设置在电滤床主体（2）顶端，重金属浓液收集槽（7）设置在电滤床主体（2）底部，布水装置（6）设置在电滤床主体（2）和重金属浓液收集槽（7）之间，进水口（3）通过管道和布水装置（6）连接，出水口（5）设置在电滤床主体（2）上，反冲洗管道（4）入口设置在出水口（5）上，另一端设置在电滤床主体（2）的上方用于冲洗电滤床主体（2），进水口、出水口和反冲洗管道由阀门控制。

2.根据权利要求1所述多级斜板式电滤床，其特征在于：电滤床主体（2）为圆柱体或长方体。

3.根据权利要求1所述多级斜板式电滤床，其特征在于：布水装置（6）为环状管网布水器。

4.根据权利要求1所述多级斜板式电滤床，其特征在于：电滤床主体（2）中设置有斜板式填料床体（8），斜板式填料床体（8）在电滤床主体的分布方式为交错式或顺序式分布，其中顺序式分布的斜板式填料床体以倾斜角度为0～45°的平行方式分布在电滤床主体中，交错式分布的斜板式填料床体以倾斜角度为1～30°的“Z”字型分布在电滤床中，每层斜板式填料床体均与电极相连，斜板式填料床体（8）与电极连接采用阴极/阴极、阴极/阳极、阳极/阳极三种形式中一种。

5.根据权利要求4所述多级斜板式电滤床，其特征在于：其特征在于斜板式填料床体的制备按如下步骤进行：

（1）铁屑的预处理：将铁屑用工业碱清洗后用水冲洗干净，烘干，过筛得到粒度为10～20目的铁屑备用，使用前用稀酸清洗表面的氧化物，然后用水冲洗干净；

（2）将粒度为4～18mm的焦炭用水清洗，烘干后备用；

（3）将铁屑和焦炭按质量比7～12:2～5的比例混合均匀，制成铁碳填料，然后将石墨球

与铁碳填料按体积比为0.1～1:1的比例混合，混合物填充在多孔薄板中，制得斜板式填料床体。

6.根据权利要求5所述多级斜板式电滤床，其特征在于：多孔薄板是带孔的塑料、金属或木质的板材。

7.根据权利要求5所述多级斜板式电滤床，其特征在于：所使用的工业碱为质量百分比浓度为4%～8%的氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠其中的一种，稀酸为质量百分比浓度为2%～6%的稀盐酸或稀硫酸。

8.一种多级斜板式电滤床在净化重金属废水中的应用，其特征在于按如下步骤进行：

（1）在多级斜板式电滤床中放置好斜板式填料床体后，对多级斜板式电滤床施加外电压，打开进水口阀门，使重金属废水通过布水装置流入电滤床主体，电滤床内pH为3～7，常温下废水在电滤床主体内停留处理10～30min，出水通过溢流堰从出水口流出并按需要进行后续深度处理；

（2）多级斜板式电滤床运行20～60天以后，关闭进水口阀门和出水口阀门，打开反冲洗管道阀门，采用质量百分比浓度为1%～8%的酸溶液对电滤床主体进行反冲洗处理，此时，斜板式填料床体所加电压方式为阳极/阳极，处理时间为40～70min，出水为浓缩重金属酸液，进入重金属浓液收集槽进行后续重金属浓缩富集处理。

9.根据权利要求8所述多级斜板式电滤床在净化重金属废水中的应用，其特征在于：外加电压为0.1～10V交流电。

10.根据权利要求8所述多级斜板式电滤床在净化重金属废水中的应用，其特征在于：反冲洗酸溶液为硫酸、硝酸或盐酸。