[发明专利]电磁强化脱除有机废物中重金属及POPs的方法及装置

权利要求书

1.一种电磁强化脱除有机废物中重金属及POPs的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

（1）电磁反应过程：将有机废物配制成含水率为85%~90%的浆液，施加外力使浆液搅拌均匀；对混匀后浆液施加磁场，对有机废物组分中的重金属离子进行捕捉吸附，同时对水分子氢键、过渡金属原子酶以及微生物产生作用，并改变有机废物表面的双电层结构，促使浆液中的重金属和POPs向水溶态转化，实现重金属及POPs与有机废物的分离；分离完成后，对浆液施加电场，通过电迁移的作用让水分子和不断转化为水溶态的重金属及POPs向电场阴极区迁移，有机废物向电场阳极区迁移，实现重金属及POPs的脱除；在上述电磁处理的同时，对浆液进行连续曝气，驱动浆液循环，使有机废物颗粒在浆液中保持悬浮均匀状态，强化金属离子的传输，协助重金属脱附及溶解，避免电极发生极化现象，并维持整个电磁反应环境温度为4~60℃；

（2）过滤和脱水处理：电磁处理完成后，对浆液进行过滤除去大颗粒杂质及脱水，过滤和脱水处理连续进行，经处理后的有机固体废物含水率为30%~50%，脱除的水分进行回流，用于制备有机废物浆液。

2.根据权利要求1所述的电磁强化脱除有机废物中重金属及POPs的方法，其特征在于：磁场由磁感线圈产生，向磁感线圈中施加的电压为1~50V，磁感线圈匝数为5~30，电感量为1~10μH。

3.根据权利要求1所述的电磁强化脱除有机废物中重金属及POPs的方法，其特征在于：电场由电极产生，通入电流方式为交流电，频率为50Hz，电压为0.1~5V，电极材料为碳或石墨。

4.根据权利要求1所述的电磁强化脱除有机废物中重金属及POPs的方法，其特征在于：施加磁场时间为40~120min，施加电场时间为10~30min。

5.根据权利要求1所述的电磁强化脱除有机废物中重金属及POPs的方法，其特征在于：曝气速度1m/s~30m/s。

6.根据权利要求1所述的电磁强化脱除有机废物中重金属及POPs的方法，其特征在于：过滤使用的滤网孔径1~5目，脱水采用叠螺式脱水机。

7.实现权利要求1所述的电磁强化脱除有机废物中重金属及POPs的方法的装置，其特征在于：包括电磁反应装置和叠螺式脱水机，其中电磁反应装置包括进料口Ⅰ（1）、鼓风机（3）、反应器、磁感线圈（4）、螺桨（5）、阴电极（6）、阳电极（7）、曝气管（8）、滤网（9）、隔板（10）、抽液管（13）；反应器内部通过滤网（9）和隔板（10）分割为反应池（2）和过滤池（11），抽液管（13）一端的进料口Ⅱ（12）设置在过滤池底部上方，隔板（10）设置在滤网靠近过滤池的一侧；反应池（2）上开有进料口Ⅰ（1），阴电极（6）、阳电极（7）均匀设置在反应池内，磁感线圈（4）缠绕在阴电极（6）、阳电极（7）上，阴电极（6）、阳电极（7）底端设置有螺桨（5），曝气管（8）设置在反应池底部且与鼓风机（3）连接，阴电极（6）、阳电极（7）、磁感线圈（4）分别与电源连接；

叠螺式脱水机包括进料口Ⅲ（14）、叠螺腔（15）、减速电机（16）、排水槽（17）、排料槽（19）、支架（21）、叠螺片（24）、转轴（25）、背压板（32）；叠螺式脱水机倾斜设置于支架（21）上，进料口Ⅲ（14）设置在叠螺腔（15）上，抽液管（13）另一端通过泵与进料口Ⅲ（14）连通；叠螺腔（15）底部开有脱水孔（30），排水槽（17）设置在叠螺腔（15）底部并位于脱水孔下方，排水槽（17）通过回流水阀（18）与反应池（2）连通，叠螺腔（15）右端底部开有出料口（29），出料口（29）与排料槽（19）一端连通，排料槽（19）另一端为排料口（20），排料槽固定在排水槽（17）下方；叠螺腔（15）内右端固定有背压板（32），转轴（25）两端活动设置在叠螺腔（15）上，转轴（25）右端穿过背压板（32）与减速电机（16）的传动轴（26）相连并由其驱动转动，叠螺片（24）套装在转轴（25）上。