[发明专利]一种去除水中重金属离子的处理装置及方法

说明书

本发明涉及一种去除水中重金属离子的处理装置及方法，所述处理装置包括设置有碳电极的电池和通管，所述通管由内至外依次包括炭层、铜片和绝缘层，通管设置有通孔，通孔用于含重金属的废水从通管流过，以使得炭层接触废水，所述炭电极通过电线与通管的铜片电性连接，电线与外部电源连接。本发明能够有效去除具有四个电子壳层的重金属离子，包括镉、铬、砷、汞、铅中的一种或多种，且去除重金属离子的效率大大提高。

技术领域

本发明涉及重金属污染处理技术领域，具体是一种去除水中重金属离子的处理装置及方法。

背景技术

目前，去除水中(废水)的重金属处理方法有很多，相应的处理装置各不相同。但利用微藻产生生物电方式来去除废水中的重金属离子的公开资料极少，其中，专利公开号为CN107473416A和CN102075113A均公开了利用微藻进行去除废水中的重金属离子。第一篇申请专利中，需要将收集微藻后的养殖液先在沉淀池中沉淀，以去除不溶于养殖液中的杂质，将近沉淀后的养殖液过滤后，将滤液泵入装有吸附剂的吸附池，去除重金属的过程繁琐复杂且去除效率低下；第二篇申请专利中，属于基于光合作用产电的绿藻生物燃料电池，通过绿藻光解水产生氢气，但这一过程中，微藻产氢受到氢气的反抑制作用以及金属电极成本高、易中毒的不足。

利用微藻活电池进行去除水中的重金属的专利中，最新专利为公开号为CN108946947A的中国申请专利。其在该专利中，由藻类产生的生物电将用于净化水溶液中的重金属离子，直接通过电极放入重金属溶液(废水)中，同时通过吸附原理和化学反应来达到去除重金属离子的目的，导致去除重金属离子的效率不高，需要较长的时间。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一提供一种去除水中重金属离子的处理装置，其能够解决去除水中重金属离子的问题；

本发明的目的之二提供一种去除水中重金属离子的处理方法，其能够解决去除水中重金属离子的问题。

实现本发明的目的之一的技术方案为：一种去除水中重金属离子的处理装置，包括设置有碳电极的电池和通管，所述通管由内至外依次包括炭层、铜片和绝缘层，通管设置有用于允许含重金属离子的废水流过的通孔，以使得炭层接触废水，所述炭电极通过电线与通管的铜片电性连接，电线与外部电源连接。

进一步地，所述通管为圆形管，碳层为圆形碳层，铜片为圆形。

进一步地，所述电池为微藻产生细胞活电电池。

进一步地，所述微藻产生细胞活电电池设置有碳酸氢盐缓冲液，碳酸氢盐缓冲液中设置有碳电极。

实现本发明的目的之二的技术方案为：一种去除水中重金属离子的处理方法，应用于所述的去除水中重金属离子的处理装置，包括如下步骤：

以预设的流速控制含有重金属离子的废水流入至所述通管的通孔内，以使得炭层直接接触到废水，

通过外部电压经电线向铜片通电，以使得所述铜片表面产生负电荷，以使得废水中的重金属离子被铜片上的负电荷吸附在碳层的表面上，完成去除重金属离子。

本发明的有益效果为：本发明能够有效去除具有四个电子壳层的重金属离子，包括镉、铬、砷、汞、铅中的一种或多种，且去除重金属离子的效率大大提高。

附图说明

图1为本发明的的结构示意图；

图2为图一的A-A′线剖视结构示意图；

图3a-图3b为对Hg和Pb去除效率示意图；

图4为对具有四个或四个以上电子壳层的去除率示意图；

图5为对不同分子量的金属离子的去除率示意图；

图6为采用低功率和高功率分别对不同分子的金属离子的去除率示意图；