一種石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及廢水處理裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置；它包括裝置本體，所述裝置本體由上而下設(shè)置有出水堰、過濾吸附裝置、支承裝置、進(jìn)水裝置，所述出水堰設(shè)有排水口，所述過濾吸附裝置設(shè)有由金屬填料或者金屬氧化物填料中的一種或者兩種，及石墨烯材料構(gòu)成的吸附過濾層。本實用新型采用石墨烯材料結(jié)合金屬填料或者金屬氧化物填料中的一種或者兩種進(jìn)行微電解，實現(xiàn)非常高的凈化效率；且具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行穩(wěn)定、操作維護(hù)簡便的特點(diǎn)，能適用于各種污水、飲用水和應(yīng)急水處理場合。
【專利說明】一種石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及廢水處理裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的發(fā)展，工業(yè)廢水、生活廢水處理已成為一項非常嚴(yán)峻的社會任務(wù)。為了節(jié)約水資源，保護(hù)自然環(huán)境，我國對工業(yè)廢水的排放有嚴(yán)格要求，對各種廢水的循環(huán)利用亦是非常重視。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)常使用過濾、吸附的方法處理廢水，從使用材料上來看，經(jīng)常使用石英砂等材料攔截細(xì)微顆粒物達(dá)到過濾的作用，使用活性炭對水中各種污染物進(jìn)行吸附，以降低水中污染物的濃度，也有僅用活性炭來對廢水同時起過濾、吸附作用的，但是活性炭的吸附能力一般，再生困難。
[0004]隨著對石墨烯研究的深入，發(fā)現(xiàn)石墨烯有著巨大的比表面積，而且石墨烯對萘和萘酚等化學(xué)物質(zhì)的吸附能力達(dá)到了每克2.4毫摩爾，每克石墨烯能吸附石油類物質(zhì)達(dá)86克，是目前吸附能力最高的材料。石墨烯作為催化劑的載體，表現(xiàn)出極其出色的電子傳輸能力，能大大加快反應(yīng)速度，利用石墨烯這種高效吸附性和電子傳輸特性，能高效分解水中的有機(jī)污染物。
[0005]鐵炭微電解工藝及其改良工藝處理廢水正成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。鐵炭微電解工藝是利用金屬腐蝕原理，形成原電池對廢水進(jìn)行處理，由于其適用范圍廣、使用壽命長、處理效果好、成本低、操作維護(hù)方便，近年來受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛重視。但傳統(tǒng)的鐵炭微電解工藝只適用于低PH環(huán)境，而且極易堵塞導(dǎo)致水流短路，影響處理效果。
[0006]目前，尚未有將石墨烯結(jié)合金屬微電解工藝應(yīng)用于廢水處理的技術(shù),因此,亟需針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種高效、簡便地利用石墨烯結(jié)合金屬微電解工藝來進(jìn)行廢水處理的裝置。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種高效、穩(wěn)定、操作維護(hù)簡便的石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置。
[0008]本實用新型是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。
[0009]一種石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置，它包括裝置本體，所述裝置本體由上而下設(shè)置有出水堰、過濾吸附裝置、支承裝置、進(jìn)水裝置，所述出水堰設(shè)有排水口，所述過濾吸附裝置設(shè)置含填料及石墨烯材料的吸附過濾層。
[0010]其中，所述過濾吸附裝置設(shè)置含金屬填料或者金屬氧化物填料中的一種或者兩種及石墨烯材料的吸附過濾層。
[0011]其中，所述過濾吸附裝置設(shè)置含多層石墨烯或者石墨烯改性材料中的一種或者兩種及填料的吸附過濾層。[0012]其中，所述過濾吸附裝置設(shè)有由鋁填料、銅填料、鐵填料、錳填料、氧化錳、氧化鐵中的一種或者兩種以上的混合物及石墨烯材料構(gòu)成的吸附過濾層。
[0013]其中，所述支承裝置包括篩網(wǎng)和具有通孔的支承架，所述篩網(wǎng)設(shè)置于所述過濾吸附裝置和所述支承架之間。
[0014]其中，所述進(jìn)水裝置包括進(jìn)水管和與所述進(jìn)水管連通的布水管，所述布水管設(shè)置于所述支承裝置的下方。
[0015]其中，所述進(jìn)水管依次連接有閥門及水表。
[0016]進(jìn)一步的，它還包括曝氣裝置，所述曝氣裝置設(shè)置于所述布水管的下方。
[0017]進(jìn)一步的，它還包括空氣泵，所述曝氣裝置包括壓縮空氣管和曝氣盤，所述壓縮空氣管分別與所述空氣泵和所述曝氣盤連接。
[0018]更進(jìn)一步的，它還包括雙氧水儲存器和靜態(tài)混合器，所述雙氧水儲存器與所述靜態(tài)混合器連通，所述靜態(tài)混合器與所述進(jìn)水裝置連通。[0019]本實用新型的有益效果為:本實用新型的石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0020]1、本實用新型采用石墨烯材料過濾、吸附水中污染物，結(jié)合金屬填料或者金屬氧化物填料中的一種或者兩種進(jìn)行微電解；由于石墨烯材料具有巨大的比表面積、吸附能力和優(yōu)秀的電子傳輸能力，使得微電解效果遠(yuǎn)較其他碳材料好，其用量也比常規(guī)鐵炭微電解中的炭用量少得多，結(jié)合金屬填料或者金屬氧化物填料中的一種或者兩種進(jìn)行微電解，提高吸附、分解水中污染物的效果，實現(xiàn)非常高的凈化效率。
[0021]2、本實用新型無需設(shè)置復(fù)雜的反沖洗系統(tǒng)，可以簡便地取出物料，補(bǔ)充金屬填料或者金屬氧化物填料中的一種或者兩種，或?qū)⑽斤柡偷氖┎牧线M(jìn)行微波再生，大大減低本實用新型初始投資和運(yùn)行費(fèi)用。
[0022]3、進(jìn)入本實用新型的進(jìn)水管的廢水與雙氧水經(jīng)靜態(tài)混合器充分混合再進(jìn)入過濾吸附裝置，采用曝氣裝置鼓風(fēng)曝氣進(jìn)行攪拌，減少堵塞和短路，強(qiáng)化處理效果。
[0023]4、本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行穩(wěn)定、操作維護(hù)簡便的特點(diǎn)，能適用于各種污水、飲用水和應(yīng)急水處理場合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型的石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置的實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為本實用新型的石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置的實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3為本實用新型的石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置的實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]附圖標(biāo)記包括:
[0028]I 一裝置本體，2—過濾吸附裝置，
[0029]3—支承裝置，4 一進(jìn)水裝置，
[0030]5—出水堰，6—曝氣裝置，
[0031]7—空氣泵，8—雙氧水儲存器，[0032]9 一靜態(tài)混合器，
[0033]21一石墨稀材料，22—填料，
[0034]31—支承架，32—篩網(wǎng)，
[0035]41 一進(jìn)水管，42—布水管，
[0036]44 一閥門，45—7jC 表，
[0037]43—穿孔， [0038]51—排水口，
[0039]61—壓縮空氣管，62—曝氣盤。
【具體實施方式】
[0040]下下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的說明。
[0041]實施例一。
[0042]如圖1所示，一種石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置，它包括裝置本體1，所述裝置本體I由上而下設(shè)置有出水堰5、過濾吸附裝置2、支承裝置3、進(jìn)水裝置4，所述出水堰5設(shè)有排水口 51，所述過濾吸附裝置2設(shè)有含石墨烯材料21及填料22的吸附過濾層。
[0043]本實施例所述支承裝置3包括具有通孔的支承架31和篩網(wǎng)32，所述篩網(wǎng)32設(shè)置于所述過濾吸附裝置2和所述支承架31之間。支承架31起到支承吸附過濾層的作用，支承架31設(shè)有通孔，水可以從進(jìn)水裝置4通過支承架31流通至過濾吸附裝置2，篩網(wǎng)32起到攔截的作用，防止石墨烯材料21、填料22通過支承架31落入進(jìn)水裝置4，使其集中停留在過濾吸附裝置2中，保證過濾、吸附和分解效果。
[0044]本實施例所述進(jìn)水裝置4包括連通的進(jìn)水管41和布水管42，廢水通過進(jìn)水管41，輸送至布水管42，布水管42設(shè)有穿孔43，廢水通過穿孔43進(jìn)入過濾吸附裝置2。進(jìn)水管41依次連接有閥門44及水表45，通過閥門44和水表45控制廢水的進(jìn)水流量，可得出反應(yīng)停留時間，調(diào)節(jié)進(jìn)水速度。
[0045]本實施例的石墨烯材料21為多層石墨烯、石墨烯改性材料中的一種或者兩種的混合物。多層石墨烯易于制取、使用周期長、價格適中。石墨烯改性材料例如是石墨烯基鐵氧化物磁性材料，它綜合了石墨烯以及磁鐵礦的優(yōu)點(diǎn)，一方面能夠在吸附飽和后容易快速地從水體中分離，另一方面具有巨大表面積、豐富官能團(tuán)和大面積SP2軌道的碳結(jié)構(gòu)，不僅能加強(qiáng)吸附能力，而且在高溫和低PH值下的性質(zhì)不發(fā)生變化；磁性石墨烯復(fù)合材料的另一大優(yōu)點(diǎn)是作為吸附材料，能夠在吸附飽和后容易快速再生，并且再生后的吸附能力基本無損耗。
[0046]本實施例所述填料22為金屬填料或者金屬氧化物填料，也可以為金屬填料和金屬氧化物填料的混合物；所述金屬填料為鋁填料、銅填料、鐵填料、錳填料中的一種或者兩種以上的混合物；所述金屬氧化物填料為氧化錳填料、氧化鐵填料中的一種或者兩種的混合物。根據(jù)污水的水質(zhì)，使用廣3種金屬填料，或者金屬氧化物填料、或者廣3種金屬填料及金屬氧化物填料按任意比例的混合物進(jìn)行微電解，如采用鐵填料、錳填料和多層石墨烯以2:1:2的比例混合作為過濾吸附混合物層，或者采用鋁填料、氧化錳填料、氧化鐵填料、石墨烯改性材料以1:0.5:1.5:1的比例混合作為過濾吸附混合物層等，來提高吸附分解水中污染物的效果，實現(xiàn)超高凈化效率。[0047]根據(jù)待處理的水質(zhì)，可按任意比例、無規(guī)則堆填石墨烯材料21、金屬填料和/或金屬氧化物填料，或者將石墨烯材料21、金屬填料和/或金屬氧化物填料放進(jìn)空心包裹材料例如天然礦物中，再堆填在過濾吸附裝置2內(nèi)。
[0048]本實施例的石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置的工作原理:廢水進(jìn)入進(jìn)水管41和布水管42，再通過支承裝置3進(jìn)入過濾吸附裝置2，廢水中的膠原體、顆粒物等被石墨烯材料21攔截、吸附，結(jié)合金屬填料和/或金屬氧化物填料混合物的微電解作用下，水質(zhì)得到凈化，處理后的凈化水從過濾吸附裝置2的上部溢流至出水堰5,從出水堰5的排水口 51排出。
[0049]本實施例的石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置能實現(xiàn)連續(xù)吸附、過濾凈化水質(zhì)，使有毒有害有機(jī)物分解成低毒甚至無毒無害的小分子物質(zhì)，因此適用各種污水、飲用水與突發(fā)水污染事件時作應(yīng)急處理，以及適應(yīng)更嚴(yán)格排放標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)提標(biāo)改造，具有占地少、投資省、簡單實用等優(yōu)點(diǎn)。
[0050]實施例二。
[0051]如圖2所示，本實施例的石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置與實施例一的不同之處在于:本實施例的石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置還包括曝氣裝置6和空氣泵7，曝氣裝置6設(shè)置于所述布水管42的下方，曝氣裝置6包括壓縮空氣管61和曝氣盤62，壓縮空氣管61分別與空氣泵7和所述曝氣盤62連接。
[0052]壓縮空氣通過空氣泵7輸入壓縮空氣管61，再經(jīng)過曝氣盤62進(jìn)入進(jìn)水裝置4。通過曝氣裝置6向石墨烯材料21、金屬填料和/或金屬氧化物填料輸送空氣，使石墨烯材料
21、金屬填料和/或金屬氧化物填料在廢水和空氣混合物懸浮，相互間不斷磨擦，防止金屬填料和/或金屬氧化物填料鈍化、板結(jié)、堵塞的問題，可以廣泛地工業(yè)化應(yīng)用到各行業(yè)的廢水處理中。
[0053]本實施例的石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置的其它結(jié)構(gòu)與實施例一相同，在此不再贅述。
[0054]實施例三。
[0055]如圖3所示，本實施例的石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置與實施例二的不同之處在于:本實施例的石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置還包括雙氧水儲存器8和靜態(tài)混合器9，所述雙氧水儲存器8與所述靜態(tài)混合器9連通，所述靜態(tài)混合器9與所述進(jìn)水裝置4的進(jìn)水管41連通。
[0056]本實施例的石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置的工作原理:廢水及雙氧水儲存器8的雙氧水進(jìn)入進(jìn)水管41，廢水與雙氧水在靜態(tài)混合器9充分混合后進(jìn)入布水管42，再通過支承裝置3進(jìn)入過濾吸附裝置2，與此同時，空氣也通過曝氣裝置6進(jìn)入過濾吸附裝置2 ;廢水中的膠原體、顆粒物等被石墨烯材料21攔截、吸附，結(jié)合金屬填料和/或金屬氧化物填料混合物的微電解作用下，水質(zhì)得到凈化，處理后的凈化水從過濾吸附裝置2的上部溢流至出水堰5，從出水堰5的排水口 51排出。
[0057]本實施例的石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置通過空氣、雙氧水等氧化劑來強(qiáng)化處理效果。
[0058]以上所述僅是本實用新型的一個較佳實施例，故凡依本實用新型專利申請范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，包含在本實用新型專利申請的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置，它包括裝置本體，其特征在于:所述裝置本體由上而下設(shè)置有出水堰、過濾吸附裝置、支承裝置、進(jìn)水裝置，所述出水堰設(shè)有排水口，所述過濾吸附裝置設(shè)置含填料及石墨烯材料的吸附過濾層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置，其特征在于:所述過濾吸附裝置設(shè)置含金屬填料或者金屬氧化物填料中的一種或者兩種及石墨烯材料的吸附過濾層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置，其特征在于:所述過濾吸附裝置設(shè)置含多層石墨烯或者石墨烯改性材料中的一種或者兩種及填料的吸附過濾層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置，其特征在于:所述過濾吸附裝置設(shè)有由鋁填料、銅填料、鐵填料、錳填料、氧化錳、氧化鐵中的一種或者兩種以上的混合物及石墨烯材料構(gòu)成的吸附過濾層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置，其特征在于:所述支承裝置包括篩網(wǎng)和具有通孔的支承架，所述篩網(wǎng)設(shè)置于所述過濾吸附裝置和所述支承架之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置，其特征在于:所述進(jìn)水裝置包括進(jìn)水管和與所述進(jìn)水管連通的布水管，所述布水管設(shè)置于所述支承裝置的下方。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置，其特征在于:所述進(jìn)水管依次連接有閥門及水表。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置，其特征在于:它還包括曝氣裝置，所述曝氣裝置設(shè)置于所述布水管的下方。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置，其特征在于:它還包括空氣泵，所述曝氣裝置包括壓縮空氣管和曝氣盤，所述壓縮空氣管分別與所述空氣泵和所述曝氣盤連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、任意一項所述的一種石墨烯連續(xù)過濾吸附處理廢水裝置，其特征在于:它還包括雙氧水儲存器和靜態(tài)混合器，所述雙氧水儲存器與所述靜態(tài)混合器連通，所述靜態(tài)混合器與所述進(jìn)水裝置連通。
【文檔編號】C02F9/08GK203513401SQ201320310267
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月31日
【發(fā)明者】鄧杰帆, 陳更新, 陳水程, 梁錦成 申請人:東莞市新濤節(jié)能環(huán)?？萍加邢薰?br>