本发明属于污水处理技术领域,具体涉及一种污染水体高效处理装置。
背景技术:
大流域水体流域面积大,水系复杂,传统人工湿地、河道曝气及微生物添加等生态修复或耗时长、运行费用高,或工程占地面积大、自净能力有限等缺点,不适应该类污染水体的生态净化与修复。因此需要从水质净化与生物修复两个环节入手,选用大流域区域治理的工程技术,全面提升水质,大范围消解水体各项污染指标和有机底泥,快速恢复水体自净功能,促进新一轮生态平衡的建立。
现有水体净化的设备都固定在箱体内,对流过箱体的水体进行净化,该技术方案存在净化设备固定在箱体内,净化设备与水体接触面积小,导致净化效率低的问题。
申请号为cn202020625964.6的一种流域污染水体生态修复装置,包括:设备框架和净化组件,净化组件固定安装在设备框架之间,设备框架包括盖板、柔性板和连接组件,盖板固定安装在净化组件的两端,柔性板固定安装在盖板与净化组件之间,连接组件与两个盖板固定连接,连接组件包括穿过盖板的至少三个螺杆,套接在螺杆两端的垫片,以及螺接在螺杆两端的螺母,螺杆在盖板周围等分分布,本实用新型,通过等分分布在盖板周围的螺杆能够对净化组件进行保护,利用柔性板的弹性形变能够对净化组件进行固定和保护,仅通过螺杆、盖板和柔性板即可固定和保护净化组件,增加了净化设备与水体的接触面积,提高了净化效率;但是还具有以下缺点:
1、采用普通材料的电极进行污水处理,放电效果及催化效果不理想;
2、没有设置亲水材料,不利于水和污物的分离;
3、装置不具有驱动结构,只能应用在流动水域,应用范围小。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种污染水体高效处理装置,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种污染水体高效处理装置,包括浮板,所述浮板的下端面连接电源箱,所述电源箱的下端面设置亲水板,所述电源箱的下端面设置电极棒,所述浮板的上端面一侧设置电源接头,电源接头电性连接电源箱。
优选的,所述电源箱内部包括蓄电池,电源接头连接外部供电对蓄电池充电,蓄电池通过电极棒放电,释放低能电子,分解水体污染物。
优选的,所述浮板采用聚乙烯材料制成,通过吹塑制成空心结构,用于提供浮力。
优选的,所述亲水板由玻璃基板和亲水涂层组成,且亲水涂层设置在近水一侧。
优选的,所述浮板的上端面设置太阳能电板,太阳能电板电性连接电源箱,通过太阳能发电对电源箱供电。
优选的,所述浮板底部还设置电动螺旋桨,通过电动螺旋桨驱动进行移动,使可以在静止水域进行流动处理。
优选的,所述电极棒的表面设置石墨烯涂层或碳纳米管涂层。
本发明的技术效果和优点:1、采用石墨烯涂层或碳纳米管涂层的电极棒,导电性能更好,提高放电效果,使污水处理催化效果更好;
2、亲水涂层可以提高水与污物的分离效果,促进污物分离沉淀;
3、设置有电动螺旋桨,可以在静止水域进行流动处理,使该装置应用范围更广。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的等轴测结构示意图。
图中:1、浮板;2、电源箱;3、电极棒;4、亲水板;5、电源接头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是,对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明提供了如图1、2所示的一种污染水体高效处理装置,包括浮板1,浮板1的下端面连接电源箱2,电源箱2内部包括蓄电池,电源接头5连接外部供电对蓄电池充电,电源箱2的下端面设置亲水板4,电源箱2的下端面设置电极棒3,蓄电池通过电极棒3放电,释放低能电子,分解水体污染物,浮板1的上端面一侧设置电源接头5,电源接头5电性连接电源箱2。
浮板1采用聚乙烯材料制成,通过吹塑制成空心结构,用于提供浮力。
亲水板4由玻璃基板和亲水涂层组成,且亲水涂层设置在近水一侧,亲水涂层可以提高水与污物的分离效果,促进污物分离沉淀。
浮板1的上端面设置太阳能电板,太阳能电板电性连接电源箱2,通过太阳能发电对电源箱2供电。
所述浮板1底部还设置电动螺旋桨,通过电动螺旋桨驱动进行移动,使可以在静止水域进行流动处理,电动螺旋桨通过电源箱2供电运行,且具有转向功能,通过设定行驶路线,使电动螺旋桨驱动该装置按照路线移动,对静止水域进行全面处理。
其中转向采用电机驱动旋转,旋转角度为-90°~90°,并配合电动螺旋桨的反向旋转,实现转向及前进后退。
电极棒3的表面设置石墨烯涂层的生产方法为:
1、提供薄层的石墨烯粉体、溶胶、溶剂、去离子水、酸催化剂和金属与碳基材料电极。石墨烯粉体为为n、s或p等掺杂后的功能化石墨烯,溶胶前体可为正硅酸乙酯、异氰酸丙基三乙氧基硅烷、钛酸四丁酯以及其他所需的金属醇盐的一种或多种,酸催化剂选自包括柠檬酸和草酸等弱酸的任一种或多种,金属与碳基材料电极为涂层的目标载体;
2、将石墨烯粉体通过不同比例的乙醇和水的混合物进行清洗烘干以待备用;
3、将溶胶、去离子水、溶剂和酸催化剂在磁力搅拌地条件下混合均匀,溶剂为异丙醇、无水乙醇的混合物,按照质量比1:2.5的比例混合,酸催化剂调节溶液ph值为弱酸性即可;
4、在溶胶中均匀加入处理好的石墨烯粉体,超声处理30min使石墨烯在溶液中分散均匀,静置5-10天得到石墨烯涂层剂,其中添加的石墨烯的质量百分数为10%~50%;
5、利用提拉或旋涂等方式将涂层剂均匀覆盖在金属与碳基材料电极表面,在温度为-58℃,真空的环境中冷冻干燥48h以上,再以300-600℃的温度下,氮气的气氛中退火5-8h,最终在电极表面得到石墨烯涂层。
电极棒3的表面设置碳纳米管涂层的生产方法为:
1、提供纳表面功能化的碳纳米管、金属盐溶液、有机溶剂、聚乙烯醇、去离子水和目标电极。其中金属盐溶液包括钛酸四丁酯、氯铂酸、异丙醇摘要铝和醋酸锌等金属盐的任一种或含有其中任一种,碳纳米管为等离子体处理后的功能化碳纳米管,有机溶剂为乙醇、异丙醇、正丁醇和丁原醇等有机醇的任一种或含有其中任一种,目标载体为金属与碳基材料电极;
2、将碳纳米管均匀分散在有机溶剂中,并进行超声处理使溶液中的碳纳米管进一步分散。其中碳纳米管分散液中的碳纳米管的质量分数为20%-45%;
3、将金属盐溶液和去离子水混合,并添加一定比例的聚乙烯醇,在室温下磁力搅拌,形成涂层骨架前体。其中,涂层骨架前体中聚乙烯醇的添加质量分数为5%~20%,磁力搅拌的时间为2~5h;
4、将碳纳米管分散液与涂层骨架前体在室温搅拌下均匀混合,得到涂层前体。其中的涂层前体中碳纳米管分散液和涂层骨架前体的质量比为(1-3):1;
5、将涂层前体涂覆在目标电极表面,放在烘箱中进行干燥处理和管式炉中进行热分解反应,得到电极表面碳纳米管涂层。其中干燥处理温度的为100℃,处理时间为1~3h。热分解反应的温度为300~500℃,反应时间为3-5h。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
1.一种污染水体高效处理装置,包括浮板(1),其特征在于:所述浮板(1)的下端面连接电源箱(2),所述电源箱(2)的下端面设置亲水板(4),所述电源箱(2)的下端面设置电极棒(3),所述浮板(1)的上端面一侧设置电源接头(5),电源接头(5)电性连接电源箱(2)。
2.根据权利要求1所述的一种污染水体高效处理装置,其特征在于:所述电源箱(2)内部包括蓄电池,电源接头(5)连接外部供电对蓄电池充电,蓄电池通过电极棒(3)放电,释放低能电子,分解水体污染物。
3.根据权利要求1所述的一种污染水体高效处理装置,其特征在于:所述浮板(1)采用聚乙烯材料制成,通过吹塑制成空心结构,用于提供浮力。
4.根据权利要求1所述的一种污染水体高效处理装置,其特征在于:所述亲水板(4)由玻璃基板和亲水涂层组成,且亲水涂层设置在近水一侧。
5.根据权利要求1所述的一种污染水体高效处理装置,其特征在于:所述浮板(1)的上端面设置太阳能电板,太阳能电板电性连接电源箱(2),通过太阳能发电对电源箱(2)供电。
6.根据权利要求1所述的一种污染水体高效处理装置,其特征在于:所述浮板(1)底部还设置电动螺旋桨,通过电动螺旋桨驱动进行移动,使可以在静止水域进行流动处理。
7.根据权利要求1所述的一种污染水体高效处理装置,其特征在于:所述电极棒(3)的表面设置石墨烯涂层或碳纳米管涂层。
技术总结