CN112479303B - 一种基于多孔聚离子液体的污水催化装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于多孔聚离子液体的污水催化装置，包括用于进行污水处理的污水处理箱、用于支撑污水处理箱的支撑腿和用于对污水进行吸附催化的牵引式液膜吸附机构，所述污水处理箱的底部固定连接有支撑腿，所述牵引式液膜吸附机构设置在污水处理箱上，涉及污水处理领域。该基于多孔聚离子液体的污水催化装置根据现有的污水催化装置中存在的难以对流动水进行快速吸附重金属的问题，设计出可以多重牵引延展多孔聚离子液体形成的膜的吸附范围，增强吸附效果，从而有效的解决了一般的污水催化装置难以利用多孔聚离子液体对流动中的液体进行重金属吸附，污水在流动中容易穿破液膜，污水随着突破口流动，在一定程度上影响了污水处理的效率的问题。

Description

一种基于多孔聚离子液体的污水催化装置

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体为一种基于多孔聚离子液体的污水催化装置。

背景技术

对于一些含有重金属等污水进行处理的时候需要使用到一些过滤处理的装置，随着科技的进步，可以更好的吸附金属离子的聚离子液体被研发和尝试使用，聚离子液体在浸入溶液中的时候可以通过孔道效应和配位作用，快速吸附重金属离子，吸附后饱和后，将聚离子液体过滤浸入到酸性溶液中，通过化学反应将重金属离子脱附，然后可以重复利用，但是目前对于多孔聚离子液体的使用并不成熟，对于流动中的污水，流动中并不能均匀的分布在多孔聚离子液体形成的液膜上，多孔聚离子液体液膜随着污水的长距离流动可以被冲破，污水中的重金属离子并不能被大量吸附，而且流速越大，接触面越小，吸附效果也越差，一般的污水催化装置难以利用多孔聚离子液体对流动中的液体进行重金属吸附，污水在流动中容易穿破液膜，污水随着突破口流动，在一定程度上影响了污水处理的效率，所以需要一种基于多孔聚离子液体的污水催化装置。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于多孔聚离子液体的污水催化装置，解决了一般的污水催化装置难以利用多孔聚离子液体对流动中的液体进行重金属吸附，污水在流动中容易穿破液膜，污水随着突破口流动，在一定程度上影响了污水处理的效率的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于多孔聚离子液体的污水催化装置，包括用于进行污水处理的污水处理箱、用于支撑污水处理箱的支撑腿和用于对污水进行吸附催化的牵引式液膜吸附机构，所述污水处理箱的底部固定连接有支撑腿，所述牵引式液膜吸附机构设置在污水处理箱上，所述污水处理箱的底部套接有排污水管，所述污水处理箱的顶部套接有进污水管。

优选的，所述牵引式液膜吸附机构包括电机、旋转轴、固定螺旋管、固定中心球和活动内球体，所述电机固定安装在污水处理箱的底部，所述污水处理箱的底部设置有轴承，所述旋转轴的表面与污水处理箱底部的轴承的内圈固定连接，所述电机的输出轴通过联轴器与旋转轴的底端固定连接，所述固定螺旋管固定连接在污水处理箱的内壁上，所述固定中心球设置在污水处理箱的内部，所述固定中心球的内部设置有活动内球体，所述活动内球体与固定中心球之间设置有液膜牵引腔，所述固定螺旋管的表面套接有若干个倾斜连通管，所述倾斜连通管远离固定螺旋管的一端贯穿固定中心球并延伸至液膜牵引腔的内部。

优选的，所述固定中心球的底部设置有密封轴承，所述旋转轴的表面与固定中心球上的密封轴承的内圈固定连接，所述旋转轴贯穿密封轴承和活动内球体并延伸至活动内球体的内部，所述旋转轴的表面固定连接有螺旋辊，所述螺旋管的下表面呈弧形状，所述进污水管的一端贯穿固定中心球和活动内球体并延伸至活动内球体的内部，所述活动内球体的表面设置有与进污水管相适配的轴承，所述进污水管的表面与活动内球体上的轴承的内圈固定连接。

优选的，所述活动内球体的表面开设有若干个水位布水孔，所述活动内球体的外表面固定连接有若干个旋转圆形膜，所述旋转圆形膜的材料包括软磁铁，所述旋转圆形膜的表面呈波纹形状，所述旋转圆形膜呈上下分层状分布，每一个所述旋转圆形膜的边缘均镶嵌有若干个磁力钢珠，所述磁力钢珠的表面与固定中心球的内壁滑动连接，所述旋转圆形膜的表面开设有若干个挤压孔。

优选的，每一个所述倾斜连通管的内壁均固定连接有一条倾斜牵引簧，所述倾斜牵引簧的表面固定连接有若干个活动波纹膜，所述活动波纹膜的材料包括橡胶，每一个所述倾斜连通管均呈靠近固定中心球的一端的水平高度比远离固定中心球的一端的水平高度低的状态。

优选的，所述旋转轴的表面固定连接有过滤网板，所述过滤网板的表面固定连接有若干个螺旋叶片，所述过滤网板的表面与污水处理箱的内壁滑动连接。

优选的，所述污水处理箱的顶部交接有操作板，所述操作板的表面固定安装有扣锁，所述操作板的表面通过扣锁与污水处理箱的表面固定连接，所述固定中心球的表面开设有补液孔，所述补液孔的一端螺纹连接有密封螺栓。

上述基于多孔聚离子液体的污水催化装置的工作方法：连接电源，首先将多孔聚离子液体通过补液孔注入到液膜牵引腔内部并持续延伸到倾斜连通管内部，部分多孔聚离子液体通过水位布水孔渗透到活动内球体内部，启动电机，将污水通过扣锁注入到活动内球体的内部，电机带动旋转轴转动，旋转轴带动螺旋辊转动，污水在活动内球体内部被螺旋辊向下挤压并在活动内球体弧形内部上上涌翻动，污水与活动内球体内部的多孔聚离子液体混合，持续输入污水，在螺旋辊的挤压力作用下，污水通过水位布水孔进入到液膜牵引腔内部，旋转轴带动活动内球体转动，活动内球体带动旋转圆形膜甩动，在离心力作用下旋转圆形膜甩开，污水与旋转的旋转圆形膜充分接触，旋转圆形膜牵引污水，旋转圆形膜磁性吸引多孔聚离子液体，多孔聚离子液体在液膜牵引腔内部呈多个展开的膜状，充分与污水接触，污水再次进入到倾斜连通管内部上升，活动的水带动倾斜牵引簧和活动波纹膜伸展抖动，多孔聚离子液体在倾斜连通管内部进一步被拉伸活动，污水与其进一步接触，污水进入到固定螺旋管内部螺旋下落并在固定螺旋管内部螺纹的作用下翻动，污水进入到过滤网板上方，转动的过滤网板带动螺旋叶片进一步转动污水和混合进入到污水中的多孔聚离子液体，污水被吸收重金属后透过过滤网板进入到过滤网板下方经过排污水管排出去。

(三)有益效果

(1)本发明通过设置牵引式液膜吸附机构，一方面可以对多孔聚离子液体形成的膜进行拉扯牵引，可以在流动水中增大与污水接触面，增强对多孔聚离子液体形成膜的牵引，减少流失，另一方面在对多孔聚离子液体进行多重拦截牵引的同时起到多重过滤的效果，增强污水处理的效果。

(2)本发明通过设置液膜牵引腔，液膜牵引腔可以将经过的污水和其内部的多孔聚离子液体进行空间压缩，将接触面控制狭小，增大接触面积。

(3)本发明通过设置多层的旋转圆形膜，可以对狭小空间内部的多孔聚离子液体进分层，并且增强牵引能力，既可以利用旋转圆形膜与活动中心球之间的夹角吸引力，也同样使用磁性吸引的能力对多孔聚离子液体膜进行牵引，可以将多孔聚离子液体膜尽可能的拉伸，延长与污水的接触流程，增强吸附金属能力。

(4)本发明通过设置倾斜连通管和倾斜牵引簧，可以在水体上流的过程中进行进一步的拦截多孔聚离子液体，多孔聚离子液体液体吸收重金属在重力作用以及水流作用下在斜面上进一步的牵扯，并且通过倾斜牵引簧和活动波纹膜的伸缩延展可以进一步延长吸附范围，增强吸附效果。

(5)本发明根据现有的污水催化装置中存在的难以对流动水进行快速吸附重金属的问题，设计出可以多重牵引延展多孔聚离子液体形成的膜的吸附范围，增强吸附效果，从而有效的解决了一般的污水催化装置难以利用多孔聚离子液体对流动中的液体进行重金属吸附，污水在流动中容易穿破液膜，污水随着突破口流动，在一定程度上影响了污水处理的效率的问题。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明污水处理箱结构剖视图。

图3为本发明图2中A处结构放大图。

图4为本发明固定中心球结构俯视图。

其中，1污水处理箱、2支撑腿、3牵引式液膜吸附机构、31电机、32旋转轴、33固定螺旋管、34固定中心球、35活动内球体、36液膜牵引腔、37倾斜连通管、38螺旋辊、39水位布水孔、310旋转圆形膜、311磁力钢珠、312挤压孔、313倾斜牵引簧、314活动波纹膜、315补液孔、316密封螺栓、4排污水管、5进污水管、6过滤网板、7螺旋叶片、8操作板、9扣锁。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-4所示，本发明实施例提供一种基于多孔聚离子液体的污水催化装置，包括用于进行污水处理的污水处理箱1、用于支撑污水处理箱1的支撑腿2和用于对污水进行吸附催化的牵引式液膜吸附机构3，污水处理箱1的底部固定连接有支撑腿2，牵引式液膜吸附机构3设置在污水处理箱1上，污水处理箱1的底部套接有排污水管4，污水处理箱1的顶部套接有进污水管5。

牵引式液膜吸附机构3包括电机31、旋转轴32、固定螺旋管33、固定中心球34和活动内球体35，电机31固定安装在污水处理箱1的底部，污水处理箱1的底部设置有轴承，旋转轴32的表面与污水处理箱1底部的轴承的内圈固定连接，电机31的输出轴通过联轴器与旋转轴32的底端固定连接，固定螺旋管33固定连接在污水处理箱1的内壁上，固定中心球34设置在污水处理箱1的内部，固定中心球34的内部设置有活动内球体35，活动内球体35与固定中心球34之间设置有液膜牵引腔36，固定螺旋管33的表面套接有若干个倾斜连通管37，倾斜连通管37远离固定螺旋管33的一端贯穿固定中心球34并延伸至液膜牵引腔36的内部，固定中心球34的底部设置有密封轴承，旋转轴32的表面与固定中心球34上的密封轴承的内圈固定连接，旋转轴32贯穿密封轴承和活动内球体35并延伸至活动内球体35的内部，旋转轴32的表面固定连接有螺旋辊38，螺旋管的下表面呈弧形状，进污水管5的一端贯穿固定中心球34和活动内球体35并延伸至活动内球体35的内部，活动内球体35的表面设置有与进污水管5相适配的轴承，进污水管5的表面与活动内球体35上的轴承的内圈固定连接。

活动内球体35的表面开设有若干个水位布水孔39，活动内球体35的外表面固定连接有若干个旋转圆形膜310，旋转圆形膜310的材料包括软磁铁，旋转圆形膜310的表面呈波纹形状，旋转圆形膜310呈上下分层状分布，每一个旋转圆形膜310的边缘均镶嵌有若干个磁力钢珠311，磁力钢珠311的表面与固定中心球34的内壁滑动连接，旋转圆形膜310的表面开设有若干个挤压孔312，每一个倾斜连通管37的内壁均固定连接有一条倾斜牵引簧313，倾斜牵引簧313的表面固定连接有若干个活动波纹膜314，活动波纹膜314的材料包括橡胶，每一个倾斜连通管37均呈靠近固定中心球34的一端的水平高度比远离固定中心球34的一端的水平高度低的状态，旋转轴32的表面固定连接有过滤网板6，过滤网板6的表面固定连接有若干个螺旋叶片7，过滤网板6的表面与污水处理箱1的内壁滑动连接，污水处理箱1的顶部交接有操作板8，操作板8的表面固定安装有扣锁9，操作板8的表面通过扣锁9与污水处理箱1的表面固定连接，固定中心球34的表面开设有补液孔315，补液孔315的一端螺纹连接有密封螺栓316。

本发明的工作方法：使用时，连接电源，首先将多孔聚离子液体通过补液孔315注入到液膜牵引腔36内部并持续延伸到倾斜连通管37内部，部分多孔聚离子液体通过水位布水孔39渗透到活动内球体35内部，启动电机31，将污水通过扣锁9注入到活动内球体35的内部，电机31带动旋转轴32转动，旋转轴32带动螺旋辊38转动，污水在活动内球体35内部被螺旋辊38向下挤压并在活动内球体35弧形内部上上涌翻动，污水与活动内球体35内部的多孔聚离子液体混合，持续输入污水，在螺旋辊38的挤压力作用下，污水通过水位布水孔39进入到液膜牵引腔36内部，旋转轴32带动活动内球体35转动，活动内球体35带动旋转圆形膜310甩动，在离心力作用下旋转圆形膜310甩开，污水与旋转的旋转圆形膜310充分接触，旋转圆形膜310牵引污水，旋转圆形膜310磁性吸引多孔聚离子液体，多孔聚离子液体在液膜牵引腔36内部呈多个展开的膜状，充分与污水接触，污水再次进入到倾斜连通管37内部上升，活动的水带动倾斜牵引簧313和活动波纹膜314伸展抖动，多孔聚离子液体在倾斜连通管37内部进一步被拉伸活动，污水与其进一步接触，污水进入到固定螺旋管33内部螺旋下落并在固定螺旋管33内部螺纹的作用下翻动，污水进入到过滤网板6上方，转动的过滤网板6带动螺旋叶片7进一步转动污水和混合进入到污水中的多孔聚离子液体，污水被吸收重金属后透过过滤网板6进入到过滤网板6下方经过排污水管4排出去。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (5)

1.一种基于多孔聚离子液体的污水催化装置，包括用于进行污水处理的污水处理箱（1）、用于支撑污水处理箱（1）的支撑腿（2）和用于对污水进行吸附催化的牵引式液膜吸附机构（3），其特征在于：所述污水处理箱（1）的底部固定连接有支撑腿（2），所述牵引式液膜吸附机构（3）设置在污水处理箱（1）上，所述污水处理箱（1）的底部套接有排污水管（4），所述污水处理箱（1）的顶部套接有进污水管（5），所述牵引式液膜吸附机构（3）包括电机（31）、旋转轴（32）、固定螺旋管（33）、固定中心球（34）和活动内球体（35），所述电机（31）固定安装在污水处理箱（1）的底部，所述污水处理箱（1）的底部设置有轴承，所述旋转轴（32）的表面与污水处理箱（1）底部的轴承的内圈固定连接，所述电机（31）的输出轴通过联轴器与旋转轴（32）的底端固定连接，所述固定螺旋管（33）固定连接在污水处理箱（1）的内壁上，所述固定中心球（34）设置在污水处理箱（1）的内部，所述固定中心球（34）的内部设置有活动内球体（35），所述活动内球体（35）与固定中心球（34）之间设置有液膜牵引腔（36），所述固定螺旋管（33）的表面套接有若干个倾斜连通管（37），所述倾斜连通管（37）远离固定螺旋管（33）的一端贯穿固定中心球（34）并延伸至液膜牵引腔（36）的内部，所述固定中心球（34）的底部设置有密封轴承，所述旋转轴（32）的表面与固定中心球（34）上的密封轴承的内圈固定连接，所述旋转轴（32）贯穿密封轴承和活动内球体（35）并延伸至活动内球体（35）的内部，所述旋转轴（32）的表面固定连接有螺旋辊（38），所述螺旋管的下表面呈弧形状，所述进污水管（5）的一端贯穿固定中心球（34）和活动内球体（35）并延伸至活动内球体（35）的内部，所述活动内球体（35）的表面设置有与进污水管（5）相适配的轴承，所述进污水管（5）的表面与活动内球体（35）上的轴承的内圈固定连接，所述活动内球体（35）的表面开设有若干个水位布水孔（39），所述活动内球体（35）的外表面固定连接有若干个旋转圆形膜（310），所述旋转圆形膜（310）的材料包括软磁铁，所述旋转圆形膜（310）的表面呈波纹形状，所述旋转圆形膜（310）呈上下分层状分布，每一个所述旋转圆形膜（310）的边缘均镶嵌有若干个磁力钢珠（311），所述磁力钢珠（311）的表面与固定中心球（34）的内壁滑动连接，所述旋转圆形膜（310）的表面开设有若干个挤压孔（312）。

2.根据权利要求1所述的一种基于多孔聚离子液体的污水催化装置，其特征在于：每一个所述倾斜连通管（37）的内壁均固定连接有一条倾斜牵引簧（313），所述倾斜牵引簧（313）的表面固定连接有若干个活动波纹膜（314），所述活动波纹膜（314）的材料包括橡胶，每一个所述倾斜连通管（37）均呈靠近固定中心球（34）的一端的水平高度比远离固定中心球（34）的一端的水平高度低的状态。

3.根据权利要求1所述的一种基于多孔聚离子液体的污水催化装置，其特征在于：所述旋转轴（32）的表面固定连接有过滤网板（6），所述过滤网板（6）的表面固定连接有若干个螺旋叶片（7），所述过滤网板（6）的表面与污水处理箱（1）的内壁滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于多孔聚离子液体的污水催化装置，其特征在于：所述污水处理箱（1）的顶部交接有操作板（8），所述操作板（8）的表面固定安装有扣锁（9），所述操作板（8）的表面通过扣锁（9）与污水处理箱（1）的表面固定连接，所述固定中心球（34）的表面开设有补液孔（315），所述补液孔（315）的一端螺纹连接有密封螺栓（316）。

5.一种根据权利要求1-4任意一项所述基于多孔聚离子液体的污水催化装置的工作方法：连接电源，首先将多孔聚离子液体通过补液孔（315）注入到液膜牵引腔（36）内部并持续延伸到倾斜连通管（37）内部，部分多孔聚离子液体通过水位布水孔（39）渗透到活动内球体（35）内部，启动电机（31），将污水通过扣锁（9）注入到活动内球体（35）的内部，电机（31）带动旋转轴（32）转动，旋转轴（32）带动螺旋辊（38）转动，污水在活动内球体（35）内部被螺旋辊（38）向下挤压并在活动内球体（35）弧形内部上上涌翻动，污水与活动内球体（35）内部的多孔聚离子液体混合，持续输入污水，在螺旋辊（38）的挤压力作用下，污水通过水位布水孔（39）进入到液膜牵引腔（36）内部，旋转轴（32）带动活动内球体（35）转动，活动内球体（35）带动旋转圆形膜（310）甩动，在离心力作用下旋转圆形膜（310）甩开，污水与旋转的旋转圆形膜（310）充分接触，旋转圆形膜（310）牵引污水，旋转圆形膜（310）磁性吸引多孔聚离子液体，多孔聚离子液体在液膜牵引腔（36）内部呈多个展开的膜状，充分与污水接触，污水再次进入到倾斜连通管（37）内部上升，活动的水带动倾斜牵引簧（313）和活动波纹膜（314）伸展抖动，多孔聚离子液体在倾斜连通管（37）内部进一步被拉伸活动，污水与其进一步接触，污水进入到固定螺旋管（33）内部螺旋下落并在固定螺旋管（33）内部螺纹的作用下翻动，污水进入到过滤网板（6）上方，转动的过滤网板（6）带动螺旋叶片（7）进一步转动污水和混合进入到污水中的多孔聚离子液体，污水被吸收重金属后透过过滤网板（6）进入到过滤网板（6）下方经过排污水管（4）排出去。

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