申請日2015.09.03

　　公開(公告)日2017.01.04

　　IPC分類號C02F1/461

　　摘要

　　本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)高效污水處理設(shè)備，通過將污水處理設(shè)備的處理棒設(shè)置為外部的多孔銅合金外殼，內(nèi)部高熵非晶合金，以及合理限定孔徑，同時對銅合金的材質(zhì)強(qiáng)度、非晶合金的組分含量等進(jìn)行改進(jìn)，從而使得水處理效率得到大幅度提高。

　　權(quán)利要求書

　　1.高強(qiáng)污水處理設(shè)備，其特征在于，所述高強(qiáng)污水處理設(shè)備設(shè)置污水處理棒，所述污水處理棒作為污水處理設(shè)備的核心部件包括：污水處理棒外殼和內(nèi)部的污水處理顆粒;所述污水處理棒外殼的端部為多孔狀，污水處理顆粒置于端部內(nèi)部，所述污水處理棒外殼端部的孔徑小于污水處理顆粒的粒徑;

　　所述污水處理棒外殼的端部為多孔狀結(jié)構(gòu)的銅合金;所述銅合金組分按質(zhì)量百分比計為：Zn：12~15%，Al：2~5%，Ni：3~6%，F(xiàn)e：3~3.8%，Mn：0.02~0.10%，Mg：1~1.6%，Zr：0.01~0.06%，Ce：0.02~0.09%，余量為Cu和不可避免的雜質(zhì);所述銅合金微觀結(jié)構(gòu)中平均晶粒直徑為12~20μm;

　　所述污水處理顆粒為高熵非晶合金，按原子比例計為：SraCabMgcZndLaeCufBg，其中a:2~22，b：6~26，c：2~16，d：3~20，e：3~8，f：2~6，g：100-a-b-c-d-e-f;

　　所述污水處理顆粒的粒徑為5~8mm，外殼端部多孔結(jié)構(gòu)的平均孔徑為1~2mm;

　　所述銅合金鑄造成端部多孔狀的污水處理棒外殼后，經(jīng)過如下熱處理工藝：

　　1)將銅合金的污水處理棒外殼置入電阻爐，升溫至550~560℃，保溫2~2.5小時，然后自然冷卻到室溫;

　　2)將步驟1)得到的銅合金棒置入到深冷處理箱中，降溫到-80~-105℃，保持溫度18~21min后，出深冷處理箱，恢復(fù)至室溫;

　　3)將步驟2)得到的銅合金棒置入回火爐，升溫至160~169℃，保溫55~66min，爐冷至室溫;

　　所述高熵非晶合金成型為污水處理顆粒后，經(jīng)過如下步驟的熱處理：

　　1)將污水處理顆粒置入電阻爐，升溫至682~802℃，保溫2~3小時，然后自然冷卻到室溫;

　　2)將步驟1)得到的污水處理顆粒置入到深冷處理箱中，降溫到-80~-100℃，保持溫度25~29min后，出深冷處理箱，恢復(fù)至室溫;

　　3)將步驟2)得到的鐵基非晶合金棒入回火爐，升溫至120~182℃，保溫50~66min，爐冷至室溫。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理設(shè)備，其特征在于，所述所述銅合金微觀結(jié)構(gòu)中β相的體積分?jǐn)?shù)>80%。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理設(shè)備，其特征在于，所述污水處理棒設(shè)置為能夠以根部為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

　　說明書

　　高強(qiáng)污水處理設(shè)備

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于水處理領(lǐng)域和合金領(lǐng)域，特別是涉及一種高效的污水處理設(shè)備。

　　背景技術(shù)

　　隨著工業(yè)化發(fā)展，環(huán)境污染已經(jīng)成為一個無法忽視的問題，水體環(huán)境受到極大的挑戰(zhàn)，偶氮燃料是一種比較常規(guī)的合成染料，用于多種染色和印花，同時也用于油漆、塑料、橡膠等等的著色，含有該類染料的工業(yè)廢水回嚴(yán)重污染淡水資源。目前有一些廢水處理設(shè)備使用銅合金作為核心部件，由于其合金表面在水中會形成不同電位的無數(shù)原電池，在微區(qū)中形成巨大的高能電場，引起水分子產(chǎn)生共振、極化，并消除多余的表面電荷，把氫鍵斷開，使水分子團(tuán)變小，提高了水的活化性和對水垢的溶解度，減小析出;很少吸附在印染機(jī)械上、紡織品上，減少清洗次數(shù)，易于清洗，節(jié)省大量還原清洗用化學(xué)藥劑和表面活性劑的用量;降低多價位金屬元素離子的活性，從而避免其對染料的影響。同時零價金屬還原方法也廣泛應(yīng)用于廢水處理，但是現(xiàn)有金屬粉末比表面積低，物理與廢水處理效率的提高，并且成本還比較高。常規(guī)的核心部件表面結(jié)構(gòu)為溝槽結(jié)構(gòu)，但是由于其接觸面積相對較小，處理效果不盡理想。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的之一在于提出一種高效的污水處理設(shè)備。

　　具體通過如下技術(shù)手段實現(xiàn)：

　　高強(qiáng)污水處理設(shè)備，所述高強(qiáng)污水處理設(shè)備設(shè)置污水處理棒，所述污水處理棒作為污水處理設(shè)備的核心部件包括：污水處理棒外殼和內(nèi)部的污水處理顆粒;所述污水處理棒外殼的端部為多孔狀，污水處理顆粒置于端部內(nèi)部，所述污水處理棒外殼端部的孔徑小于污水處理顆粒的粒徑;

　　所述污水處理棒外殼的端部為多孔狀結(jié)構(gòu)的銅合金;所述銅合金組分按質(zhì)量百分比計為：Zn：12~18%，Al：2~6%，Ni：3~8%，F(xiàn)e：3~5%，Mn：0.02~0.18%，Mg：1~2%，Zr：0.01~0.1%，Ce：0.02~0.18%，余量為Cu和不可避免的雜質(zhì);所述銅合金微觀結(jié)構(gòu)中平均晶粒直徑為12~20μm;

　　所述污水處理顆粒為高熵非晶合金，按原子比例計為：SraCabMgcZndLaeCufBg，其中a:2~30，b：6~32，c：2~30，d：3~29，e：3~9，f：2~8，g：100-a-b-c-d-e-f。

　　作為優(yōu)選，所述所述銅合金微觀結(jié)構(gòu)中β相的體積分?jǐn)?shù)>80%。

　　作為優(yōu)選，所述污水處理棒設(shè)置為能夠以根部為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

　　作為優(yōu)選，所述污水處理顆粒的粒徑為5~15mm，外殼端部多孔結(jié)構(gòu)的平均孔徑為1~3mm。

　　所述銅合金精密鑄造成端部多孔狀的污水處理棒外殼后，經(jīng)過如下熱處理工藝：

　　1)將銅合金的污水處理棒外殼置入電阻爐，升溫至550~580℃，保溫2~3.5小時，然后自然冷卻到室溫;

　　2)將步驟1)得到的銅合金棒置入到深冷處理箱中，降溫到-80~-120℃，保持溫度18~25min后，出深冷處理箱，恢復(fù)至室溫;

　　3)將步驟2)得到的銅合金棒置入回火爐，升溫至160~180℃，保溫55~80min，爐冷至室溫。

　　所述高熵非晶合金成型為污水處理顆粒后，經(jīng)過如下步驟的熱處理：

　　1)將污水處理顆粒置入電阻爐，升溫至682~850℃，保溫2~3.5小時，然后自然冷卻到室溫;

　　2)將步驟1)得到的污水處理顆粒置入到深冷處理箱中，降溫到-80~-120℃，保持溫度25~38min后，出深冷處理箱，恢復(fù)至室溫;

　　3)將步驟2)得到的鐵基非晶合金棒入回火爐，升溫至120~220℃，保溫50~80min，爐冷至室溫。

　　本發(fā)明的效果在于：

　　1，通過在多孔外殼內(nèi)部設(shè)置高熵非晶合金顆粒，既大大提高了高熵非晶合金與廢水的接觸表面積，同時也通過外殼限制了顆粒的位置，同時外殼也是水處理材料，比起棒材具有更大的接觸表面積，大幅度的增加了與水的接觸表面積，水處理的效率得到的大幅度提高;

　　2，由于外殼和內(nèi)部顆粒均為廢水處理材料，因此可以通過多種方式處理廢水，廢水處理效率大大的提高，使得污水處理設(shè)備的效率得到大幅度提高;

　　3，通過合理的組分含量調(diào)整以及合理的熱處理制度的建立，使得合金強(qiáng)度和硬度得到大幅度提高，即使銅合金設(shè)置為多孔結(jié)構(gòu)，也不會局部斷裂而使水中雜質(zhì)增加，同時也提高了該核心部件的耐用性。銅合金外殼抗拉強(qiáng)度均高于320MPa，硬度均大于120HB。