一種廢舊反光膜製備水處理混凝劑的裝置的製作方法
2023-06-18 03:06:21
本實用新型屬於混凝劑製備技術領域，涉及一種環保處理廢舊反光膜的裝置，特別涉及一種廢舊反光膜製備水處理混凝劑的裝置，通過設置三個高低不同的水池實現舊反光膜的回收處理。
背景技術：
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反光膜是一種已製成薄膜可直接應用的逆反射材料，也是應用最為廣泛的一種逆反射材料，1937年，世界上第一塊反光膜在美國的一家實驗室誕生；20世紀40年代開始，這種最初製造的反光膜，被冠以「工程級」反光薄膜，廣泛開始應用於日常生活的各個領域；近年來，在種植蘋果樹的地區，為了使蘋果著色好大部分果農都要在蘋果樹下鋪上反光膜，有不少已經破損的，被風吹出果園，廢棄反光膜對人體、果園和供電設施造成極大的危害；反光膜是一種一次性的鋁塑合成產品，被隨意丟棄後其表層上鍍的鋁層經過雨水的衝刷或者與土粒的摩擦會脫落並滲入土壤，會加劇土壤酸化；反光膜中的塑化劑和添加劑很容易受到溫度、使用時間、PH值的影響，釋放到環境中汙染地下水，從而危及人類飲水安全；再者，廢棄反光膜質量較輕，很容易隨風漂浮高飛低竄，其表面鍍的一層鋁使其可以導電，在高飛時，可能會對來往車輛和高壓線造成威脅；此外，反光膜如果焚燒溫度不當，則易產生毒素二噁英，會給吸入人造成心臟病、糖尿病、過敏、不孕、癌症等疾病隱患；綜上所述，廢舊反光膜的回收資源化利用已經成為當前環境下人們越來越關注且亟待解決的問題。因此，在解決這個突出的環境問題並在充分分析反光膜組成組分基礎上，結合水環境治理需求，尋求一種廢舊反光膜製備水處理混凝劑的裝置，將廢舊反光膜變廢為寶，實現資源化可持續利用，具有良好的經濟效益和社會效益。
技術實現要素：
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本實用新型的目的在於克服現有技術存在的缺點，尋求提供一種廢舊反光膜製備水處理混凝劑的裝置，通過設置三個高低不同的水池實現舊反光膜的回收處理。
為了實現上述目的，本實用新型涉及的廢舊反光膜製備水處理混凝劑的裝置的主要結構包括處理池、處理池閥門、處理池輸送管、過濾池、絕緣過濾網、過濾池閥門、過濾池輸送管、聚合池、聚合池上閥門、聚合池上出水管、聚合池下閥門、聚合池下出水管、攪拌機、溫度傳感器、水泵、控制器和加熱器；處理池為2m×1.5m×1m大小的混凝土水池，處理池的底部從左端向右端傾斜，處理池1底部右端固定設置有處理池輸送管，處理池輸送管沿處理池的底部向下傾斜與過濾池的上端以下0.1m處連通，處理池輸送管上設置有處理池閥門以便控制處理池輸送管開閉，攪拌機固定設置在處理池的底部，以便使處理池內原料充分反應，處理池的左側壁上固定設置有水泵以便加水，處理池的左側壁下端和聚合池的左側壁下端設置有溫度傳感器，以便檢測處理池內溫度並將溫度信息傳送至控制器中；過濾池結構和大小與處理池相同，過濾池底部從左端向右端傾斜，傾斜角度大於處理池底部傾斜角度，過濾池底部右端固定設置有過濾池輸送管，過濾池輸送管沿過濾池的底部向下傾斜與聚化池的上端以下0.1m處連通，過濾池輸送管上設置有過濾池閥門以便控制處理池輸送管開閉，在過濾池4距離底部右側高度0.7m處密封設置有20目的絕緣過濾網，絕緣過濾網與過濾池的四壁密封式連接，絕緣過濾網為防腐蝕耐高溫材料製成，以便過濾氯化鋁水溶液；聚合池的大小與過濾池結構和大小與處理池相同，聚合池底部從左端向右端傾斜，傾斜角度等於處理池底部傾斜角度，聚合池底部設置有加熱器以便控制池內聚合溫度，聚合池右側壁距離池底0.5m處設置有聚合池上出水管，聚合池上出水管上設置有聚合池上閥門，以便控制聚合池中上層液體的排出，聚合池底部右端設置有聚合池下出水管，聚合池上出水管上設置有聚合池上閥門，以便控制聚合池中下層液體的排出；處理池、過濾池和聚合池的高度依次降低，過濾池的頂部低於處理池的底部最低點，聚合池的頂部低於過濾池的底部最低點，每個池物料在重力作用下通過各對應輸送管輸送至下一池中；控制器設置在處理池的下方通過電線分別與攪拌機、溫度傳感器、水泵和加熱器電信息連接，以便接收溫度信號並控制攪拌機、水泵和加熱器工作。
本實用新型涉及的廢舊反光膜製備水處理混凝劑的裝置還包括一個支架，支架為階梯狀鋼架結構分別與處理池、過濾池和聚合池固定連接，以便支撐和穩定處理池、過濾池和聚合池。
本實用新型涉及的處理池輸送管、過濾池輸送管、聚合池上出水管和聚合池下出水管的管道橫截面直徑均為0.3m，其管道內壁覆蓋設置有一層防腐蝕耐高溫絕緣橡膠。
本實用新型涉及的處理池和聚合池的底部傾斜角度為25°，過濾池4的底部傾斜角度為30°。
本實用新型涉及的在廢舊反光膜製備水處理混凝劑的裝置中製備水處理混凝劑的具體工藝包括以下步驟：
(1)選純清洗：
將廢舊反光膜進行篩選與分揀，去除長度為0.5-10cm的雜質，將分揀後的廢舊反光膜破碎至5目至18目大小的顆粒，使其進行液固反應時能夠與液體充分接觸，然後用清水進行清洗過濾，得廢舊反光膜顆粒；
(2)去鋁處理：
將步驟(1)中製得的0.5噸廢舊反光膜顆粒放入反應池中，然後加入1.2倍的重量百分比濃度為35％的鹽酸水溶液，然後控制器控制水泵不斷加水控制反應溫度在60-70℃下，打開攪拌機攪拌反應1-2個小時，反應時溫度傳感器將反應池中的水溫信號不斷傳送至控制器中，以便控制器控制水泵加水速度，反應完成後將廢舊反光膜顆粒表面的鋁進行溶解，得到氯化鋁水溶液和廢舊反光膜顆粒基材的液固混合體；打開反應池閥門將反應池中的液固混合體通過反應池輸送管送至過濾池中；
(3)過濾基材：
步驟(2)中的液固混合體進入過濾池時經過絕緣過濾網，將廢舊反光膜顆粒基材過濾留存在絕緣過濾網5上，然後將廢舊反光膜顆粒基材回收循環利用；過濾後的氧化鋁水溶液通過過濾池閥門和過濾池輸送管輸送到聚合池中；
(4)聚合處理：
將步驟(3)中過濾後的氯化鋁水溶液輸送至聚合池中後，控制器控制加熱器工作，維持溫度在55-65℃下將氧化鋁水溶液靜置2-2.5小時進行熟化聚合、沉降處理得分層液體，上層為聚合氯化鋁液體，下層為雜質液；打開聚合池上閥門將聚合氯化鋁液體通過聚合池上輸送管排出收集即得聚合氯化鋁液體；最後打開聚合池下閥門將雜質液通過聚合池下閥門排出；
(5)乾燥處理：
將步驟(4)製得的聚合氯化鋁液體產品經過濾，濃縮，乾燥製得混凝劑產品聚合氯化鋁固體；或將步驟(2)的鹽酸水溶液替換為濃度為70％的硫酸水溶液即製得另一種混凝劑產品聚合硫化鋁固體。
本實用新型與現有技術相比，其通過設置三個高度依次降低的水池，通過物料的自身重力實現運輸；通過設置溫度傳感器和控制器，以控制反應時的溫度，使其在最合適的溫度下進行反應；其涉及的製備方法流程明確，反光膜原料易得，化學反應迅速，通過去鋁處理和聚化處理製備的聚合氯化鋁和聚合硫化鋁純度高，質量可靠；其製備裝置結構合理，原理簡單，製造成本低，無人工參與，省時省力，應用環境友好。
附圖說明：
圖1為本實用新型涉及的製備水處理混凝劑裝置的結構原理示意圖。
圖2為本實用新型的製備工藝流程框圖。
具體實施方式：
下面通過實施例並結合附圖對本實用新型作進一步說明。
實施例1：
本實施例涉及的廢舊反光膜製備水處理混凝劑的裝置的主要結構包括處理池1、處理池閥門2、處理池輸送管3、過濾池4、絕緣過濾網5、過濾池閥門6、過濾池輸送管7、聚合池8、聚合池上閥門9、聚合池上出水管10、聚合池下閥門11、聚合池下出水管12、攪拌機13、溫度傳感器14、水泵15、控制器16和加熱器17；處理池1為2m×1.5m×1m大小的混凝土水池，處理池1的底部從左端向右端傾斜，處理池1底部右端固定設置有處理池輸送管3，處理池輸送管3沿處理池1的底部向下傾斜與過濾池4的上端以下0.1m處連通，處理池輸送管3上設置有處理池閥門2以便控制處理池輸送管3開閉，攪拌機13固定設置在處理池1的底部，以便使處理池1內原料充分反應，處理池1的左側壁上固定設置有水泵15以便加水，處理池1的左側壁下端和聚合池8的左側壁下端設置有溫度傳感器14，以便檢測處理池1內溫度並將溫度信息傳送至控制器16中；過濾池4結構和大小與處理池1相同，過濾池4底部從左端向右端傾斜，傾斜角度大於處理池1底部傾斜角度，過濾池4底部右端固定設置有過濾池輸送管7，過濾池輸送管3沿過濾池4的底部向下傾斜與聚化池8的上端以下0.1m處連通，過濾池輸送管7上設置有過濾池閥門6以便控制處理池輸送管3開閉，在過濾池4距離底部右側高度0.7m處密封設置有20目的絕緣過濾網5，絕緣過濾網5與過濾池4四壁密封式連接，絕緣過濾網5為防腐蝕耐高溫材料製成，以便過濾氯化鋁水溶液；聚合池8的大小與過濾池4結構和大小與處理池1相同，聚合池4底部從左端向右端傾斜，傾斜角度等於處理池1底部傾斜角度，聚合池8底部設置有加熱器17以便控制池內聚合溫度，聚合池8右側壁距離池底0.5m處設置有聚合池上出水管10，聚合池上出水管10上設置有聚合池上閥門9，以便控制聚合池8中上層液體的排出，聚合池8底部右端設置有聚合池下出水管12，聚合池上出水管12上設置有聚合池上閥門11，以便控制聚合池8中下層液體的排出；處理池1、過濾池4和聚合池8的高度依次降低，過濾池4的頂部低於處理池1的底部最低點，聚合池8的頂部低於過濾池1的底部最低點，每個池物料在重力作用下通過各對應輸送管輸送至下一池中；控制器16設置在處理池1的下方通過電線分別與攪拌機13、溫度傳感器14、水泵15和加熱器17電信息連接，以便接收溫度信號並控制攪拌機13、水泵15和加熱器17工作。
本實施例涉及的廢舊反光膜製備水處理混凝劑的裝置還包括一個支架18，支架為階梯狀鋼架結構分別與處理池1、過濾池4和聚合池8固定連接，以便支撐和穩定處理池1、過濾池4和聚合池8。
本實施例涉及的處理池輸送管3、過濾池輸送管7、聚合池上出水管10和聚合池下出水管12的管道橫截面直徑均為0.3m，其管道內壁覆蓋設置有一層防腐蝕耐高溫絕緣橡膠。
本實施例涉及的處理池1和聚合池8的底部傾斜角度為25°，過濾池4的底部傾斜角度為30°。
本實施例涉及的在廢舊反光膜製備水處理混凝劑的裝置中製備水處理混凝劑的具體工藝包括以下步驟：
(1)選純清洗：
將廢舊反光膜進行篩選與分揀，去除長度為0.5-10cm的雜質，將分揀後的廢舊反光膜破碎至5目至18目大小的顆粒，使其進行液固反應時能夠與液體充分接觸，然後用清水進行清洗過濾，得廢舊反光膜顆粒；
(2)去鋁處理：
將步驟(1)中製得的0.5噸廢舊反光膜顆粒放入反應池1中，然後加入1.2倍的重量百分比濃度為35％的鹽酸水溶液，然後控制器16控制水泵15不斷加水控制反應溫度在60-70℃下，打開攪拌機13攪拌反應1-2個小時，反應時溫度傳感器14將反應池1中的水溫信號不斷傳送至控制器16中，以便控制器16控制水泵15加水速度，反應完成後將廢舊反光膜顆粒表面的鋁進行溶解，得到氯化鋁水溶液和廢舊反光膜顆粒基材的液固混合體；打開反應池閥門2將反應池1中的液固混合體通過反應池輸送管3送至過濾池4中；
(3)過濾基材：
步驟(2)中的液固混合體進入過濾池4時經過絕緣過濾網5，將廢舊反光膜顆粒基材過濾留存在絕緣過濾網5上，然後將廢舊反光膜顆粒基材回收循環利用；過濾後的氧化鋁水溶液通過過濾池閥門6和過濾池輸送管7輸送到聚合池8中；
(4)聚合處理：
將步驟(3)中過濾後的氯化鋁水溶液輸送至聚合池8中後，控制器16控制加熱器17工作，維持溫度在55-65℃下將氧化鋁水溶液靜置2-2.5小時進行熟化聚合、沉降處理得分層液體，上層為聚合氯化鋁液體，下層為雜質液；打開聚合池上閥門9將聚合氯化鋁液體通過聚合池上輸送管10排出收集即得聚合氯化鋁液體；最後打開聚合池下閥門11將雜質液通過聚合池下閥門12排出；
(5)乾燥處理：
將步驟(4)製得的聚合氯化鋁液體產品經過濾，濃縮，乾燥製得混凝劑產品聚合氯化鋁固體；或將步驟(2)的鹽酸水溶液替換為濃度為70％的硫酸水溶液即製得另一種混凝劑產品聚合硫化鋁固體。