申請日2014.02.12
公開(公告)日2017.02.15
IPC分類號C02F9/06
摘要
本發(fā)明涉及電化學廢水處理領域，具體為一種壓力式電氧化氣浮廢水處理裝置及其使用方法。一種壓力式電氧化氣浮廢水處理裝置，包括原水箱(11)，其特征是：還包括產(chǎn)水箱(12)、壓力電解罐(13)、氣浮池(14)、溢流堰(15)、吸水管(21)、進水管(22)、布水連接管(23)、布水管(24)、出水管(25)、排渣管(26)、高壓水泵(3)、壓力表(41)、流量計(42)和刮渣機(5)，原水箱(11)的一側設有產(chǎn)水箱(12)，原水箱(11)外設有吸水管(21)，壓力電解罐(13)內(nèi)設有偶數(shù)個電極(131)，刮渣機(5)設于氣浮池(14)的水面上。本發(fā)明水處理效果好，使用壽命長，節(jié)省設備投資。
權利要求書
1.一種壓力式電氧化氣浮廢水處理裝置，包括原水箱(11)，其特征是：還包括產(chǎn)水箱(12)、壓力電解罐(13)、氣浮池(14)、溢流堰(15)、吸水管(21)、進水管(22)、布水連接管(23)、布水管(24)、出水管(25)、排渣管(26)、高壓水泵(3)、壓力表(41)、流量計(42)和刮渣機(5)，
原水箱(11)的一側設有產(chǎn)水箱(12)，原水箱(11)外設有吸水管(21)，吸水管(21)上設有加藥口，吸水管(21)的進水口貫通至原水箱(11)內(nèi)，高壓水泵(3)的抽水口貫通至原水箱(11)內(nèi)且位于水面以下，進水管(22)的進水口和吸水管(21)的出水口連接，進水管(22)的出水口和至少一個壓力電解罐(13)的進水口連接;
壓力電解罐(13)的底部設有進水口，壓力電解罐(13)的頂部設有出水口，壓力電解罐(13)內(nèi)設有偶數(shù)個電極(131)，電極(131)之間襯有絕緣塊，壓力電解罐(13)上設有兩個接線端子(132)，一個接線端子(132)作為陽極端通過導線連接一半電極(131)，另一個接線端子(132)作為陰極端通過導線連接另一半電極(131)，每一個和陽極端的接線端子(132)連接的電極(131)都和一個和陰極端的接線端子(132)連接的電極(131)相鄰設置;
壓力電解罐(13)的出水口都通過布水連接管(23)和布水管(24)連接，布水連接管(23)上依次串聯(lián)有壓力表(41)和流量計(42)，氣浮池(14)設于原水箱(11)的上方，布水管(24)設于氣浮池(14)的底部;
刮渣機(5)包括刮渣鏈輪(51)、刮渣鏈(52)和刮渣板(53)，刮渣鏈(52)為環(huán)形，分別繞在兩個刮渣鏈輪(51)外，刮渣鏈(52)上固定至少兩塊刮渣板(53)，刮渣板(53)位于刮渣鏈(52)的等分點上，刮渣機(5)設于氣浮池(14)的水面上，位于下方的刮渣鏈(52)上的刮渣板(53)的頂端沒于氣浮池(14)的水面下;
氣浮池(14)的一側設有溢流堰(15)，溢流堰(15)的外側設有出水管(25)，出水管(25)的出水口連接產(chǎn)水箱(12)，氣浮池(14)靠近溢流堰(15)一側的上部設有排渣管(26)。
2.如權利要求1所述的壓力式電氧化氣浮廢水處理裝置，其特征是：當壓力電解罐(13)的數(shù)量不小于兩個時，相鄰的兩個壓力電解罐(13)之間設有支管(27)，支管(27)的一端和布水連接管(23)連接，支管(27)的另一端和相鄰的兩個壓力電解罐(13)中位于水流方向下游的壓力電解罐(13)的進水口連接，支管(27)上串聯(lián)一個閥(6)，和支管(27)連接的水管在連接點的兩側也各串聯(lián)一個閥(6)。
3.如權利要求1或2所述的壓力式電氧化氣浮廢水處理裝置，其特征是：電極(131)的形狀為圓柱體或平板形，選用圓柱體時，所述圓柱體的直徑為1mm～2mm，相鄰電極(131)的間距為0.5mm～3mm，選用平板形時，所述平板形的厚度為1mm～2mm，相鄰電極(131)的間距為0.5mm～3mm;
電極(131)采用鈦制成并在鈦表面鍍導電層，所述導電層選用金、鉑、釕銥合金和銥鉭合金中的任意一種;接線端子(132)采用鈦制成并在鈦表面包覆銅;
接入接線端子(132)的外接電源采用直流電源或直流脈沖電源，輸出電壓在0～36V內(nèi)可調(diào);輸出電流為直流在0～1000A內(nèi)連續(xù)可調(diào)，平均電流0～500A;輸出波形為方波，換向時間設定在2s～99min;輸出頻率在500Hz～3000Hz內(nèi)連續(xù)可調(diào)，占空比在0～100%內(nèi)連續(xù)可調(diào);
壓力電解罐(13)內(nèi)的水壓不低于0.4MPa。
4.如權利要求1或2所述的壓力式電氧化氣浮廢水處理裝置的使用方法，其特征是：按如下步驟依次實施：
將外接電源接入接線端子(132)，從而在電極(131)之間建立電場;
廢水經(jīng)過處理之后進入總排口地坑，在水泵抽吸下廢水從吸水管(21)進入原水箱(11)，高壓水泵(3)在原水箱(11)內(nèi)達到0.4Mpa的壓力，在高壓水泵(3)的驅動下廢水經(jīng)進水管(22)輸入第一級的壓力電解罐(13)通過電解實施氧化降解處理，廢水輸入第一級的壓力電解罐(13)的進水流量控制在0.6m3/hour，輸入的廢水的電導率控制在3830us/cm，電解時產(chǎn)生H2，O2，Cl2氣泡，氣泡產(chǎn)生上浮效果，氣泡直徑D在8μm～15μm，在界面張力、氣泡上升浮力和靜水壓力差的共同作用下，微細氣泡粘附在被去除物上后，粘合體密度小于水而上浮到水面，從而使水中油粒及密度接近于水的微細懸浮顆粒狀態(tài)的雜質被分離去除;
處理后如果COD指標尚未達到目標值，則經(jīng)支管(27)第二級的壓力電解罐(13)，實施第二次氧化降解處理，使水流依次流經(jīng)第一級的壓力電解罐(13)和第二級的壓力電解罐(13)，即使兩個壓力電解罐(13)處于串聯(lián)狀態(tài);
COD指標達到目標值后，從壓力電解罐(13)輸出的廢水依次經(jīng)布水連接管(23)和布水管(24)輸入氣浮池(14)，此時由于水壓降低，因此水中的微小氣泡迅速膨脹，水中的懸浮物和油在氣泡的包裹下，迅速浮上水面，刮渣機(5)運行時，通過刮渣鏈輪(51)的轉動，刮渣鏈(52)帶動刮渣板(53)不斷往復運行，刮渣板(53)將水面上的雜物刮除，經(jīng)過處理的水漫溢過溢流堰(15)后經(jīng)出水管(25)進入產(chǎn)水箱(12)，刮除的雜物經(jīng)排渣管(26)排出。
5.如權利要求3所述的壓力式電氧化氣浮廢水處理裝置的使用方法，其特征是：按如下步驟依次實施：
將外接電源接入接線端子(132)，從而在電極(131)之間建立電場;
廢水經(jīng)過處理之后進入總排口地坑，在水泵抽吸下廢水從吸水管(21)進入原水箱(11)，高壓水泵(3)在原水箱(11)內(nèi)達到0.4Mpa的壓力，在高壓水泵(3)的驅動下廢水經(jīng)進水管(22)輸入第一級的壓力電解罐(13)通過電解實施氧化降解處理，廢水輸入第一級的壓力電解罐(13)的進水流量控制在0.6m3/hour，輸入的廢水的電導率控制在3830us/cm，電解時產(chǎn)生H2，O2，Cl2氣泡，氣泡產(chǎn)生上浮效果，氣泡直徑D在8μm～15μm，在界面張力、氣泡上升浮力和靜水壓力差的共同作用下，微細氣泡粘附在被去除物上后，粘合體密度小于水而上浮到水面，從而使水中油粒及密度接近于水的微細懸浮顆粒狀態(tài)的雜質被分離去除;
處理后如果COD指標尚未達到目標值，則經(jīng)支管(27)第二級的壓力電解罐(13)，實施第二次氧化降解處理，使水流依次流經(jīng)第一級的壓力電解罐(13)和第二級的壓力電解罐(13)，即使兩個壓力電解罐(13)處于串聯(lián)狀態(tài);
COD指標達到目標值后，從壓力電解罐(13)輸出的廢水依次經(jīng)布水連接管(23)和布水管(24)輸入氣浮池(14)，此時由于水壓降低，因此水中的微小氣泡迅速膨脹，水中的懸浮物和油在氣泡的包裹下，迅速浮上水面，刮渣機(5)運行時，通過刮渣鏈輪(51)的轉動，刮渣鏈(52)帶動刮渣板(53)不斷往復運行，刮渣板(53)將水面上的雜物刮除，經(jīng)過處理的水漫溢過溢流堰(15)后經(jīng)出水管(25)進入產(chǎn)水箱(12)，刮除的雜物經(jīng)排渣管(26)排出。
說明書
壓力式電氧化氣浮廢水處理裝置及其使用方法
技術領域
本發(fā)明涉及電化學廢水處理領域，具體為一種壓力式電氧化氣浮廢水處理裝置及其使用方法。
背景技術
目前，氣浮法是工業(yè)廢水處理中固液分離或液液分離的典型方法之一，其中，最常用的是加壓溶氣氣浮法，其原理是在加壓條件下，使空氣溶于水中，達到空氣過飽和狀態(tài)。之后減至常壓，令空氣析出，空氣微小氣泡釋放在水中，進而實現(xiàn)氣浮。該方法的缺點是，氣泡尺寸較電解法產(chǎn)生的氣泡尺寸大，且氣泡產(chǎn)生不均，容易發(fā)生紊流，不具有脫色殺菌、氧化還原有機污染物的作用。同時，目前廢水處理的電解設備均由電解槽、沉淀槽和電氣控制柜組成，工作時需要在廢水中投加NaCl作導電物質，在強電解質溶液的氛圍下，主設備極板使用壽命短，一般3～5個月即需更換，且耗電量高、污染大。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種處理效果好、使用壽命長、節(jié)省設備投資的廢水處理設備，本發(fā)明公開了一種壓力式電氧化氣浮廢水處理裝置及其使用方法。
本發(fā)明通過如下技術方案達到發(fā)明目的：
一種壓力式電氧化氣浮廢水處理裝置，包括原水箱，其特征是：還包括產(chǎn)水箱、壓力電解罐、氣浮池、溢流堰、吸水管、進水管、布水連接管、布水管、出水管、排渣管、高壓水泵、壓力表、流量計和刮渣機，
原水箱的一側設有產(chǎn)水箱，原水箱外設有吸水管，吸水管上設有加藥口，吸水管的進水口貫通至原水箱內(nèi)，高壓水泵的抽水口貫通至原水箱內(nèi)且位于水面以下，進水管的進水口和吸水管的出水口連接，進水管的出水口和至少一個壓力電解罐的進水口連接;
壓力電解罐的底部設有進水口，壓力電解罐的頂部設有出水口，壓力電解罐內(nèi)設有偶數(shù)個電極，電極之間襯有絕緣塊，壓力電解罐上設有兩個接線端子，一個接線端子作為陽極端通過導線連接一半電極，另一個接線端子作為陰極端通過導線連接另一半電極，每一個和陽極端的接線端子連接的電極都和一個和陰極端的接線端子連接的電極相鄰設置;
壓力電解罐的出水口都通過布水連接管和布水管連接，布水連接管上依次串聯(lián)有壓力表和流量計，氣浮池設于原水箱的上方，布水管設于氣浮池的底部;
刮渣機包括刮渣鏈輪、刮渣鏈和刮渣板，刮渣鏈為環(huán)形，分別繞在兩個刮渣鏈輪外，刮渣鏈上固定至少兩塊刮渣板，刮渣板位于刮渣鏈的等分點上，刮渣機設于氣浮池的水面上，位于下方的刮渣鏈上的刮渣板的頂端沒于氣浮池的水面下;
氣浮池的一側設有溢流堰，溢流堰的外側設有出水管，出水管的出水口連接產(chǎn)水箱，氣浮池靠近溢流堰一側的上部設有排渣管。
所述的壓力式電氧化氣浮廢水處理裝置，其特征是：當壓力電解罐的數(shù)量不小于兩個時，相鄰的兩個壓力電解罐之間設有支管，支管的一端和布水連接管連接，支管的另一端和相鄰的兩個壓力電解罐中位于水流方向下游的壓力電解罐的進水口連接，支管上串聯(lián)一個閥，和支管連接的水管在連接點的兩側也各串聯(lián)一個閥。
所述的壓力式電氧化氣浮廢水處理裝置，其特征是：電極的形狀為圓柱體或平板形，選用圓柱體時，所述圓柱體的直徑為1mm～2mm，相鄰電極的間距為0.5mm～3mm，選用平板形時，所述平板形的厚度為1mm～2mm，相鄰電極的間距為0.5mm～3mm。
所述的壓力式電氧化氣浮廢水處理裝置，其特征是：壓力電解罐內(nèi)的水壓不低于0.4MPa。
本發(fā)明使用時，將外接電源接入接線端子，從而在電極之間建立電場，酸性廢水、稀堿廢水、乳化液廢水等幾種不同種類的廢水經(jīng)過處理之后進入總排口地坑，在水泵抽吸下廢水從吸水管進入原水箱，高壓水泵在原水箱內(nèi)達到0.4Mpa的壓力，在高壓水泵的驅動下廢水經(jīng)進水管輸入第一級的壓力電解罐通過電解實施氧化降解處理，電解時產(chǎn)生H2，O2，Cl2氣泡，氣泡產(chǎn)生上浮效果，氣泡直徑D在8μm～15μm，由于氣泡直徑極小，因而氣泡和廢水中雜質接觸面積大，對絮粒的吸附能力強。在界面張力、氣泡上升浮力和靜水壓力差等多種力的共同作用下，微細氣泡粘附在被去除物上后，粘合體密度小于水而上浮到水面，從而使水中油粒及密度接近于水的微細懸浮顆粒狀態(tài)的雜質被分離去除。
處理后如果COD(全稱Chemical Oxygen Demand，即化學需氧量)指標尚未達到目標值，則可經(jīng)支管第二級的壓力電解罐，實施第二次氧化降解處理，COD指標達到目標值后，從壓力電解罐輸出的廢水依次經(jīng)布水連接管和布水管輸入氣浮池，此時由于水壓降低，因此水中的微小氣泡迅速膨脹，水中的懸浮物和油在氣泡的包裹下，迅速浮上水面，刮渣機運行時，通過刮渣鏈輪的轉動，刮渣鏈帶動刮渣板不斷往復運行，刮渣板將水面上的雜物刮除，經(jīng)過處理的水漫溢過溢流堰后經(jīng)出水管進入產(chǎn)水箱，刮除的雜物經(jīng)排渣管排出。出水可以直接外排，或者再經(jīng)反滲透、電吸附等其他方法實施脫鹽處理，產(chǎn)出優(yōu)質水。
本發(fā)明的有益效果是：1. 氣泡分布范圍較窄，尺寸較小，可以獲得很高的分離效率;2. 改變電流密度可調(diào)節(jié)氣泡的數(shù)量，從而可提高氣泡和污染物顆粒間的碰撞概率;3.對于特定的分離過程，選擇合適的電極材料和溶液條件即可獲得最佳的分離效果。當氣泡和顆粒物的ζ電位符號相反時，氣浮分離效率最高;4. 具有固液分離、凝絮、脫色、氧化還原和殺菌滅毒等功能;5. 操作簡單，只需要開啟電源、調(diào)節(jié)電流、電壓、自動倒極時間即可，設備不需要反洗;6. 介質消耗少，僅耗電，無需消耗藥劑;7. 外排廢物只有氣浮浮渣，總排放量少。
