一種推流式雙電極電解氣浮的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種推流式雙電極電解氣浮，包括設(shè)備殼體、開(kāi)設(shè)于殼體一側(cè)近底端的進(jìn)水口、開(kāi)設(shè)于殼體另一側(cè)近底端和近上端的排放口以及出水口，進(jìn)水口一側(cè)的殼體內(nèi)設(shè)置有一級(jí)電極腔，電極腔內(nèi)豎直排布有若干塊一級(jí)電極板，電極腔右側(cè)從左往右依次設(shè)置有若干塊豎直間隔排布的導(dǎo)流板，所述導(dǎo)流板底端與殼體底面連接或留有間隙，使污水呈上下折流式行進(jìn)，所述相鄰導(dǎo)流板間安裝有二級(jí)電解填料。用于如涂裝廢水、乳化液廢水、切削液廢水等難降解工業(yè)廢水處理，特別是酸性廢水，具有占地面積小，體積小，操作方便、可移動(dòng)式等優(yōu)點(diǎn)，污水處理效果好，使用靈活機(jī)動(dòng)，可與不同工藝設(shè)備進(jìn)行組合，并有效降低整個(gè)系統(tǒng)污水處理的運(yùn)行成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種推流式雙電極電解氣浮

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)廢水預(yù)處理設(shè)備，特別是一種推流式雙電極電解氣浮。

【背景技術(shù)】
[0002]難降解有機(jī)廢水主要是染料、農(nóng)藥、醫(yī)藥、化工、焦化等生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水,廢水污染物濃度高、毒性大、鹽份較高難于生物降解，因此必須采用預(yù)處理技術(shù)和方法，方能有效處理。主要來(lái)源于涂裝廢水、乳化液廢水、切削液廢水、化工廢水、油漆廢水等行業(yè)性廢水。毒性大，成份復(fù)雜，化學(xué)耗氧量高，一般微生物對(duì)其幾乎沒(méi)有降解效果，如果這些物質(zhì)不加治理地向環(huán)境排放，勢(shì)必嚴(yán)重地污染環(huán)境和威脅人類(lèi)的身體健康。隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，人們合成了越來(lái)越多的有機(jī)物，其中難降解有機(jī)物占了很大比例，因此難降解有機(jī)物的治理研究已引起國(guó)內(nèi)外有關(guān)專(zhuān)家的高度重視，是目前水污染防治研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。
[0003]目前較為普遍的預(yù)處理法為:電解法、生物耦合技術(shù)、濕式催化氧化法(CWO)等，雖然這些方法能達(dá)到處理效果，但后續(xù)均需要加繁瑣的傳統(tǒng)工藝處理，才能達(dá)到理想的預(yù)處理效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種具有占地面積小，體積小，操作方便、可移動(dòng)式等優(yōu)點(diǎn)，污水處理效果好，使用靈活機(jī)動(dòng)，可與不同工藝設(shè)備進(jìn)行組合，并有效降低整個(gè)系統(tǒng)污水處理的運(yùn)行成本。
[0005]為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的，提供了以下技術(shù)方案:一種推流式雙電極電解氣浮，包括設(shè)備殼體、開(kāi)設(shè)于殼體一側(cè)近底端的進(jìn)水口、開(kāi)設(shè)于殼體另一側(cè)近底端和近上端的排放口以及出水口，其特征在于進(jìn)水口一側(cè)的殼體內(nèi)設(shè)置有一級(jí)電極腔，電極腔內(nèi)豎直排布有若干塊一級(jí)電極板，電極腔右側(cè)從左往右依次設(shè)置有若干塊豎直間隔排布的導(dǎo)流板，所述導(dǎo)流板底端與殼體底面連接或留有間隙，使污水呈上下折流式行進(jìn)，所述相鄰導(dǎo)流板間安裝有二級(jí)電解填料。
[0006]作為優(yōu)選，電極腔底端連通有一空腔，空腔內(nèi)設(shè)置有釋放器，空腔底端開(kāi)設(shè)有排泥□。
[0007]作為優(yōu)選，出水口處設(shè)置有溢流槽，溢流槽上方設(shè)置有調(diào)節(jié)堰板。
[0008]作為優(yōu)選，所述導(dǎo)流板上方設(shè)置有刮渣機(jī)。
[0009]作為優(yōu)選，所述導(dǎo)流板設(shè)置為8塊，分隔成8個(gè)區(qū)，所述第1、3、5、7塊導(dǎo)流板底端與殼體底面連接，第2、4、6塊導(dǎo)流板底端與殼體底面留有間隙。
[0010]作為優(yōu)選，所述一級(jí)電極板為鐵、鋁、鈦、石墨或二氧化鉛，一級(jí)電極板間相互連接板為紫銅板。
[0011]作為優(yōu)選，釋放器型號(hào)米用TV-1II,材質(zhì)為不銹鋼304。
[0012]本實(shí)用新型的工作原理:
[0013]一級(jí)電極板:一級(jí)電極板對(duì)廢水進(jìn)行電解，水分子電離產(chǎn)生H+和0H-，在電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下定向遷移，并在陰極板和陽(yáng)極板表面分別析出氫氣和氧氣。新生成的氣泡直徑非常微小，氫氣泡約為10?30 μ m,氧氣泡約為20?60 μ m ;而傳統(tǒng)的加壓溶氣氣浮時(shí)產(chǎn)生的氣泡直徑為100?150 μ m，機(jī)械攪拌時(shí)產(chǎn)生的氣泡直徑為800?1000 μ m。一級(jí)電極板產(chǎn)生的氣泡捕獲雜質(zhì)微粒的能力比加壓和機(jī)械攪拌兩者為高，且氣泡的分散度高，作為載體粘附水中的懸浮固體而上浮，更加容易去除污染物質(zhì)。一級(jí)電極板既可以去除廢水中的疏水性污染物,也可以去除廢水中的親水性污染物。
[0014]二級(jí)電解填料:二級(jí)電解填料采用多個(gè)鐵碳微電解工藝進(jìn)行二級(jí)電解反應(yīng)，它是基于電化學(xué)中的電池反應(yīng)，當(dāng)將鐵和碳浸入電解質(zhì)溶液中時(shí)，由于Fe和C之間存在1.2V的電極電位差，因而會(huì)形成無(wú)數(shù)的微電池系統(tǒng)，在其作用空間構(gòu)成一個(gè)電場(chǎng)，陽(yáng)極反應(yīng)產(chǎn)生的新生態(tài)二價(jià)鐵離子具有較強(qiáng)的還原能力，可使某些有機(jī)物的發(fā)色基團(tuán)硝基一N02、亞硝基一NO還原成胺基一NH2，另胺基類(lèi)有機(jī)物的可生化性也明顯高于硝基類(lèi)有機(jī)物；新生態(tài)的二價(jià)鐵離子也可使某些不飽和發(fā)色基團(tuán)(如羧基一C00H、偶氮基-N = N-)的雙鍵打開(kāi)，使發(fā)色基團(tuán)破壞而除去色度，使部分難降解環(huán)狀和長(zhǎng)鏈有機(jī)物分解成易生物降解的小分子有機(jī)物而提高可生化性。此外，二價(jià)和三價(jià)鐵離子是良好的絮凝劑，特別是新生的二價(jià)鐵離子具有更高的吸附-絮凝活性，調(diào)節(jié)廢水的PH可使鐵離子變成氫氧化物的絮狀沉淀，吸附污水中的懸浮或膠體態(tài)的微小顆粒及有機(jī)高分子，可進(jìn)一步降低廢水的色度，同時(shí)去除部分有機(jī)污染物質(zhì)使廢水得到凈化。陰極反應(yīng)產(chǎn)生大量新生態(tài)的[H]和[O]，在偏酸性的條件下，這些活性成分均能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使有機(jī)大分子發(fā)生斷鏈降解，從而消除了有機(jī)廢水的色度，提高了廢水的可生化性，為后續(xù)處理創(chuàng)造了條件。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果:可根據(jù)去除物質(zhì)的不同而選用不同的電極材料，能產(chǎn)生強(qiáng)絮凝、強(qiáng)氧化、強(qiáng)還原、強(qiáng)氣浮等作用，以達(dá)到最佳處理效果，經(jīng)常應(yīng)用的電極有鐵、鋁、鈦、石墨、二氧化鉛等，每種材料都有其適于應(yīng)用的領(lǐng)域，其投資費(fèi)用低；運(yùn)行費(fèi)用低；維護(hù)維修費(fèi)用低；無(wú)需添加任何化學(xué)藥劑；占地面積??；操作簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高；設(shè)備處理時(shí)間短、處理效率高；適應(yīng)廢水范圍廣，可處理多種污染物；設(shè)備處理產(chǎn)生污泥量少、污泥密實(shí)度高。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]一種推流式雙電極電解氣浮，包括設(shè)備殼體001、開(kāi)設(shè)于殼體001 —側(cè)近底端的進(jìn)水口 011、開(kāi)設(shè)于殼體001另一側(cè)近底端和近上端的排放口 012以及出水口 013，進(jìn)水口 011一側(cè)的殼體001內(nèi)設(shè)置有一級(jí)電極腔002,電極腔002內(nèi)豎直排布有8塊一級(jí)電極板021,一級(jí)電極板021為鐵，一級(jí)電極板021間相互連接板，022為紫銅板，電極腔002右側(cè)從左往右依次設(shè)置有8塊豎直間隔排布的導(dǎo)流板003，所述導(dǎo)流板003設(shè)置為8塊，分隔成8個(gè)區(qū)，所述第1、3、5、7塊導(dǎo)流板003底端與殼體001底面連接，第2、4、6塊導(dǎo)流板003底端與殼體001底面留有間隙，使污水呈上下折流式行進(jìn)，所述相鄰導(dǎo)流板003間安裝有二級(jí)電解填料004。電極腔002底端連通有一空腔005，空腔005內(nèi)設(shè)置有釋放器051，空腔005底端開(kāi)設(shè)有排泥口 052。出水口 013處設(shè)置有溢流槽006，溢流槽006上方設(shè)置有調(diào)節(jié)堰板007。所述導(dǎo)流板003上方設(shè)置有刮渣機(jī)008，釋放器051型號(hào)采用TV-1II，材質(zhì)為不銹鋼304。
[0018]工業(yè)廢水首先由進(jìn)水口 011進(jìn)入，廢水在上升過(guò)程中，與一級(jí)電極板021進(jìn)行接觸反應(yīng)，一級(jí)電極板021在電場(chǎng)的反應(yīng)下產(chǎn)生直徑微小的氣泡，這些氣泡在上升時(shí)，就將懸浮物帶出水面，在水面上形成浮渣層，在一級(jí)電極板021底部設(shè)有釋放器051，釋放器051釋放輔助上升微小氣泡，一方面縮短一級(jí)電極反應(yīng)的時(shí)間，另一方面增加其效果。廢水通過(guò)導(dǎo)流板003進(jìn)入二級(jí)電解填料004，所述二級(jí)電解填料004分為七格，每格內(nèi)設(shè)有鐵碳填料，其會(huì)形成無(wú)數(shù)的微電池系統(tǒng)，在其作用空間構(gòu)成一個(gè)電場(chǎng)，使有機(jī)大分子發(fā)生斷鏈降解，從而提高了廢水的可生化性，為后續(xù)處理創(chuàng)造了條件，廢水最終經(jīng)過(guò)清水區(qū)009，由出水口013出水，在出水過(guò)程中，操作人員可操作調(diào)節(jié)堰板007來(lái)調(diào)節(jié)液位。
[0019]推流式雙電極電解氣浮對(duì)于廢水中的各類(lèi)雜質(zhì)物質(zhì)去除效果如下:
[0020](I)油
[0021]含油污水根據(jù)其來(lái)源不同，水體中油污染物的成分和存在狀態(tài)也不同。油在污水水體中存在形式大致有以下5種:懸浮油、分散油、乳化油、溶解油、油一固體物。
[0022]其中，懸浮油、分散油、油-固體物均可通過(guò)簡(jiǎn)單的機(jī)械分離或氣浮分離得到較好的去除。最難于處理的油的種類(lèi)為乳化油，油在水中呈乳液狀，易形成0/W型乳化微粒，粒徑小于I μ m,表面常常覆蓋一層帶負(fù)電荷的雙電層，體系較穩(wěn)定，不易上浮于水面，較難處理。推流式雙電極電解氣浮利用其強(qiáng)電場(chǎng)的作用可以使帶電的乳化油微粒發(fā)生定向遷移，在電極板表面中和電核，實(shí)現(xiàn)脫穩(wěn)聚合，同時(shí)電解產(chǎn)生的高效絮凝基團(tuán)也可以非常好的破壞油滴的雙電層結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)破乳的作用，再協(xié)同反應(yīng)產(chǎn)生的大量微氣泡破乳后的油滴氣浮去除，其去除率可達(dá)到90%以上。
[0023](2) COD
[0024]工業(yè)污水中的有機(jī)物種類(lèi)繁多，成分也非常復(fù)雜，根據(jù)不同行業(yè)其有機(jī)物種類(lèi)各不相同。根據(jù)其溶解性的不同，可以分為溶解性有機(jī)物和非溶解性有機(jī)物，根據(jù)其可生化性又可分為易于生物降解有機(jī)物和難于生物降解有機(jī)物。推流式雙電極電解氣浮對(duì)于高濃度、難于生化降解類(lèi)有機(jī)物有較好的去除效果。推流式雙電極電解氣浮技術(shù)利用高效電解絮凝作用，生成吸附性極強(qiáng)的高活性絮凝基團(tuán)，對(duì)于非溶解性高分子有機(jī)物有較好的去除效果。同時(shí)，與電氣浮和電氧化作用相結(jié)合，可以進(jìn)一步提高其對(duì)于有機(jī)物的去除率，尤其是對(duì)于難于生化降解的有機(jī)物，可以通過(guò)強(qiáng)氧化切斷化學(xué)鍵，提高有機(jī)物的可生化性，再結(jié)合生化處理方法可以達(dá)到充分降解COD的目的。
[0025]本實(shí)用新型推流式雙電極電解氣浮技術(shù)針對(duì)于COD的去除率根據(jù)不同的水質(zhì)情況，去除率一般在30% — 80%。
[0026](I)濁度、懸浮物
[0027]推流式雙電極電解氣浮技術(shù)因其高效的絮凝作用，對(duì)于水中的膠體顆粒和各種雜質(zhì)顆粒均可實(shí)現(xiàn)非常好的吸附絮凝作用，使水中的微小顆粒聚合成較大絮團(tuán)，形成的絮團(tuán)比投加絮凝劑形成的絮團(tuán)更大、更密實(shí)，從而利于沉降截留從水中分離。推流式雙電極電解氣浮技術(shù)處理出水結(jié)合沉淀、過(guò)濾技術(shù)可以使出水濁度控制在3NTU以下，若原水濁度非常高O100NTU)，則只需簡(jiǎn)單的改變運(yùn)行參數(shù)即可，達(dá)到與處理較低濁度水時(shí)同樣的絮凝效果O
[0028]推流式雙電極電解氣浮技術(shù)對(duì)于濁度、懸浮物的去除率可達(dá)到90%以上。
[0029](2) Si02、膠體硅、有機(jī)硅
[0030]Si02在達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)時(shí)即會(huì)從水中析出，往往其對(duì)于膜過(guò)濾系統(tǒng)造成的影響較大，因?yàn)槲龀龅腟i02會(huì)粘附在膜表面，所以在膜的預(yù)處理過(guò)程中必需進(jìn)行控制去除。絮凝可以吸附Si02從水中析出，一般的絮凝劑對(duì)于Si02的去除率在30% — 40%，推流式雙電極電解氣浮技術(shù)對(duì)于Si02的去除率可以達(dá)到70% — 90%
[0031](3)重金屬離子
[0032]一般廢水中重金屬離子主要為:鉻、鐵、錳等。對(duì)于鐵、錳離子的去除，一般是采用曝氣法將鐵、錳離子轉(zhuǎn)化為高價(jià)氧化物和氫氧化物，使其由離子態(tài)轉(zhuǎn)化為不溶態(tài)從水中析出，再利用過(guò)濾除去。推流式雙電極電解氣浮技術(shù)在加電反應(yīng)過(guò)程中使水中生成OH-離子，結(jié)合鐵、錳離子形成不溶物析出，再配合砂濾設(shè)備即可有效的去除水中的重金屬離子。去除率可達(dá)到80%-95%。對(duì)于鉻離子的去除，主要是針對(duì)電鍍廢水中的Cr6+，由于Cr6+毒性較大，需先將其還原為毒性較低的Cr3+，再利用Cr3+與OH-中和沉淀去除。推流式雙電極電解氣浮技術(shù)電解產(chǎn)生二價(jià)Fe2+，其作為一種還原劑，可將水中的Cr6+充分轉(zhuǎn)化為低價(jià)態(tài)的Cr3+，再結(jié)合反應(yīng)產(chǎn)生的0H-，生成沉淀物質(zhì)分離去除。推流式雙電極電解氣浮技術(shù)對(duì)于鉻離子的去除率可達(dá)到90%以上。
[0033](4)色度
[0034]色度一般是由有機(jī)物中發(fā)色官能團(tuán)引起的，如印染、染料行業(yè)廢水其色度非常高。推流式雙電極電解氣浮技術(shù)對(duì)于高色度水的去除有非常好的效果，其強(qiáng)氧化與強(qiáng)還原作用可以破壞有機(jī)物的發(fā)色官能團(tuán)，降低水質(zhì)的色度。推流式雙電極電解氣浮技術(shù)對(duì)于色度的去除率一般大于80%。
[0035](5)硬度
[0036]水中的硬度主要是指鈣、鎂離子。推流式雙電極電解氣浮技術(shù)在合適的pH值環(huán)境下可以使水中的鈣、鎂離子析出，絮凝沉淀分離。其對(duì)于總硬度的去除率可達(dá)到85%以上。
[0037](6)細(xì)菌、病毒
[0038]推流式雙電極電解氣浮技術(shù)利用極板間強(qiáng)電場(chǎng)作用和反應(yīng)生成的強(qiáng)氧化性基團(tuán)的氧化作用，去除殺滅水中的細(xì)菌和病毒，其去除率可達(dá)到80%以上。
【權(quán)利要求】
1.一種推流式雙電極電解氣浮，包括設(shè)備殼體、開(kāi)設(shè)于殼體一側(cè)近底端的進(jìn)水口、開(kāi)設(shè)于殼體另一側(cè)近底端和近上端的排放口以及出水口，其特征在于進(jìn)水口一側(cè)的殼體內(nèi)設(shè)置有一級(jí)電極腔，電極腔內(nèi)豎直排布有若干塊一級(jí)電極板，電極腔右側(cè)從左往右依次設(shè)置有若干塊豎直間隔排布的導(dǎo)流板，所述導(dǎo)流板底端與殼體底面連接或留有間隙，使污水呈上下折流式行進(jìn)，所述相鄰導(dǎo)流板間安裝有二級(jí)電解填料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種推流式雙電極電解氣浮，其特征在于電極腔底端連通有一空腔，空腔內(nèi)設(shè)置有釋放器，空腔底端開(kāi)設(shè)有排泥口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種推流式雙電極電解氣浮，其特征在于出水口處設(shè)置有溢流槽，溢流槽上方設(shè)置有調(diào)節(jié)堰板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種推流式雙電極電解氣浮，其特征在于所述導(dǎo)流板上方設(shè)置有刮洛機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種推流式雙電極電解氣浮，其特征在于所述導(dǎo)流板設(shè)置為8塊，分隔成8個(gè)區(qū)，所述第1、3、5、7塊導(dǎo)流板底端與殼體底面連接，第2、4、6塊導(dǎo)流板底端與殼體底面留有間隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種推流式雙電極電解氣浮，其特征在于所述一級(jí)電極板為鐵、鋁、鈦、石墨或二氧化鉛，一級(jí)電極板間相互連接板為紫銅板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種推流式雙電極電解氣浮，其特征在于釋放器型號(hào)采用TV-1II，材質(zhì)為不銹鋼304。
【文檔編號(hào)】C02F9/06GK203833745SQ201420217701
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】張偉榮, 張謙成, 王孟君, 丁才君, 丁麗娟 申請(qǐng)人:榮誠(chéng)環(huán)境工程集團(tuán)有限公司