一種管式廢水處理裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種管式廢水處理裝置，該管式廢水處理裝置包括：調(diào)節(jié)池、第一水泵、超聲波發(fā)生器、管式超聲波反應器、管式電反應器、中間水箱、第二水泵、射流器以及管式微濾膜。本實用新型通過將功率超聲、紫外光催化、感應電fenton和非均相催化氧化等高級氧化技術(shù)有效的整合在一起，使其形成疊加效應，同時避免了常規(guī)電反應電流效率低、極板易鈍化、極板消耗過快、極板更換不方便等缺點，整個方案設計中盡可能把所有單元都設計為管式結(jié)構(gòu)，從而使整個裝置能夠?qū)崿F(xiàn)小型化、模塊化和智能化。
【專利說明】
一種管式廢水處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及廢水處理處理技術(shù)，尤其涉及一種管式廢水處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電絮凝
[0003]電絮凝的處理原理是:將金屬電極(鋁或鐵)置于被處理的水中，然后通以直流電，此時金屬陽極發(fā)生電化學反應，在直流電的作用下，溶出Al3+或Fe2+等離子，并在水中水解而發(fā)生混凝或絮凝作用。
[0004]通常，電化學反應器內(nèi)進行的化學反應過程是極其復雜的。在現(xiàn)在的電絮凝反應器中同時發(fā)生了電絮凝、電氣浮和電氧化過程，水中的溶解性、膠體和懸浮態(tài)污染物在混凝、氣浮和氧化作用下均可得到有效轉(zhuǎn)化和去除。
[0005]感應電Fenton
[0006]鐵犧牲陽極通過陽極氧化反應產(chǎn)生溶解態(tài)的Fe2+離子，產(chǎn)生的Fe2+離子會迅速與投加H2O2發(fā)生Fenton反應，這樣，污染物就可以通過電化學產(chǎn)生的羥基自由基去除。感應電fenton的Fe2+離子是通過感應反應逐漸投加到溶液中的，這樣可以減少由于Fe2+離子過多而捕捉羥基自由基反應的發(fā)生。
[0007]功率超聲
[0008]利用超聲波降解水中的化學污染物，尤其是難降解的有機污染物，是近年來發(fā)展起來的一項新型環(huán)境治理技術(shù)，它的主要機理是空化機制，液體中的微小氣核在超聲波的作用下被激活，它表現(xiàn)在泡核的振蕩、生長、收縮、崩潰等一系列動力學過程，在空化泡崩潰的極短的時間內(nèi)，會在其周圍產(chǎn)生高溫和高壓，這些條件足以打開結(jié)合力強的化學鍵，其中包括氧化性很強的羥基自由基，這樣它就可以有效的分解難降解的有機污染物。
[0009]紫外光催化
[0010]通過氧化劑在光的輻射下產(chǎn)生氧化能力較強的自由基而進行的，根據(jù)氧化劑的種類不同，可分為UV/H202、UV/03及UV/H2O2 /O3等系統(tǒng)。
[0011]超聲/紫外/電Fenton協(xié)同作用
[0012]采用超聲、紫外和電fenton等多種高級氧化技術(shù)聯(lián)合使用已經(jīng)被廣泛的研究，多種氧化技術(shù)能夠產(chǎn)生疊加效應，能更高速的產(chǎn)生羥基自由基。
[0013]超聲能夠提高溶液的導電性能，利用超聲的空化效應，可以不斷清潔電極表面，降低陰極極化、提高電流效率。消除因傳質(zhì)擴散而引起的濃差極化，超聲空化效應有利于協(xié)調(diào)電催化過程產(chǎn)生羥基自由基使廢水中的化學污染物發(fā)生分解。
[0014]現(xiàn)有電絮凝產(chǎn)品主要存在電流效率低、極板易鈍化、極板消耗過快、極板更換不方便等特點。
[0015]現(xiàn)有技術(shù)也有超聲復合電絮凝的設備，但他們只是對其進行簡單的疊加，設備內(nèi)的聲能強度低，能耗大，沒有起到疊加效應。
[0016]因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0017]本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種管式廢水處理裝置，集合了超聲、紫外、感應電Fenton等催化氧化技術(shù)，避免了電反應器常見的缺點，拓寬了原有電反應器的應用領(lǐng)域，同時設備設計緊湊，體現(xiàn)了模塊化、智能化。
[0018]本實用新型的技術(shù)方案如下:本實用新型提供一種管式廢水處理裝置，包括:調(diào)節(jié)池、第一水栗、超聲波發(fā)生器、管式超聲波反應器、管式電反應器、中間水箱、第二水栗、射流器以及管式微濾膜，所述第一水栗的進水口與所述調(diào)節(jié)池底部的出水口管道連接，所述第一水栗的出水口與所述管式超聲波反應器的進水口管道連接，所述管式超聲波反應器與所述第一水栗連接端還與所述射流器管道連接，所述管式超聲波反應器的出水口與所述管式電反應器的入水口管道連接，所述管式電反應器的出水口分別與調(diào)節(jié)池及中間水箱管道連接，所述中間水箱底部的一出水口與所述第二水栗的進水口管道連接，所述第二水栗的出水口與所述管式微濾膜的入水口管道連接，所述管式微濾膜頂部的一出水口與所述中間水箱管道連接，所述超聲波發(fā)生器與所述管式超聲波反應器連接，所述管式微濾膜頂部還設有另一出水口用于與外部連接。
[0019]所述管式廢水處理裝置還包括:與所述中間水箱底部的另一出水口管道連接的壓濾機、用于調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)池中廢水PH值的第一調(diào)節(jié)容器以及用于調(diào)節(jié)中間水箱中廢水pH值的第二調(diào)節(jié)容器。
[0020]所述調(diào)節(jié)池中廢水的pH值為3~5，所述第一水栗為具有耐酸功能的水栗，流速不低于3m/s ；所述中間水箱中廢水的pH值為8~9。
[0021]所述管式電反應器的電源采用高頻脈沖電源，所述超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的超聲波的頻率為24KHz，所述射流器輸送氧化劑給管式超聲波反應器，所述氧化劑包括H2O2與O3中的一種或兩種。
[0022]所述管式超聲波反應器包括反應器主體、設于所述反應器主體兩端的接頭以及設于所述反應器主體內(nèi)部的管式紫外燈管;所述反應器主體為多面體結(jié)構(gòu)，其面數(shù)為奇數(shù);所述反應器主體每一面上粘有一種頻率或多種頻率的超聲波震子;所述管式紫外燈管具有耐Ife、耐震動性能。
[0023]所述反應器主體為三面體結(jié)構(gòu)或五面體結(jié)構(gòu)。
[0024]所述管式電反應器呈管狀設計，包括一組或多組并聯(lián)設置的支管，所述支管由數(shù)量少于7的節(jié)管串聯(lián)而成。
[0025]所述節(jié)管中陰極為無縫鋼管，陽極為圓鋼，兩者之間形成管腔，所述管腔中設有改性塑料彈簧，所述改性塑料彈簧為塑膠材質(zhì)，其內(nèi)部復合有催化材料，所述催化材料為銅或/和錳。
[0026]采用上述方案，本實用新型的管式廢水處理裝置，通過將功率超聲、紫外光催化、感應電fenton和非均相催化氧化等高級氧化技術(shù)有效的整合在一起，使其形成疊加效應，同時避免了常規(guī)電反應電流效率低、極板易鈍化、極板消耗過快、極板更換不方便等缺點，整個方案設計中盡可能把所有單元都設計為管式結(jié)構(gòu)，從而使整個裝置能夠?qū)崿F(xiàn)小型化、模塊化和智能化。
【附圖說明】
[0027]圖1為本實用新型管式廢水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本實用新型中管式超聲波反應器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3為本實用新型的管式電反應器中節(jié)管的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0030]以下結(jié)合附圖和具體實施例，對本實用新型進行詳細說明。
[0031]請參閱圖1至圖3，本實用新型提供一種管式廢水處理裝置，將功率超聲、紫外光催化、感應電fenton和非均相催化氧化等高級氧化技術(shù)有效的整合在一起，使其形成疊加效應，同時避免了常規(guī)電反應電流效率低、極板易鈍化、極板消耗過快、極板更換不方便等常見的缺點；整個方案設計中盡可能把所有單元都設計為管式結(jié)構(gòu)，從而使整個裝置能夠?qū)崿F(xiàn)小型化、模塊化和智能化。該管式廢水處理裝置主要包括:調(diào)節(jié)池1、第一水栗2、超聲波發(fā)生器3、管式超聲波反應器4、管式電反應器6、中間水箱10、第二水栗11、射流器8以及管式微濾膜12。所述第一水栗2的進水口與所述調(diào)節(jié)池I底部的出水口管道連接，所述第一水栗2的出水口與所述管式超聲波反應器4的進水口管道連接，所述管式超聲波反應器4與所述第一水栗2連接端還與所述射流器8管道連接，而且在安裝條件允許的情況下，射流器8要盡可能緊靠管式超聲波反應器4，所述管式超聲波反應器4與射流器8之間不得有彎頭、三通等，所述管式超聲波反應器4的出水口與所述管式電反應器6的入水口管道連接，所述管式電反應器6的出水口分別與調(diào)節(jié)池I及中間水箱10管道連接，所述中間水箱10底部的一出水口與所述第二水栗11的進水口管道連接，所述第二水栗11的出水口與所述管式微濾膜12的入水口管道連接，所述管式微濾膜12頂部的一出水口與所述中間水箱10管道連接，所述管式微濾膜12頂部還設有另一出水口用于與外部連接，所述超聲波發(fā)生器3與所述管式超聲波反應器4連接，以傳遞超聲波給管式超聲波反應器4。
[0032]所述管式廢水處理裝置還包括:與所述中間水箱10底部的另一出水口管道連接的壓濾機13、用于調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)池I中廢水pH值的第一調(diào)節(jié)容器7以及用于調(diào)節(jié)中間水箱10中廢水PH值的第二調(diào)節(jié)容器9。
[0033]優(yōu)選的，所述調(diào)節(jié)池I中廢水的pH值為3?5，所述第一水栗2為具有耐酸功能的水栗，流速不低于3m/s ；所述中間水箱10中廢水的pH值為8~9。
[0034]所述超聲波發(fā)生器3產(chǎn)生的超聲波的頻率優(yōu)選為24KHz，也可以用不同頻率協(xié)同作用。所述射流器8輸送氧化劑給管式超聲波反應器4，所述氧化劑包括H2O2與O3中的一種或兩種。
[0035]為了保證超聲波發(fā)生器3的聲能強度最大，所述管式超聲波反應器4包括反應器主體、設于所述反應器主體兩端的接頭以及設于所述反應器主體內(nèi)部的管式紫外燈管。所述反應器主體為多面體結(jié)構(gòu)，其面數(shù)為奇數(shù)。兩端的接頭根據(jù)設備大小可以為螺紋式接頭或法蘭式接頭。所述反應器主體每一面上粘有一種頻率或多種頻率的超聲波震子。所述管式紫外燈管具有耐酸、耐震動性能。在本實施例中，所述反應器主體優(yōu)選為三面體結(jié)構(gòu)或五面體結(jié)構(gòu)。所述管式超聲波反應器4的安裝位置要盡可能的靠近管式電反應器6。
[0036]所述管式電反應器6的電源5采用高頻脈沖電源，高頻脈沖電源與直流電源相比，既節(jié)能，又節(jié)省極板損耗，電極反應的周期換向、反應的時斷時續(xù)，有利于擴散、降低濃差極化。高頻脈沖處理工業(yè)廢水是一種嶄新而有效的方法，它與電反應器結(jié)合發(fā)揚了電反應器的優(yōu)勢，克服了電反應器的缺陷，使電耗、鐵耗降低，前景誘人。
[0037]所述管式電反應器6呈管狀設計，廢水在管內(nèi)一邊流動一邊進行反應，管內(nèi)的流速不低于3M/S，其具體包括一組或多組并聯(lián)設置的支管，支管的數(shù)量根據(jù)設備的大小設定。每一支管中還可以設有曝氣、取樣設備。所述支管由數(shù)量少于7的節(jié)管串聯(lián)而成。所述節(jié)管中陰極為無縫鋼管14，陽極16為圓鋼，兩者之間形成管腔，所述管腔中設有改性塑料彈簧15，對電fenton反應有明顯的催化效果，改性塑料彈簧15在水流的擠壓下，進行壓緊、放松，有效的去除陰極、陽極的沉積物，而且改性塑料彈簧15的加入不影響廢水的流動。所述改性塑料彈簧15為塑膠材質(zhì)，其內(nèi)部復合有催化材料，所述催化材料為銅或/和錳。
[0038]本實用新型中將管式超聲波反應器設計為管式多面體結(jié)構(gòu)，安裝靈活，管式電反應器也設置為由多支支管構(gòu)成，而支管由管式多只節(jié)管串聯(lián)形成，通過設置回流保證管式電反應器6內(nèi)的水流處于紊流狀態(tài)。
[0039]請繼續(xù)參閱圖1至圖3，本實用新型提供的管式廢水處理裝置處理廢水的方法，包括以下步驟:
[0040]步驟101、第一調(diào)節(jié)容器7在調(diào)節(jié)池I中將廢水的pH值調(diào)節(jié)為3?5，并將廢水在調(diào)節(jié)池I中停留I小時以上。
[0041 ]廢水先進入調(diào)節(jié)池I，根據(jù)不同水質(zhì)、要求標準調(diào)整廢水的pH值。優(yōu)選的，pH值控制在3~5，在此范圍內(nèi)pH值越低效果越好，同時極板損耗也更快。
[0042]步驟102、第一水栗2將廢水輸送至管式超聲波反應器4，射流器8注入氧化劑至管式超聲波反應器4中，通過氧化劑在紫外光的輻射下對廢水中的有機物進行氧化分解，同時，超聲波發(fā)生器3產(chǎn)生超聲波對廢水中的有機污染物進行分解，再將廢水輸送至管式電反應器6。
[0043]步驟103、管式電反應器6采用感應電Fenton法對廢水進行處理，處理后的一部分廢水回流至調(diào)節(jié)池I中，一部分廢水流至中間水箱10。
[0044]在本實用新型中，廢水回流至調(diào)節(jié)池I的量與流至中間水箱10的量的比例為2?4:1，而常規(guī)管式電反應器是一次性通過的。本實用新型采用了大比例回流，從而保證了廢水和管式超聲波反應器4、管式電反應器6的管式電極(陰極和陽極)的充分接觸，提高反應效率。
[0045]步驟104、第二調(diào)節(jié)容器9在中間水箱10中將廢水的pH值調(diào)整為8?9，之后第二水栗11將廢水輸送給管式微濾膜12，進行固液分離。
[0046]從所述管式電反應器6出來的廢水進入中間水箱10后，廢水的pH值調(diào)整為8?9，經(jīng)過第二水栗11進入管式微濾膜12，產(chǎn)水可以達標排放。該部分采用管式微濾膜12進行固液分離，管式微濾膜12采用內(nèi)壓錯流式過濾，它的大通量能有效沖刷掉膜表面的污染物，也能通過正洗、反洗和化學清洗來去掉膜表面的污染物，它具有出水效果好，體積小，容易集成等特點。本實用新型選擇管式微濾膜12作為固液分離單元，可以保證整體設備小型化、模塊化。
[0047]步驟105、中間水箱10底部的濃縮液定時進入壓濾機13，完成廢水的處理。
[0048]濃縮液進入壓濾機13進行壓泥外運。
[0049]這種新穎、先進的技術(shù)簡單，既不需要昂貴的電極、也不使用復雜的設備，由于其復合了多種高級氧化技術(shù)，特別是功率超聲，有效提高了電極的電流效率，降低極板消耗、避免極板鈍化。通過上述新方法避免了現(xiàn)有電反應裝置中存在的所有問題，也拓寬了電反應裝置的應用領(lǐng)域。
[0050]綜上所述，本實用新型提供一種管式廢水處理裝置，通過將功率超聲、紫外光催化、感應電fenton和非均相催化氧化等高級氧化技術(shù)有效的整合在一起，使其形成疊加效應，同時避免了常規(guī)電反應電流效率低、極板易鈍化、極板消耗過快、極板更換不方便等缺點，整個方案設計中盡可能把所有單元都設計為管式結(jié)構(gòu)，從而使整個裝置能夠?qū)崿F(xiàn)小型化、模塊化和智能化。
[0051]以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種管式廢水處理裝置，其特征在于，包括:調(diào)節(jié)池、第一水栗、超聲波發(fā)生器、管式超聲波反應器、管式電反應器、中間水箱、第二水栗、射流器以及管式微濾膜，所述第一水栗的進水口與所述調(diào)節(jié)池底部的出水口管道連接，所述第一水栗的出水口與所述管式超聲波反應器的進水口管道連接，所述管式超聲波反應器與所述第一水栗連接端還與所述射流器管道連接，所述管式超聲波反應器的出水口與所述管式電反應器的入水口管道連接，所述管式電反應器的出水口分別與調(diào)節(jié)池及中間水箱管道連接，所述中間水箱底部的一出水口與所述第二水栗的進水口管道連接，所述第二水栗的出水口與所述管式微濾膜的入水口管道連接，所述管式微濾膜頂部的一出水口與所述中間水箱管道連接，所述超聲波發(fā)生器與所述管式超聲波反應器連接，所述管式微濾膜頂部還設有另一出水口用于與外部連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式廢水處理裝置，其特征在于，還包括:與所述中間水箱底部的另一出水口管道連接的壓濾機、用于調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)池中廢水PH值的第一調(diào)節(jié)容器以及用于調(diào)節(jié)中間水箱中廢水PH值的第二調(diào)節(jié)容器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式廢水處理裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)池中廢水的pH值為3?5，所述第一水栗為具有耐酸功能的水栗，流速不低于3m/s;所述中間水箱中廢水的pH值為8?9 ο4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式廢水處理裝置，其特征在于，所述管式電反應器的電源采用高頻脈沖電源，所述超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的超聲波的頻率為24KHz，所述射流器輸送氧化劑給管式超聲波反應器，所述氧化劑包括H2O2與O3中的一種或兩種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式廢水處理裝置，其特征在于，所述管式超聲波反應器包括反應器主體、設于所述反應器主體兩端的接頭以及設于所述反應器主體內(nèi)部的管式紫外燈管;所述反應器主體為多面體結(jié)構(gòu)，其面數(shù)為奇數(shù);所述反應器主體每一面上粘有一種頻率或多種頻率的超聲波震子;所述管式紫外燈管具有耐酸、耐震動性能。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的管式廢水處理裝置，其特征在于，所述反應器主體為三面體結(jié)構(gòu)或五面體結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式廢水處理裝置，其特征在于，所述管式電反應器呈管狀設計，包括一組或多組并聯(lián)設置的支管，所述支管由數(shù)量少于7的節(jié)管串聯(lián)而成。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的管式廢水處理裝置，其特征在于，所述節(jié)管中陰極為無縫鋼管，陽極為圓鋼，兩者之間形成管腔，所述管腔中設有改性塑料彈簧，所述改性塑料彈簧為塑膠材質(zhì)，其內(nèi)部復合有催化材料，所述催化材料為銅或/和錳。
【文檔編號】C02F9/08GK205635201SQ201620029503
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年1月13日
【發(fā)明人】張瑞京, 陳宗琦
【申請人】深圳市水務技術(shù)服務有限公司