CN101381129B - 一种阵列式电磁分离半浸没转鼓内电解废水处理设备 - Google Patents
一种阵列式电磁分离半浸没转鼓内电解废水处理设备 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种阵列式电磁分离半浸没转鼓内电解废水处理设备，其包括一个池体、设置在池体两端的进水管和出水管、设置在出水管下端的沉淀区以及设置在池体上端的三个或三个以上的转鼓，所述的转鼓为一个由内层筛网和外层筛网构成的筒体，内层筛网和外层筛网由隔板分置成内层分室和外层分室，在内层分室内设置有铸铁屑和活性炭，采用本发明设备，对于难降解有机污染物的处理效率可达到25-30％；对污水中的重金属离子去除率可达90-95％；完全解决铸铁屑、活性炭的板结、堵塞问题；减少铸铁屑流失，消耗量减少15％；本发明可适用于不同废水量处理的需要，易于安装，便于检修。
Description
技术领域
本发明涉及一种废水的电化学处理装置，具体为一种阵列式电磁分离半浸没转鼓内电解废水处理设备。
背景技术
在现有的废水电化学净化处理技术中，有外加电流电解法和不需外加电流的内电解法两大类型。不需外加电流的内电解法，利用电位不同的物质处于废水中会形成微电池，产生电化学反应的原理进行废水的净化。目前常用的内电解法废水处理设备是在设备固定床层中装填铸铁屑与活性炭，共同形成微电池。
铸铁屑是纯铁和碳化铁的合金，碳化铁和杂质以极小的颗粒形式分散在铸铁中。当铸铁屑浸没在溶液中时，就构成一个完整的微电池回路，形成了无数个腐蚀微电池；而在铸铁屑中再加入惰性碳(如石墨、焦碳、活性炭、煤等)颗粒时，铁屑与碳颗粒接触，则可形成尺度更大的原电池，使得铸铁在受小尺度微电池腐蚀的基础上，又受到大原电池的腐蚀，这就加速了铸铁屑的腐蚀，发生一系列的电化学反应。其电极反应如下：
阳极反应：Fe-2e→Fe2+ E0(Fe2+/Fe)＝-0.44(V)
Fe2+-e→Fe3+ E0(Fe3+/Fe2+)＝0.77(V)
阴极反应：2H++2e→H2↑ E0(H+/H2)＝0.00(V)
当有O2时：O2+4H++4e→2H2O E0(O2/H2O)＝1.23(V)
O2+2H2O+4e→4OH- E0(O2/OH-)＝0.40(V)
电极反应生成的产物具有高的化学活性，在偏酸性的水溶液中，电极反应所产生的新生态[H]和Fe2+能与工业废水中的许多组分发生氧化还原反应，使大分子有机物质分解为小分子的中间产物，使某些难生化降解的化学物质转变成容易生化处理的物质，提高废水的可生化性，或使某些有机污染物彻底降解为H2O和CO2。由于Fe2+不断生成，能有效的克服阳极的极化作用，从而促进铁的电化学腐蚀，使Fe2+大量进入溶液。在碱性溶液中Fe2+形成Fe(OH)2和Fe(OH)3胶体，并进一步水解成铁的单核络合物沉淀。这种络合物具有较高的吸附絮凝活性，能有效的吸附废水中有机物，从而达到净化废水的目的。
固定填料床层内电解装置的铸铁屑易板结、易堵塞，尚有处理效率低、效果不稳定等不足之处，因而使它的推广应用受到了限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可有效解决内电解设备的铸铁屑板结、堵塞、流失问题，提高处理效率和稳定性的阵列式电磁分离半浸没转鼓内电解废水处理设备。
本发明采用如下技术方案：
本发明包括一个池体、设置在池体两端的进水管和出水管、设置在出水管下端的沉淀区以及设置在池体上端的三个或三个以上的转鼓，所述的转鼓为一个由内层筛网和外层筛网构成的筒体，在转鼓的两端设置有可拆卸的盖板，转鼓两端的转鼓轴设置在池体的台沿上，转鼓轴的一端通过轴承座设置在台沿上，转鼓轴的另一端和电机相连接，内层筛网和外层筛网由隔板分置成内层分室和外层分室，在内层分室内设置有铸铁屑和活性炭，电磁铁设置在内层筛网上对应的内层分室的中间位置，电磁铁通过转鼓轴上的接触片与电刷相连接，每一个电磁铁的线圈通过导线对应和转鼓轴上的一个带有正负极的接触片相连接，接触片在转鼓轴的表面由里侧向外侧沿360°均匀绕置，每个接触片在转鼓轴上绕置120°，每个接触片对应有相接触的电刷，电刷连接电源。
本发明在沉淀区的前端设置有出水挡板，在沉淀区内设置有排泥管。
本发明转鼓以其弧表面所对应的α角呈130°≤α≤160°的弧度范围浸没于待处理废水中。
本发明内层筛网是采用PVC塑料板制成的筛网筒，厚度为2-3mm，均布直径为1.8-2.2mm圆孔，孔间距为5-7mm。
本发明外层筛网是采用PVC塑料板制成的筛网筒，厚度为2-3mm，均布直径为1-1.5mm圆孔，孔间距为4-6mm。
本发明隔板为PVC塑料板，厚度为2-3mm，均布直径为2.8-3.2mm圆孔，孔间距为8-12mm。
本发明外层筛网直径为80-150cm，外层筛网的直径比内层筛网的直径大6-10cm。
本发明积极效果如下：本发明利用转鼓式结构解决内电解工艺铸铁屑板结问题，同时强化反应传质过程提高设备单位体积废水处理效率；利用电磁分离解决铸铁屑流失问题，减少了铸铁屑的消耗量；本发明对提高内电解法运行效率和稳定性具有显著效果。
本发明采用转鼓结构，铸铁屑置于转鼓中随筒体转动不断搅动防止铸铁屑板结与堵塞，另一方面有利于废水与铁屑的接触，加快内电解反应过程，提高处理效率。
本发明转鼓内设有一层电磁分离网，铸铁屑被电磁网吸于其上，在电磁分离网的外层设有一层微孔网能进一步防止铸铁屑流失。
本发明转鼓处理单元在废水处理系统中采用阵列式半浸没安装，可以根据废水量确定转鼓数量，安装、维修方便。
采用本发明设备，对于难降解有机污染物的处理效率可达到25-30％；对污水中的重金属离子去除率可达90-95％；完全解决铸铁屑、活性炭的板结、堵塞问题；减少铸铁屑流失，消耗量减少15％；本发明可适用于不同废水量处理的需要，易于安装，便于检修。
附图说明
附图1为本发明结构示意图；
附图2为附图1的A-A向剖视结构示意图；
附图3为本发明转鼓结构示意图；
附图4为本发明电刷和转鼓轴结构示意图；
附图5为本发明转鼓浸没在电解废水内结构示意图。
在附图中：1电机、2转鼓、3排泥管、4轴承座、5池体、6进水管、7溢流堰板、8出水管、9固定螺栓、10沉淀区、11出水挡板、12转鼓轴、13内层筛网、14电磁铁、15外层筛网、16铸铁屑和活性炭、17隔板、18内层分室、19电刷、20接触片、21台沿、22外层分室、23盖板。
具体实施方式
如附图1、2所示，本发明包括一个池体5、设置在池体5两端的进水管6和出水管8、设置在出水管8下端的沉淀区10以及设置在池体5上端的四个转鼓2，如附图3所示，所述的转鼓2为一个由内层筛网13和外层筛网15构成的筒体，在转鼓2的两端设置有可拆卸的盖板23，如附图1所示，转鼓2两端的转鼓轴12设置在池体5上，转鼓轴12的一端通过轴承座4设置在池体5上，转鼓轴12的另一端和电机1相连接，如附图3、4所示，内层筛网13由隔板17分置成内层分室18，在内层分室18内设置有铸铁屑和活性炭16、电磁铁14设置在内层筛网13上对应的内层分室18的中间位置，如附图4、5所示，电磁铁14通过转鼓轴12上的接触片20与电刷19相连接，每一个电磁铁14对应和转鼓轴12上的一个接触片20相连接。6个接触片20沿转鼓轴12的360°表面均匀绕置，每个接触片20在转鼓轴12上绕置120°，每个接触片20对应有相接触的电刷19，电刷19连接电源。
如附图4所示，本发明转鼓2由转鼓轴12、隔板17、内层的电磁筛网即内层筛网13和外层筛网15组成，起微电解作用的铸铁屑和活性炭16按一定比例混合后置于转鼓2内被隔板17分隔的6个内层分室18中。
本发明内层筛网13是采用PVC塑料板制成的筛网筒，厚度为2-3mm，均布直径为1.8-2.2mm圆孔，孔间距为5-7mm。
本发明外层筛网15是采用PVC塑料板制成的筛网筒，其直径为80-150cm，厚度为2-3mm，均布直径为1-1.5mm圆孔，孔间距为4-6mm。外层筛网15的直径比内层筛网13的直径大6-10cm。
本发明隔板17为PVC塑料板，厚度为2-3mm，均布直径为2.8-3.2mm圆孔，孔间距为8-12mm。铸铁屑和活性炭16的粒径为3-5mm。
如附图3、4所示，本发明电磁铁14设在内层筛网13每一分隔中间位置，共六个，固定在内层筛网13内侧。如附图4、5所示，电磁铁14由转鼓轴12上的接触片20与电刷19提供低压直流电，接触片20设置在转鼓轴12的一端，共六组每组在轴截面圆上占120°，使得每个电磁铁14位于水中过程为有磁性状态，转鼓2转至每个电磁铁14脱离水面后该电磁铁14即自动断电，磁性消除。
如附图5所示，本发明设备工作状态下，转鼓2以其圆弧表面所对应的α角呈130°≤α≤160°的弧度范围浸没于待处理废水中，以1rpm速度旋转。由于转鼓2的旋转，铸铁屑被不断搅动，与透过筛网的废水接触反应，水中的污染物得到净化。
本发明内层电磁筛网在自控系统的控制下产生一定时间间隔的脉冲磁性，既起到驱动铸铁屑随转鼓转动的作用，又能防止铸铁屑随水流失；外层筛网15可进一步防止铸铁屑和活性炭16等其他无磁性的固体杂质进入水中。
本发明安装转鼓的水池池体5可根据处理水质水量情况具体设计，转鼓2按阵列方式安装于水池中。水池池体5上沿平台上设有电机1与传动装置，转鼓轴12安装于传动轴承上，转鼓2与池水呈半浸没式接触。设计时确定水池具体工艺尺寸后再确定转鼓2安装的个数。如附图所示，本发明在池体5内设置有4个转鼓2。
如附图2所示，本发明水池底部沿水流方向呈一定坡度，末端设有沉淀区10，便于收集沉淀物；在沉淀区10的前端设置有出水挡板11，在沉淀区10内设置有排泥管3，处理后的水经出水挡板11阻挡，由出水档板11底部流过后自下而上流动，最终由出水堰、出水管8排出池外。
本发明采用转鼓结构，铸铁屑置于转鼓2中随筒体转动不断搅动防止铸铁屑板结与堵塞，另一方面有利于废水与铁屑的接触，加快内电解反应过程，提高处理效率。
本发明转鼓2内设有一层电磁分离网即内层筛网13，铸铁屑被电磁网吸于其上，在电磁分离网的外层设有一层微孔网即外层筛网15能进一步防止铸铁屑流失。
本发明转鼓处理单元在废水处理系统中采用阵列式半浸没安装，可以根据废水量确定转鼓数量，安装、维修方便。
Claims (6)
1.一种阵列式电磁分离半浸没转鼓内电解废水处理设备，其特征在于其包括一个池体(5)、设置在池体(5)两端的进水管(6)和出水管(8)、设置在出水管(8)下端的沉淀区(10)以及设置在池体(5)上端的三个以上的转鼓(2)，所述的转鼓(2)为一个由内层筛网(13)和外层筛网(15)构成的筒体，在转鼓(2)的两端设置有可拆卸的盖板(23)，转鼓(2)两端的转鼓轴(12)设置在池体(5)的台沿(21)上，转鼓轴(12)的一端通过轴承座(4)设置在台沿(21)上，转鼓轴(12)的另一端和电机(1)相连接，内层筛网(13)和外层筛网(15)由隔板(17)分置成内层分室(18)和外层分室(22)，在内层分室(18)内设置有铸铁屑和活性炭(16)，电磁铁(14)设置在内层筛网(13)上对应的内层分室(18)的中间位置，电磁铁(14)通过转鼓轴(12)上的接触片(20)与电刷(19)相连接，每一个电磁铁(14)的线圈通过导线对应和转鼓轴(12)上的一个带有正负极的接触片(20)相连接，接触片(20)在转鼓轴(12)的表面由里侧向外侧沿360°均匀绕置，每个接触片(20)在转鼓轴(12)上绕置120°，每个接触片(20)对应有相接触的电刷(19)，电刷(19)连接电源。
2.根据权利要求1所述的一种阵列式电磁分离半浸没转鼓内电解废水处理设备，其特征在于在沉淀区(10)的前端设置有出水挡板(11)，在沉淀区(10)内设置有排泥管(3)。
3.根据权利要求1或2所述的一种阵列式电磁分离半浸没转鼓内电解废水处理设备，其特征在于内层筛网(13)是采用PVC塑料板制成的筛网筒，厚度为2-3mm，均布直径为1.8-2.2mm圆孔，孔间距为5-7mm。
4.根据权利要求1或2所述的一种阵列式电磁分离半浸没转鼓内电解废水处理设备，其特征在于外层筛网(15)是采用PVC塑料板制成的筛网筒，厚度为2-3mm，均布直径为1-1.5mm圆孔，孔间距为4-6mm。
5.根据权利要求1或2所述的一种阵列式电磁分离半浸没转鼓内电解废水处理设备，其特征在于隔板(17)为PVC塑料板，厚度为2-3mm，均布直径为2.8-3.2mm圆孔，孔间距为8-12mm。
6.根据权利要求1或2所述的一种阵列式电磁分离半浸没转鼓内电解废水处理设备，其特征在于外层筛网(15)直径为80-150cm，外层筛网(15)的直径比内层筛网(13)的直径大6-10cm。
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