CN103265107B - 利用氧化还原金属反应器的污废水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及利用氧化还原金属反应器的污废水处理系统，更详细地说，涉及如下污废水处理系统：利用填充了具有电化学电位差的两种以上金属介质的氧化还原金属反应器，对钢铁工厂在用于金属表面处理后排出的油性废水、工业园区产生的酸/碱废水、畜产废水、食品污废水、多样的油性废水(异常难分解性污废水)、其它污废水进行处理，特别是进行预处理或后处理，解决污废水中含有的油相互凝聚、漂浮，厚厚地覆盖处理池上面，进而因皂化反应等而凝聚，无法进行油水分离及水处理的问题。另外，在通常的水处理工序(污废水处理、海水淡化设备、冷却水等用水(包括再利用水)设备等)中再附加杀菌效果。
Description
技术领域
本发明涉及利用氧化还原(redox)金属反应器的污废水处理系统，
更详细地说，涉及如下污废水处理系统：利用填充了具有电化学电位差的两种以上金属介质的氧化还原金属反应器，对钢铁工厂在用于金属表面处理后排出的油性废水、工业园区产生的酸/碱废水、畜产废水、食品污废水、多样的油性废水(异常难分解性污废水)、其它污废水进行处理，特别是进行预处理或后处理，解决污废水中含有的油相互凝聚、漂浮，厚厚地覆盖处理池上面，进而因皂化反应等而凝聚，无法进行油水分离及水处理的问题。另外，在通常的水处理工序(污废水处理、海水淡化设备、冷却水等用水(包括再利用水)设备等)中再附加杀菌效果(强杀菌力及氧化力)(从根本上切断细菌及藻类的发生、防止腐败、去除臭味、防止水垢及生锈等附属功能)，能够达成真正的高度水处理，进而利用pH计、ORP计(Oxidation-Reduction PotentialMeter)，使得始终保持氧化还原金属反应器的性能。
背景技术
钢铁工厂在用于金属表面处理后排出的废水造成的油性废水、工业园区产生的酸/碱废水、畜产废水、大量含有油脂特别是动物性油脂的食品污废水、其它污废水，其油成分在以后曝气过程等中与微生物等结合，或因多种原因造成颗粒增大，相互凝聚，容易浮上或堵塞管路，特别是在以后化学处理过程等多种原因和处理过程中发生皂化反应时，油水分离或污废水处理变得几乎不可能。
特别是高浓度污废水使COD大量增加，当油颗粒发生氧化时，诱发严重的臭味。
另外，食品污废水由于动物性脂肪比率高，在较低温度下固化，从而在贮留设施或移送泵等中诱发严重的堵塞现象。
进一步而言，一般以厌氧消化工序等处理高浓度有机性废水，在中小规模处理厂处理时，还引发设施费及维护费过高的问题。
作为以往为处理高浓度有机性污废水而提示的技术，
有注册专利第10-0902138号(注册日期2009年06月03日)[利用臭氧的废水净化装置]，所述注册专利涉及一种能够利用臭氧对下水或污水等各种废水进行净化处理的利用臭氧的废水净化装置。
另外，有专利公开第10-2007-0051604号(公开日期2007年05月18日)[废水及臭味多重等离子体处理方法]，
所述公开专利涉及利用了使用多重环形喷嘴的高效率流体接触处理方法与等离子体多重发生方法的废水及臭味处理装置及其方法。
而且，有注册专利第10-0602058号(注册日期2006年07月10日)[通过电解与凝集的废水处理装置]，
所述注册专利涉及如下通过电解与凝集的废水处理装置：向保持既定间隔安装于第1反应室与第2反应室各自内部的多个电极板接入电源，使得能够通过电解反应和电凝反应去除或分离流入的废水及电解处理水中包含的杂质。
但是，利用臭氧、等离子体、电解的水处理工艺尽管适合在生物学处理或化学处理后，为去除颜色及气味而辅助地用作后处理方法，但在用于预处理或主要污废水处理用途方面，即使只考虑装置的大型化与运转费用过高等，也缺乏现实性。
另一方面，有注册专利第10-0341467号(注册日期2002年06月07日)[借助于利用了水解及金属盐的离子化倾向的化学吸附反应的高浓度污废水净化方法]，
所述注册专利涉及借助于利用了水解及金属盐的离子化倾向的化学吸附反应而对畜产废水、食物渣滓渗出水、生活污水等高浓度污废水进行净化的方法，更详细地说，涉及一同使用氧化剂、碱剂及扩张剂而使高浓度污废水的净化效果上升的方法，
其具体构成是提供一种使高浓度废水与氧化剂混合、水解后，在该反应物中投入碱剂和氨解离用扩张剂(suspension liquid)，实现中和、脱氮及凝集的处理方法。借助于氧化和中和反应所实现的水解，废水内凝胶化物质被重组，处于固液容易分离的状态，溶解的有机、无机物质诱导发生析出为固体的相变催化剂作用，与此同时，执行借助于盐酸与氨反应实现的脱气和借助于铜接触催化剂反应实现的脱氮，能够迅速而经济地净化高浓度废水。
可是，该专利技术也存在难以处理大量排出的污废水，特别是有机性、含油废水，铜接触催化剂最终与前面提到的以往技术类似，作为后处理方法，在水处理方面发挥辅助性功能。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种高浓度有机性污废水处理系统，利用填充了具有电化学电位差的两种以上金属介质的氧化还原金属反应器，对钢铁工厂在用于金属表面处理后排出的油性废水、工业园区产生的酸/碱废水、畜产废水、食品污废水、其它污废水进行处理，特别是进行预处理或后处理，解决污废水中含有的油相互凝聚、漂浮，厚厚地覆盖处理池上面，由于各种原因和处理过程中的皂化反应等而凝聚，结果无法进行油水分离及水处理的问题，进而利用pH计、ORP计(Oxidation-ReductionPotential Meter)，使得始终保持氧化还原金属反应器的性能。
另外，本发明的目的在于提供一种污废水处理系统，利用所述氧化还原金属反应器，反复对污废水进行预处理，能够使因污废水含有的油导致的后续处理相关问题实现最小化。
进而，本发明的目的在于提供一种污废水处理系统，还导入针对氧化还原金属反应器的再生装置，能够延长使用时间，保障连续的污废水处理。
为达成如上所述的目的，本发明的利用氧化还原金属反应器的污废水处理系统包括：
高浓度污废水流入部；
氧化还原金属反应器，其填充了具有电化学电位差的两种以上金属介质，从所述流入部接受污废水供应并进行处理；以及
ORP计，其配备于所述金属反应器后端。
另外，在本发明的利用氧化还原金属反应器的污废水处理系统中，优选：
还包括与所述流入部连接的滞留池，所述氧化还原金属反应器从滞留池接受污废水供应并进行处理；
所述氧化还原金属反应器借助于循环管与所述滞留池连接，反复处理污废水；
还包括化学处理池，其对被所述氧化还原金属反应器处理的污废水进行处理；
在所述滞留池，具备有撇油器；
在所述氧化还原金属反应器中，具备有再生装置。
本发明的利用氧化还原金属反应器的污废水处理系统，利用填充了具有电化学电位差的两种以上金属介质的氧化还原金属反应器，对钢铁工厂在用于金属表面处理后排出的油性废水、工业园区产生的酸/碱废水、畜产废水、食品污废水、其它污废水进行处理，特别是进行预处理，解决污废水中含有的油相互凝聚、漂浮，厚厚地覆盖水箱上面，由于多种原因和在处理过程中的皂化反应等而凝聚，结果无法进行油水分离及水处理的问题，进而利用pH计、ORP计(Oxidation-Reduction Potential Meter)，使得能够始终保持氧化还原金属反应器的性能；另外，提供一种污废水处理系统，利用所述氧化还原金属反应器，对污废水反复进行预处理，能够使因污废水含有的油导致的后续处理相关问题实现最小化；进而还导入针对氧化还原金属反应器的再生装置，能够延长使用时间，保障连续的污废水处理。
附图说明
图1是利用氧化还原金属反应器的污废水处理系统的简要图。
图2是关于本发明的污废水处理系统中使用的无线开关的图。
图3是关于实现开关更完美无线控制所需的自励发电机的图。
图4是关于自励发电机主要部分的图。
图5是关于与图4不同形态的自励发电机主要部分的图。
图6显示了低浓度碱废水的预处理时的结果。
图7显示了低浓度碱废水的正式处理时的结果。
图8显示了高浓度乳液废水的预处理时的结果。
图9显示了高浓度乳液废水的正式处理时的结果。
图10显示了在低浓度乳液废水的预处理时的结果。
图11显示了在低浓度乳液废水的预处理时的结果。
图12显示了酸废水的预处理时的结果。
图13显示了酸废水的正式处理时的结果。
图14至21是与当利用本发明的利用氧化还原金属反应器的污废水处理系统时可以获得的各种杀菌效果相关的实验结果；其中：
图14显示了根据对比例单纯投入凝集剂的酸废水正式处理2次(凝集)的结果；
图15显示了根据本发明投入氧化还原金属反应器+凝集剂的酸废水正式处理2次(凝集)的结果；
图16显示了根据对比例单纯投入凝集剂的酸废水正式处理3次(凝集)的结果；
图17显示了根据本发明投入氧化还原金属反应器+凝集剂的酸废水正式处理2次(凝集)的结果；
图18显示了根据本发明的海水微生物杀菌力分析(氧化还原金属反应器)结果；
图19显示了根据本发明的畜产废水1次处理(下水衔接处理水)1次(氧化还原金属反应器+凝集)的结果；
图20显示了根据本发明的畜产废水1次处理(下水衔接处理水)微生物分析(氧化还原金属反应器)的结果；
图21显示了根据本发明的食物废水预处理1次(氧化还原金属反应器)的结果。
【符号说明】
A:污废水处理系统 10:流入部
13:取样水箱 20:滞留池
21:除沫器 23:搅拌装置
27,29:移送泵 28:辅助滞留池
28A:撇油器 30:氧化还原金属反应器
31:供应泵 33:预过滤器
35:再生装置 35B:蒸汽供应部
40,41,43,45:化学处理池 42,44,46:处理剂供应部
50:沉淀池 51,53,55:排出部
C:控制器 60:无线开关
具体实施方式
下面参照附图，详细说明本发明。
本发明可以进行多种变更，可以拥有多种形态，将在正文中详细说明体现例(aspect)(或实施例)。但是，这并非要把本发明限定于特定公开形态，应理解为包括本发明的思想及技术范围所包括的所有变更、均等物乃至替代物。
在各图中，相同的参照符号，特别是十位及个位数、或十位、个位及字母相同的参照符号，代表具有相同或类似功能的构件，在未特别提及的情况下，图中的各参照符号所指称的构件可视为根据这种标准确定的构件。
另外，在各图中，考虑到理解的便利等，夸张地放大(或加厚)或缩小(减薄)地表现构成要素的大小或厚度，或加以简化表现，但不得据此限定地解释本发明的保护范围。
在本说明书中使用的术语只用于说明特定体现例(aspect)(或实施例)，并非有意限定本发明。单数的形式只要在文理上并未明确指出不同，则包括复数的形式。在本申请中，“包括”或“具有”等术语用于指定在说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或它们的组合的存在，应理解为并不事先排除一个或其以上的其他特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或他们的组合的存在或附加可能性。
只要未作不同定义，包括技术性或科学性的术语在内，此处使用的所有术语均具有与本发明所属技术领域的技术人员一般理解的意义相同的意义。与一般使用的词典中定义的意义相同的术语，应解释为与相关技术的文理上具有的意义一致的意义，在本申请中，只要未明确定义，则不得过于地、过度地解释为形式上的意义。
在说明本发明的利用氧化还原金属反应器的污废水处理系统(A)过程中，为了便利，如果参照图1确定不够严密的大致的方向基准，则按从流入部(10)连接到沉淀池(50)的污废水处理路径确定前后。
如图1所示，本发明的利用氧化还原金属反应器的污废水处理系统(A)包括：流入部(10)，其把钢铁工厂在用于金属表面处理后排出的油性废水、工业园区产生的酸/碱废水、畜产废水、食品污废水、多样的油性废水(异常难分解性污废水)、其它污废水供应给用于处理的系统；滞留池(20)，其与该流入部连接，保障稳定的水处理；氧化还原金属反应器(30)，其从该滞留池接受污废水供应并进行处理；化学处理池(40)，其用于高浓度污废水的化学处理；以及pH计、ORP计(图中未示出)，其配备于所述金属反应器后端，确认金属反应器的处理性能。
但是，本发明的利用氧化还原金属反应器的污废水处理系统可以如图1所示，通过另外的“旁路(by-pass)路径”(循环管(30a,30b))，在正式处理线之外排列氧化还原金属反应器，体现污废水处理系统，以便适合处理高浓度的油性废水或多样的高浓度污废水；
还可以采取直接在正式处理线上氧化还原金属反应器的“在线(on-line)路径”安装方式，这会适合中、低浓度油性废水或污废水处理；
另外，如图1所示，为了进行预处理而安装氧化还原金属反应器，或将其排列于水处理线后方，用于最终放流前的后处理(优选“在线(on-line)路径”或“旁路(by-pass)路径”安装方式)；
还可以与其它生物学、化学式正式处理相衔接，在水处理过程中间，排列氧化还原金属反应器。
因此，不得根据以图1为主的以下关于油性废水、特别是油性废水处理、预处理、氧化还原金属反应器的“旁路(by-pass)路径”排列的说明，限定地解释本发明。
在图1中，所述流入部(10)还可以具备取样水箱(13)(sampling tank)，在取样水箱(13)中，具备有pH计(meter)等各种水质测量仪，感知流入污废水的性状变化，用作确认金属反应器的处理性能的基础值。另外，向由PLC(Programmable Logic controller)等构成的控制器(C)(连接电缆等未示出)送信，控制器(C)能够变化投入化学处理池(40)的药品或处理剂的添加量等，实现最佳的水处理流程。
所述滞留池(20)作为与流入部连接并保障稳定的水处理的部分，特别是为了保障高浓度污废水的更完美的预处理，优选借助于循环管(30a,30b)连接氧化还原(redox)金属反应器(30)与所述滞留池，反复处理污废水。
另外，在所述滞留池(20)中，具备有除沫器(21)(scum skimmer)，能够过滤异物以及油颗粒。而且，作为搅拌装置(23)，具备有压缩机(23a)和散气管(23b)，以便执行搅拌功能乃至曝气功能。
在所述滞留池(20)的排出侧具备有档板(baffle)，该档板越流排出漂浮性异物，特别是油性异物，执行堰(weir)的功能，
越流的异物等通过排出部(25)放出，以后进行焚烧处理或通过罐车移送到第3场所处理。
在所述滞留池(20)中，还具备有水位测量装置，特别是液位变送器(G)(leveltransmitter)，通过信号线(G1)与流入部(10)的阀门或泵、后端移送泵(27)、供应泵(31)、以及控制器(C)联接控制，实现联动，以便通过滞留池的水位测量，控制流入部(10)的供应量、通过移送泵(27)的后续处理排出量、通过供应泵(31)的对氧化还原金属反应器(30)的供应量等。
被氧化还原金属反应器(30)处理的污废水通过移送泵(27)排出用于后续处理，可以通过移送管(27a)供应给辅助滞留池(28)，或通过直送管(27b)供应给化学处理池(40)。
所述辅助滞留池(28)具备有撇油器(28A)(oil skimmer)，以便当污废水流入量多，或高浓度、油性污废水无法被氧化还原金属反应器(30)完美处理，或漂浮性异物特别多时，再执行一次过滤作业。
在辅助滞留池(28)的排出侧具备有移送泵(29)，具备有返送管(29b)，以便能够根据需要，实现借助于撇油器(28A)(oil skimmer)的反复过滤，还具备有向化学处理池供应污废水的移送管(29a)。
在所述辅助滞留池(28)中，也具备有水位测量装置，特别是液位变送器(G)(leveltransmitter)，其通过信号线(G1)与后端移送泵(29)通信，控制适宜的移送量。另外，撇油器(28A)(oil skimmer)中收集的油性异物等也通过排出部(25)放出，以后焚烧处理或通过罐车移送第3场所处理。
另一方面，属于本发明核心的氧化还原(redox)金属反应器(30)为保障处理容量，在循环管(30a)(30b)上并联连接多个，也可以根据需要，在一条线上串联连接多个金属反应器构成，以便在一次污废水循环中得到更完美处理。
钢铁工厂在用于金属表面处理后排出的油性废水、工业园区产生的酸/碱废水、畜产废水、食品污废水、其它高浓度污废水，具有特有的含油量和腐败性，可能欲想单纯利用油水分离器进行处理。
但是，就含有高浓度的油的污废水而言，因油成分等特有的颗粒化和结合而凝聚并上浮，堵塞配管、泵等，发生油水分离器本身无法发挥功能的现象。而且，上浮到处理池(滞留池)上面，厚厚地(数cm以上)覆盖，污废水处理本身变得不可能。另外，由于多种原因和在理过程中发生皂化反应等，移送本身变得不可能，成为在泵或处理装置中引发故障的原因，因此，单纯利用油水分离器无法处理。
特别是在钢铁工厂中，因废轧钢油等而产生的油性废水往往在几乎完全碳化后排出，利用一般的、公知的处理方法，容易陷入连水处理工序的初始启动都不可能的境地。
因此，利用填充了具有电化学电位差的两种以上金属介质的氧化还原金属反应器，处理油有机性颗粒，使其乳化、氧化，制成可移送及可在后续化学处理池(40)中处理的状态至关重要。
在本发明中，利用氧化还原金属反应器对严重的油性废水进行分解、预处理时，由于氧化作用与分解作用，化学处理效率极大提升。
具有电化学电位差的两种以上金属介质还可以称为作为异种金属电位差的伽尔伐尼电位差(galvani potential difference)。
在这种氧化还原(redox)金属反应器(30)中，包括在氧化同时生成电子(electron)的氧化金属(一种电极)和还原金属(一种电极)，发生基于电位差的电动势。
这种异种金属可以是铝、锌、铜、银、镁等，或它们的合金。
Co、Ni、Sn、Fe、Al、Ag、Mn、Cu及Zn等提供自我(self)氧化还原(redox,reduction-oxidation)功能的异种金属，应在提高与污废水，本质上而言，在提高与含油颗粒的接触性的同时，保障污废水的通过，因而可以制造成多孔性结构，或把单纯加工得如丝般的金属(具有电化学电位差的2种以上金属)制成与铁丝球类似的形态，排列于外壳，把具有喷嘴的帽结合于外壳的两端，把循环管(30a)(30b)结合安装于各个喷嘴。
这种氧化还原(redox)金属反应器(30)由相互具有电化学电位差的2种以上金属颗粒构成，因而即使不在外部施加电源，也自发地与污废水中含有的含油颗粒引起氧化还原反应，与此同时分解含油颗粒。分别发挥阳极与阴极作用的异种金属介质使用污废水的水成份和含油颗粒、其它异物作为电解质进行作用，因而自我(self)氧化还原(redox,reduction-oxidation)反应(氧化还原反应)得以进行。
更具体而言，氧化反应是指失去电子或获得氧的反应，还原反应与氧化反应相反，是指获得电子或失去氧的反应，氧化还原是氧化反应与还原反应的统称。因此，本发明的氧化还原金属反应器(30)同时发生氧化还原反应，在交换电子的过程中，引起电化学反应，发挥杀菌、防止水垢、防锈、去除臭味等作用。
首先对杀菌作用进行说明，在杀菌作用时，氧化催化剂装置发生反应，在这种氧化催化剂装置反应过程中，材料通过氧化释放电子，该电子作用于细菌等菌的细胞，溶解细胞壁，起到使菌死亡的作用，该释放的电子与水作用，生成氢自由基，氢自由基(·H)再次与水反应，生成氢氧自由基(·OH)，此时生成的氢氧自由基具有强烈的杀菌力，达到氯(Cl)的杀菌力的约800倍。另外，在所述氧化催化剂装置反应的过程中，生成氢氧基(OH-)，pH由于该氢氧基而上升，如果pH达到9.5以上，则构成各种菌难以栖息的环境条件，因而能够对污废水中的各种细菌、微生物、军团菌等菌类进行杀菌。
而且，所述氧化还原金属反应器(30)防止水垢(Scale)生成，一般而言，水垢是在流体的流动过程中，配管壁因各种原因而带电，微小的碳酸钙等水垢颗粒被电荷吸引而附着于配管壁形成的。但是，所述氧化还原金属反应器(30)在其反应的过程中，向溶液中提供构成水垢形成的核的电荷(e-)，应附着于配管壁的水垢在液中形成结晶，发挥使颗粒得以粗化的作用，从而能够从根本上防止水垢附着于配管壁。
进而，因所述氧化还原金属反应器(30)的还原反应，阻止铁生锈，使锈还原，防止配管腐蚀，去除原来生成的锈的效果大。
另外，氧化还原金属反应器(30)发挥去除在污废水中发生的臭味的作用，在所述氧化还原金属反应器(30)的反应过程中，对分解污废水中产生的硫化氢及醛类的臭味诱发物质具有卓越效果，通过反应，从根本上分解诱发臭味的物质，从而能够立即了解其效果，并长时间保持效果。
再如图1所示，在前端循环管(30a)中具备有供应泵(31)，滞留池(20)内的污废水向氧化还原(redox)金属反应器(30)供应，借助于流量计(30c)既定地保持、控制供应量，另外，通过与滞留池(20)所具备的水位测量仪(G)的通信，泵(31)及阀门(31a)受到控制。
进而，在所述氧化还原(redox)金属反应器(30)之前，具备有预过滤器(33)，通过对异物的第1次去除，消除氧化还原(redox)金属反应器(30)的过载及堵塞问题。
另外，具备有在紧急情况下使用的旁路(33a)(33b)，以便能够保护氧化还原(redox)金属反应器(30)或污废水处理系统(A)。
通过循环管(30a)(30b)的污废水的反复处理，优选由控制器(C)按时间或次数基准进行控制，把pH计或ORP计(Oxidation-Reduction Potential Meter)、其它水质传感器安装于氧化还原(redox)金属反应器(30)前后端，判读它们的信号并进行控制。
同时，为延长使用时间，保障连续的污废水处理，优选在氧化还原金属反应器(30)中具备有再生装置(35)。
这种再生装置(35)可以是逆向清洗部(图中未示出)和蒸汽供应部(35B)。
逆向清洗部作为向水处理流动方向的相反方向供应水，并对氧化还原金属反应器(30)进行清扫、再生的部分，逆向清洗水可以使用从沉淀池(5)排出的处理水。基本上由顺利供应水所需的加压泵和另外的存储水箱(必要时)构成。逆向清洗后，处理水可以另行废弃或重新移送到滞留池。
另外，所述蒸汽供应部(35B)可以在逆向清洗部启动前后使用，或同时使用，可以独自利用。就其蒸汽供应方向性而言，正向或逆向均无妨，但考虑到空间利用性等，在图1中排列得向逆向供应。
而且，优选再生装置(35)还包括加压空气供应部(35c)，其可以由压缩机、加压空气存储水箱等构成。
加压空气供应部(35c)可以在逆向清洗部或蒸汽供应部(35B)的使用前后或同时使用，执行脱气功能。
然后，所述化学处理池(40)可以与滞留池(20)的直送管(27b)连接，或与辅助滞留池(28)的移送管(29a)连接。
化学处理池(40)与公知的构成大同小异，具有第1至第3处理池(41)(43)(45)，在各处理池中，具备有搅拌器(47)和pH计(49)。
在第1处理池(41)中，从第1处理剂供应部(42)接受PAC(聚氯化铝)等无机凝集剂定量供应，在第2处理池(43)中，从第2处理剂供应部(44)接受氢氧化钠等定量供应，在第3处理池(45)中，从第3处理剂供应部(46)接受作为凝集辅助剂的聚合物等定量供应。
在化学处理池(40)之后，经过后端的沉淀池(50)，使污泥等沉淀并分离、去除，上清水放流或再经臭氧处理等后处理工序并放流。
很干净的处理水可以通过第1排出部(51)放流，漂浮于沉淀池上部的漂浮物可以用除沫器收集，并通过第2放流部(53)越流，进行焚烧或脱水处理。
最下部的污泥通过第2排出部(55)排出，经脱水等，在第3场所等进行处理。
本发明的利用氧化还原金属反应器的污废水处理系统(A)的另一核心之一，是利用pH计、ORP计(Oxidation-Reduction Potential Meter)，使得始终保持氧化还原金属反应器性能。
pH计、ORP计可以排列于氧化还原(redox)金属反应器(30)前后。
首先，可以由第1ORP计、配备于滞留池(20)及辅助滞留池(28)的排出侧的第2ORP计、配备于沉淀池(50)的排出侧的第3ORP计构成，其中，所述第1ORP计配备于流入部(10)，特别是配备于取样水箱(13)，或配备于它们两者。
根据需要，只利用第2ORP计也能够判断氧化还原(redox)金属反应器(30)性能是否保持或再生装置(35)启动必要性。
如果进一步扩展这种ORP计的概念，可以把pH计或导电率测量仪(ConductivityMeter)等多种水质测量仪器排列于氧化还原(redox)金属反应器(30)前后，把这些测量仪器的测量值传送给控制器(C)进行判读，以自动或手动方式，使污废水处理系统(A)更完美地运转。
另一方面，在如图1所示的利用了本发明的氧化还原金属反应器的高浓度有机性污废水处理系统(A)中，为了对构成再生装置(35)的逆向清洗部的泵、加压空气供应部(35C)的压缩机、蒸汽供应部(35B)的泵、用于执行滞留池的搅拌功能及曝气功能的搅拌装置的压缩机(23a)、其它污废水处理系统的照明灯等电气相关设备进行开启/关闭，可以利用安装于设施区域内的柱子等上具备的开关，特别是无线开关(60)。
另外，为了使这些电动构成要素借助于这种无线开关(60)而开启/关闭，优选在构成再生装置(35)的逆向清洗部的泵、加压空气供应部(35C)的压缩机、蒸汽供应部(35B)的泵、用于执行滞留池的搅拌功能及曝气功能的搅拌装置的压缩机(23a)、其它污废水处理系统的照明灯中，具备有控制信号无线接收部。
在图2至图5中，可以确认所述无线开关(60)的具体构成，其核心是与实现电动构成要素更完美的无线控制所需的自励发电机相关的图。
在说明自励发电机(100)的过程中，为了便利，如果参照图2至图5确定不够严密的大致的方向基准，则在图示的状态下，分成上下左右。
很早以前就提出了开发用于无线自供电方式实现电源要素的开启/关闭控制的开关，利用永久磁铁与感应线圈的小型自励发电机属于更早的技术。
例如，有大韩民国专利公开第2004-0031713号(2004年04月13日)[自励发电开关驱动系统]、大韩民国专利公开第2004-0036734号(2004年04月30日)[开关磁装置]、大韩民国专利第0862175号(2008年10月01日)[具有宽松的永久磁铁找正条件的微磁锁闭开关]、大韩民国专利公开第2009-0113941号(2009年11月03日)[电灯器材点灯、关灯远程控制装置]等。但是，由于多种原因而未能确保适销性，未能广泛应用于日常生活。
在本发明中，具有现实性地提出可实现无线开关(60)的自励发电机，以便能够导入本发明的利用氧化还原金属反应器的污废水处理系统。但是，这种开关中应用的自励发电机可以用于控制移送泵或照明灯等电动构成要素的开启/关闭。
首先，在图2中，在开关的外壳(61)中，导入进行如通常电灯开关面板的跷跷板运动的触动器型启动面板(170)，在外壳(61)的安装凹槽(65)中，以过盈配合方式容纳自励发电机的主要部分。
所述外壳(61)具有只用于一个启动面板(170)的结构及大小，但根据需要进行变形，以便具有用于两种以上启动面板的结构及大小，这是所属技术领域的技术人员能够从本发明容易地变形应用的事项。
另外，在外壳(61)的外周上形成有用于导线型天线(183)的结合槽(67)，其中，所述导线型天线(183)根据启动面板(170)的动作而发出无线控制信号。
接下来，如图2([A]是结合立体图，[B]是分解立体图)及图3所示，安置于开关外壳(61)的安装凹槽(65)的自励发电机(100)
内置于外壳(100A)中，所述外壳(100A)由主体(101)和盖(102)构成。
在所述主体(101)中，具备有容纳[永久磁铁(110)-磁性体板(120)-感应线圈(130)-驱动构件(140)-中继构件(150)-PCB(180)组件]的安置部(101B)，
形成有轴安装部(101a)，所述轴安装部(101a)供把启动面板(170)的跷跷板动作传递给驱动构件(140)的中继构件(150)的摆动轴(151)结合。
另外，在所述主体(101)的安置部(101B)底面形成有2个固定孔(101C)，所述固定孔(101C)供在线圈架(133)下部凸出的固定凸起(133a)结合，能够轻松实现[磁性体板(120)-感应线圈(130)-驱动构件(140)-PCB(180)组件]的安置固定。
接下来，在所述盖(103)上具备有加压片(103A)，该加压片(103A)从连接片(103a)接受复位弹性供应，
进行跷跷板摆动动作的启动面板(170)的压力通过加压凸起(171)传递给加压片(103A)，接着，弹性材料的缓冲垫(105)的加压点(105A)进行联动，传递给贴装于PCB(180)的传感器(181)，借助于从感应线圈(130)的端部(131)传递的电力，可以向外部发出控制信号(移送泵或照明灯等的开启/关闭)。
另外，所述启动面板(170)以轴为中心进行跷跷板运动，
该方式可以由启动面板(170)下部的轴凸起(173)通过轴槽(173c)结合于在盖(103)的两插入孔(103B)中央具备的插入轴(103b)来实现。
在贴装了各种元件的PCB(180)中具备有传感器(181)，所述传感器(181)用于感知因启动面板(170)在上部如前所述地进行跷跷板运动而施加的压力和加压位置，发出控制信号，
在所述PCB(180)的上部覆盖有缓冲垫(105)，所述缓冲垫(105)对通过盖(103)的加压片(103A)传递的启动面板(170)的压力进行缓冲，传递给传感器，保护传感器，并在相应位置具有加压点(105A)，以便能够实现对传感器(181)的准确加压。
另外，在所述PCB(180)的下部，安装有通过向线圈架(133)上部延长凸出的感应线圈(130)的端部(131)焊接结合的[磁性体板(120)-感应线圈(130)-线圈架(133)-驱动构件(140)组件]。
如图3及图4所示，磁性体板(120)(通常在自励发电机中，发挥形成磁路的作用，出于传统的材料特性，也称为“铁芯”)的两端接触部(121)组装得位于固定于外壳(100A)的主体(101)安置部(101B)的永久磁铁(110)，特别是位于上下辅助面板(113)之间。
随着所述永久磁铁(110)与所述磁性体板(120)的相对位置变动，电力被传递给感应线圈(130)，
在图3及图4中采用了移动磁性体板(120)的方式，在图5中采用了移动永久磁铁(110)的方式。
在图4中，类似“匚”字形状的磁性体板(120)插入线圈架(133)的活动孔(133A)(在图4的右侧中央点划线圆内主视图中，透视概念用虚线表示)并移动，所述磁性体板(120)一侧(在图4中为左侧)，具备通过铆紧销(141)连结的驱动构件(140)(所述驱动构件为强化磁路功能、保障强度等，优选由铍铜(BeCu)面板构成)。
所述驱动构件(140)的端部与中继构件(150)的联动部(153)接触，其中，中继构件(150)使所述启动面板(170)的加压力均匀地传递到所述驱动构件(140)。
所述两个中继构件(150)各自的两个摆动轴(151)分别结合于所述外壳(100A)的主体(101)两侧壁的轴安装部(101A)，
各中继构件(150)的左右外侧构成被加压部(155)，由于被启动面板(170)的两端下面所加压，因而中继构件(150)以摆动轴(151)为中心进行跷跷板运动，
在两中继构件(150)内侧相向的面上，分别形成联动部(153)，所述驱动构件(140)的端部排列于该联动部。
特别是两中继构件(150)联动部(153)端部不一同升降，
因而只有一个中继构件(150)联动部(153)上形成有供驱动构件(140)的端部插入的切口(153A)(参照图3[A]的右下部点划线圆内侧面图)。
该中继构件(150)的另一联动部(153)具有如图3[A]的右下部点划线圆内侧面图所示的形状，
另一中继构件(150)的两联动部(153)均具有如图3[A]的右下部点划线圆内侧面图所示的形状。
另外，可以导入包括用于使所述中继构件复位的弹簧的复位装置，只利用反复的启动面板(170)按压动作，便能够发出用于使移送泵或照明灯等开启/关闭的无线控制信号。
具体而言，所述复位装置(160)如图3[B]所示，由螺旋弹簧(161)和帽(163)构成，其中，所述螺旋弹簧(161)安置于在外壳(100A)的盖(103)内侧形成的引导部(103C)，所述帽(163)结合于螺旋弹簧下端部。
该结合于螺旋弹簧(161)下端部的帽(163)具有相同的形状(未形成切口(153A)的一侧)，对相向的两个中继构件(150)的联动部(153)进行加压，
因而如果不施加外力，则中继构件(150)始终复位至最初加压前状态，
因此，与结合于一个中继构件(150)的联动部(153)切口(153A)的驱动构件(140)连接的磁性体板(120)，也与永久磁铁(110)的N极或S极的磁力无关地处于既定位置。
在图3及图4中，所述磁性体板(120)的接触部(121)沿加压方向附着于永久磁铁(110)的N极或S极(准确地说，附着于在磁铁主体(111)上下面具备的上部或下部辅助面板(113))。
在不施加外力的状态下，借助于所述复位装置(160)，所述磁性体板(120)的接触部(121)位于上下辅助面板(113)中间。
所述永久磁铁(110)考虑到制造容易性、组装性和磁力强度、与磁性体板(120)的相对变位容易性等，由圆柱形磁铁主体(111)、结合于该磁铁主体(111)上下面的辅助面板(113)构成。
如图4的下部点划线圆内分解立体图所示，把在磁铁主体(111)中空部插有的合成树脂凸起(111a)插入上下辅助面板(113)的各孔(113a)，加热使凸起(111a)端部变形，加固相互结合。
感应线圈(130)的两端部(131)凸出于线圈架上端(参照图4)，发挥在PCB(180)贴装所需的引脚的作用，其中，线圈架(133)形成有活动孔(133A)，所述活动孔(133A)正如前面提到的，具有能使磁性体板(120)进行跷跷板运动的大小。
接下来，在图5中，显示了不同于图4的[永久磁铁(110)-磁性体板(120A,120B)-感应线圈(130)-驱动构件(140)组件]，
具体差异除结构外，在于：在图5的型号中，永久磁铁与磁性体板的相对变位方式是磁性体板固定，永久磁铁上升；
还在于：为获得更强的电力，在两磁性体板上分别具备有卷绕了感应线圈的线圈架。
图5的[A]是立体图，[B]是俯视图，[C]是侧视图。
在发挥一种外壳作用的底板(100B)的左侧，结合有磁性体板(120A)，
该磁性体板(120A)的上部折弯上升，以便接触部位于永久磁铁(110)上部，该磁性体板(120A)在下部形成有供卷绕了感应线圈(130)的线圈架(133)插入的凸出形线圈结合部(123)(参照图5[B]左侧点划线圆内)。
另外，在所述底板(100B)的右侧，结合有另一磁性体板(120B)，该磁性体板(120B)构成平板形状，以便接触部位于永久磁铁(110)下部。
特别是形成有供卷绕了感应线圈(130)的线圈架(133)插入的凸出形线圈结合部(123)(参照图5[B]右侧点划线圆内)。
位于各磁性体板(120A)(120B)的上下接触部之间的圆盘形永久磁铁(110)，连接有铍铜材料的驱动构件(140)。
该驱动构件(140)贯通固定于底板(100B)上结合的轴销(165)，再被排列于轴销(165)外周面并构成了复位装置(160)的螺旋弹簧(161)所支撑，保持水平。
这种[永久磁铁(110)-磁性体板(120A,120B)-感应线圈(130)-驱动构件(140)组件]相似地安置于图3所示的主体(101)，
启动面板(170)的加压力传递给中继构件(150)的被加压部(155)后，使插入于联动部(153)的切口(153A)的驱动构件(140)能够联动。
另外，各感应线圈(130)的端部(4个)可以以相似的方式贴装于PCB。
下面是利用氧化还原金属反应器的污废水处理系统的通过实验的结果及测量数值。
图6显示了低浓度碱废水的预处理时的结果。
根据图6，在低浓度碱废水的预处理时，进行120次循环的结果，显示了CODmn(mg/L)减少80.7%、n-Hexane(正己烷，下同)(mg/L)减少98.3%的效果。而且，可以看到Cl-(mg/L)减少21.4%。
图7显示了低浓度碱废水的正式处理时的结果。
根据图7，在低浓度碱废水的正式处理时，进行120次循环的结果，显示了CODmn(mg/L)减少97.8%、n-Hexane(mg/L)减少98.3%的效果。而且，可以看到Cl-(mg/L)减少9.4%。
另外，对比图6与图7可以确认，CODmn(mg/L)量的减少率的数值在正式处理时更高，Cl-(mg/L)在正式处理时进一步凝集。
图8显示了高浓度乳液废水的预处理时的结果。
根据图8，在高浓度乳液废水的预处理时，进行600次循环的结果，显示了CODmn(mg/L)减少24.9%、n-Hexane(mg/L)减少33.7%的效果。而且，可以看到Cl-(mg/L)减少27.6%。
图9显示了高浓度乳液废水的正式处理时的结果。
根据图9，在高浓度乳液废水的预处理时，进行600次循环的结果，显示了CODmn(mg/L)减少80.9%、n-Hexane(mg/L)减少96.2%的效果。而且，可以看到Cl-(mg/L)减少5.8%。
另外，比较图8与图9可以确认，CODmn(mg/L)量和n-Hexane(mg/L)的减少率的数值在正式处理时更高，Cl-(mg/L)在正式处理时进一步凝集。
图10显示了在低浓度乳液废水的预处理时的结果。
根据图10，在低浓度乳液废水的预处理时，进行180次循环的结果，显示了CODmn(mg/L)减少33.1%、n-Hexane(mg/L)减少45.0%的效果。
图11显示了在低浓度乳液废水的预处理时的结果。
根据图11，在低浓度乳液废水的预处理时，进行180次循环的结果，显示了CODmn(mg/L)减少80.0%、n-Hexane(mg/L)减少97.4%的效果。
另外，对比图10与图11可以确认，CODmn(mg/L)量和n-Hexane(mg/L)的减少率的数值在正式处理时更高。
图12显示了酸废水的预处理时的结果。
根据图12，在酸废水的预处理时，进行120次循环的结果，显示了CODmn(mg/L)减少15.6%的效果。
图13显示了酸废水的正式处理时的结果。
根据图13，在酸废水的正式处理时，进行120次循环的结果，显示了CODmn(mg/L)减少95.5%的效果。
另外，对比图12与图13可以确认，CODmn(mg/L)量的减少率的数值在正式处理时更高。
观察图6至图12数值，可以看出正式处理时的CODmn(mg/L)量与n-Hexane(mg/L)量的减少率比预处理时上升更大的效果。
图14至21是与当利用本发明的利用氧化还原金属反应器的污废水处理系统时可以获得的各种杀菌效果相关的实验结果。
从各图中可以确认，本发明的利用氧化还原金属反应器的污废水处理系统，对酸废水、海水、畜产废水、食物废水等各种污废水显示了出色的杀菌力。
在以上说明中，省略了以氧化还原金属反应器、电化学电位差、化学处理池为首的具体水处理工艺的多样、具体的技术中的通常公知的技术，但所属技术领域的技术人员能够容易地对此进行推测、推论及再现。
另外，以上在说明本发明的过程中，参照附图，主要说明了具有特定构成及排列的污废水处理系统，但本发明可以由所属技术领域的技术人员进行多种修改、变更及置换，这种修改、变更及转换应解释为属于本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种利用氧化还原金属反应器的污废水处理系统，包括：
高浓度污废水流入部；
与所述流入部连接的滞留池；
氧化还原金属反应器，其填充了具有电化学电位差的两种以上金属介质，所述氧化还原金属反应器从滞留池接受污废水供应并进行处理；所述金属介质选自Co、Ni、Sn、Fe、Al、Ag、Mn、Cu及Zn，并且制造成多孔性结构，以及
ORP计，其配备于所述金属反应器后端，
所述氧化还原金属反应器借助于循环管而与所述滞留池连接，反复处理污废水，
所述污废水处理系统还包括化学处理池，其对被所述氧化还原金属反应器处理的污废水进行处理；
在所述滞留池中具备有撇油器，
在所述氧化还原金属反应器中具备再生装置，
在所述氧化还原金属反应器之前、所述滞留池之后具备有预过滤器。
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