CN105836850A - 高效自控电芬顿除污设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高效自控电芬顿除污设备，它包括一端设有安装口的筒形壳体，在所述壳体中部水平设有中心主轴，在所述壳体外的中心主轴端部设有驱动装置，在所述盖板上部设有进水口，在所述陶瓷轴瓦下方的壳体侧壁上设有出水口，在所述极板座上设有Ti阳极极板，在所述壳体内部紧靠壳体筒形内壁设有环形PE支撑件，在所述直角形连接件和Z字形连接件连接处插接设有石墨阴极极板，在所述Z字形连接件上设有外接通道，在所述安装口处的壳体内设有消耗阳极，在所述消耗阳极中部对应的盖板上设有调节旋钮，在靠近所述消耗阳极的Ti阳极极板上设有尼龙隔层。本发明除污效果好，结构安排合理，安装拆卸方便，高效自控，使用范围广。

Description

高效自控电芬顿除污设备

技术领域

本发明涉及一种除污设备，具体涉及一种电芬顿除污设备。

背景技术

目前，电芬顿反应装置主要应用在城镇生活污水、海洋平台生活污水、市政污水、印染废水、化工废水、造纸废水、冶金废水、石油开采水等污水的预处理单元。其工作原理是，污水通过与装置中的阳极板以及阴极板接触，在外加药剂和电解作用下使污水中的污染物质发生氧化还原反应，从而降低水体中COD、BOD、氨氮、总氮以及部分高价金属离子。

现有的电芬顿反应装置存在处理效果不理想，结构设计不合理，安装拆卸不便，使用寿命短等问题，不符合实际使用要求。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种除污效果好，结构安排合理，安装拆卸方便，高效自控，使用范围广的电芬顿除污设备。

技术方案：为了解决上述技术问题，本发明所述的高效自控电芬顿除污设备，它包括一端设有安装口的筒形壳体，在所述安装口处设有盖板，在所述壳体中部水平设有中心主轴，该中心主轴一端在壳体外，另一端在壳体内，在所述壳体外的中心主轴端部设有驱动装置，在所述壳体内的中心主轴端部通过陶瓷轴瓦与壳体内侧壁相连，在所述盖板上部设有进水口，在所述陶瓷轴瓦下方的壳体侧壁上设有出水口，在所述中心主轴上设有槽口，在所述槽口上设有极板座，在所述极板座上设有Ti阳极极板，在所述壳体内部紧靠壳体筒形内壁设有环形PE支撑件，所述环形PE支撑件为分段式结构，在所述环形PE支撑件内设有玻璃钢拼接件，所述玻璃钢拼接件由直角形连接件和Z字形连接件配合组成，在所述直角形连接件和Z字形连接件连接处插接设有石墨阴极极板，在所述Z字形连接件上设有外接通道，在所述外接通道对应的壳体上部设有排气口/溢流口，在所述外接通道对应的壳体下部设有排污口，在所述安装口处的壳体内设有消耗阳极，在所述消耗阳极中部对应的盖板上设有调节旋钮，在靠近所述消耗阳极的Ti阳极极板上设有尼龙隔层。

所述消耗阳极为厚度为30cm的均匀铁电极或铝电极。

所述Ti阳极极板的厚度为1.5-5mm。

所述石墨阴极极板的厚度为4-8mm。

在所述相邻的Ti阳极极板之间设有石墨阴极极板。

在所述消耗阳极与邻近的Ti阳极极板之间的间距设在5-10mm之间。

在所述驱动装置与盖板之间的中心主轴外部设有主轴套，在所述主轴套一端设有连接法兰。

在所述进水口、出水口、排气口/溢流口和排污口处设有控制阀。

本发明主要由四部分组成：

1、电极部分：

分别为石墨阴极，Ti等贵金属纳米涂层阳极，以及消耗性阳极。其中第一组Ti阳极与消耗性阳极之间要添加尼龙隔层，以防消耗性阳极与Ti电极接触发生短路。

Ti阳极极板主体为环形，内圆直径与主轴直径相吻合，通过螺栓和连接座与主轴链接。在主轴上方设置槽口，用于主轴带动电极不打滑。第一个Ti阳极要用内加筋板加固。

石墨极板主体为环形，内径大于主轴直径，之间间隙用于水流通过，极板的另一端插入极板的环形拼接件中。

本发明中污水在Ti阳极极板与环形PE支撑件之间的间隙、相邻极板之间的间隙、石墨阴极极板与极板安装座之间的间隙内流通。

消耗性阳极要确保表面平行度，厚度为30cm均匀铁电极或者铝电极。消耗性电极与Ti阳极应保持5-10mm间距以防发生短路。由于污水混合不能完全均匀，所以要定期清理消耗性阳极表面，可以通过打磨抛光等方式以保持表面平整。消耗性阳极要固定牢固不受运输影响定位。依靠消耗阳极调节旋钮来调节消耗性阳极在罐体内的位置。

极板的规格分为Φ300,Φ600,Φ800,Φ1000,Φ1200,Φ1400,Φ1800等。

极板的间距在0-15mm左右范围内活动可调，极板边缘距离中心主轴和玻璃钢外壳间距为10-20mm，针对不同的水质可采用不同的间距来达到最优的处理效果。

2、外部结构主体部分：

主要包括玻璃钢拼接件、固定环形PE支撑件、支撑脚架，陶瓷轴瓦，固定螺栓等。

拼接件主体采用透明玻璃钢材质，可以清晰的看到水质水流的变化情况，拼接后的主体外面用PE环形支撑件固定。拼接件的靠消耗性阳极部分应确保最低长度与消耗性阳极厚度相等，对于消耗性阳极来说起到一个定位的作用。环形拼接件的外部要开统一的槽口，用来安装拼接时定位。拼接件还要在统一位置开设孔洞，用来安装排气管/排污管。

主轴的出水口一端与罐体连接部分要用陶瓷轴瓦密封严格，轴要左右固定。

3、管路系统：

主要包括：进水管，排水管，排气口/溢流口，排污口/加药口。

排气口主要设在罐体的上部，主要用于电解产生气体的排放，还可以用来判断进水时水位液面的高度，当发生溢流时说明罐体已经充满污水。

排污口主要设在罐体的下部，主要用于电解产生污泥的定期清理。还可以用来与外来法兰连接添加双氧水以及臭氧、氧气等药品。

4、驱动装置：

驱动装置可以采用调速减速机来调节不同的转速，驱动装置与罐体之间用主轴连接，暴露在罐体外部的主轴要用法兰固定。

本发明的具体运作流程是：电芬顿臭氧反应机采用左端进水右端出水，进水前要细格栅过滤，进水水泵前段要添置0.5mm孔径滤网以保证进水悬浮物粒径不能太大。Ti阳极与主轴连接，在减速机的带动下旋转，污水产生涡流与紊流，从而使污水混合更加均匀，变相增加了反应的比表面积。对于不同的污水可以采用不同材质的阳极以达到最好的处理效果。由于进口处铁极板电解会消耗产生二价铁离子与初步降解污水在电芬顿/臭氧主反应区经过叶轮均匀混合通过添加药剂(根据最佳芬顿反应比例选择性添加一定量双氧水以弥补石墨电极产生双氧水量不足的问题)，进行芬顿反应和臭氧氧化，以进一步降解难降解部分的COD(难破环的断链的双键、三键发生断裂)从而达到深度氧化处理的效果。进而使有机污染物的化学性质发生改变从而达到降解的目的，提高污水的可生化性以备后续工艺配套。电解过程中产生的氢气、氧气产生的氧化还原作用也可以降解一部分COD，通过加酸碱来调节PH还可以降低一部分重金属离子的毒性。电解反应后的污水与电解产生的气体通过出水口排入澄清器中。

有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：本发明结构设计合理，各部件紧密配合连接，整体运行平稳可靠，所述Ti阳极极板通过安装座分段安装，所述石墨阴极极板通过玻璃钢拼接件分段安装，安装拆卸方便，在消耗阳极和邻近的Ti阳极中间设有尼龙隔层，能有效防止两极之间发生短路，并且该尼龙隔层可以起到搅拌混流作用，依靠调节旋钮调节消耗阳极在罐体内的位置，操作简单方便，采用不同规格的极板以及极板的间距在0-15mm左右范围内活动可调，极板边缘距离中心主轴和玻璃钢外壳间距为10-20mm，针对不同的水质可采用不同的间距来达到最优的处理效果，应用范围广，采用陶瓷轴瓦，密封效果好，采用旋转的中心主轴带动阳极极板旋转，与普通静置电极相比，效率要增加6-8倍，并且旋转能起到混流，均匀处理，提高效率的作用，本装置除污效果好，自动控制运行，使用寿命长，符合实际使用要求。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的局部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1和图2所示，本发明所述的高效自控电芬顿除污设备，它包括一端设有安装口1的筒形壳体2，在所述安装口1处设有盖板3，在所述壳体2中部水平设有中心主轴4，该中心主轴4一端在壳体2外，另一端在壳体2内，在所述壳体2外的中心主轴4端部设有驱动装置5，在所述壳体2内的中心主轴4端部通过陶瓷轴瓦6与壳体2内侧壁相连，在所述盖板3上部设有进水口7，在所述陶瓷轴瓦6下方的壳体2侧壁上设有出水口8，在所述中心主轴4上设有槽口9，在所述槽口9上设有极板座10，在所述极板座10上设有Ti阳极极板11，在所述壳体2内部紧靠壳体2筒形内壁设有环形PE支撑件12，所述环形PE支撑件12为分段式结构，在所述环形PE支撑件12内设有玻璃钢拼接件13，所述玻璃钢拼接件13由直角形连接件14和Z字形连接件15配合组成，在所述直角形连接件14和Z字形连接件15连接处插接设有石墨阴极极板16，在所述Z字形连接件15上设有外接通道17，在所述外接通道17对应的壳体2上部设有排气口/溢流口18，在所述外接通道17对应的壳体2下部设有排污口19，在所述安装口1处的壳体2内设有消耗阳极20，在所述消耗阳极20中部对应的盖板3上设有调节旋钮21，在靠近所述消耗阳极20的Ti阳极极板11上设有尼龙隔层22；所述消耗阳极20为厚度为30cm的均匀铁电极或铝电极；所述Ti阳极极板11的厚度为1.5-5mm；所述石墨阴极极板16的厚度为4-8mm；在所述相邻的Ti阳极极板11之间设有石墨阴极极板16；在所述消耗阳极20与邻近的Ti阳极极板11之间的间距设在5-10mm之间；在所述驱动装置5与盖板3之间的中心主轴4外部设有主轴套23，在所述主轴套23一端设有连接法兰24；在所述进水口7、出水口8、排气口/溢流口18和排污口19处设有控制阀25。本发明结构设计合理，各部件紧密配合连接，整体运行平稳可靠，所述Ti阳极极板通过安装座分段安装，所述石墨阴极极板通过玻璃钢拼接件分段安装，安装拆卸方便，在消耗阳极和邻近的Ti阳极中间设有尼龙隔层，能有效防止两极之间发生短路，并且该尼龙隔层可以起到搅拌混流作用，依靠调节旋钮调节消耗阳极在罐体内的位置，操作简单方便，采用不同规格的极板以及极板的间距在0-15mm左右范围内活动可调，极板边缘距离中心主轴和玻璃钢外壳间距为10-20mm，针对不同的水质可采用不同的间距来达到最优的处理效果，应用范围广，采用陶瓷轴瓦，密封效果好，采用旋转的中心主轴带动阳极极板旋转，与普通静置电极相比，效率要增加6-8倍，并且旋转能起到混流，均匀处理，提高效率的作用，本装置除污效果好，自动控制运行，使用寿命长，符合实际使用要求。

本发明提供了一种思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (8)

1.高效自控电芬顿除污设备，其特征在于：它包括一端设有安装口(1)的筒形壳体(2)，在所述安装口(1)处设有盖板(3)，在所述壳体(2)中部水平设有中心主轴(4)，该中心主轴(4)一端在壳体(2)外，另一端在壳体(2)内，在所述壳体(2)外的中心主轴(4)端部设有驱动装置(5)，在所述壳体(2)内的中心主轴(4)端部通过陶瓷轴瓦(6)与壳体(2)内侧壁相连，在所述盖板(3)上部设有进水口(7)，在所述陶瓷轴瓦(6)下方的壳体(2)侧壁上设有出水口(8)，在所述中心主轴(4)上设有槽口(9)，在所述槽口(9)上设有极板座(10)，在所述极板座(10)上设有Ti阳极极板(11)，在所述壳体(2)内部紧靠壳体(2)筒形内壁设有环形PE支撑件(12)，所述环形PE支撑件(12)为分段式结构，在所述环形PE支撑件(12)内设有玻璃钢拼接件(13)，所述玻璃钢拼接件(13)由直角形连接件(14)和Z字形连接件(15)配合组成，在所述直角形连接件(14)和Z字形连接件(15)连接处插接设有石墨阴极极板(16)，在所述Z字形连接件(15)上设有外接通道(17)，在所述外接通道(17)对应的壳体(2)上部设有排气口/溢流口(18)，在所述外接通道(17)对应的壳体(2)下部设有排污口(19)，在所述安装口(1)处的壳体(2)内设有消耗阳极(20)，在所述消耗阳极(20)中部对应的盖板(3)上设有调节旋钮(21)，在靠近所述消耗阳极(20)的Ti阳极极板(11)上设有尼龙隔层(22)。

2.根据权利要求1所述的高效自控电芬顿除污设备，其特征在于：所述消耗阳极(20)为厚度为30cm的均匀铁电极或铝电极。

3.根据权利要求1所述的高效自控电芬顿除污设备，其特征在于：所述Ti阳极极板(11)的厚度为1.5-5mm。

4.根据权利要求1所述的高效自控电芬顿除污设备，其特征在于：所述石墨阴极极板(16)的厚度为4-8mm。

5.根据权利要求1所述的高效自控电芬顿除污设备，其特征在于：在所述相邻的Ti阳极极板(11)之间设有石墨阴极极板(16)。

6.根据权利要求1所述的高效自控电芬顿除污设备，其特征在于：在所述消耗阳极(20)与邻近的Ti阳极极板(11)之间的间距设在5-10mm之间。

7.根据权利要求1所述的高效自控电芬顿除污设备，其特征在于：在所述驱动装置(5)与盖板(3)之间的中心主轴(4)外部设有主轴套(23)，在所述主轴套(23)一端设有连接法兰(24)。

8.根据权利要求1所述的高效自控电芬顿除污设备，其特征在于：在所述进水口(7)、出水口(8)、排气口/溢流口(18)和排污口(19)处设有控制阀(25)。