CN107043153A - 高压溶氧式电絮凝污水处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种污水处理设备，尤其是涉及一种高压溶氧式电絮凝污水处理设备，包括设备本体、槽体、电双极性板四块、电单极性板、污泥沉渣抽吸管、臭氧进气口、泄压阀、压力表、进水口和出水口，所述槽体设在设备本体内，两块所述电单极性板分别位于槽体两侧，四块所述电双极性板位于两块电单极性板中间，所述泄压阀、压力表安装在设备本体的上部且与槽体连通，所述进水口设在设备本体底部，所述出水口设在设备本体顶部，所述进水口和出水口分别与槽体连通，所述污泥沉渣抽吸管和臭氧进气口设在设备本体侧壁上且与槽体连通，所述电双极性板和电单极性板之间还设有曝气管装置。

Description

高压溶氧式电絮凝污水处理设备

技术领域

本发明涉及一种污水处理设备，尤其是涉及一种高压溶氧式电絮凝污水处理设备。

背景技术

生活污水是人类生产过程中所产生的污水，是水体的主要污染源，它主要有粪便和洗涤污水。随着社会经济的快速发展以及人口的增加，生活污水的排放越来越大，已成为经济发展和人们生活质量提高的严重阻碍，人们面临着资源性和水质性双重缺水的严峻考验。城市、村镇等陆上居民生活污水的排放直接影响着人们的生存环境和水体污染程度；海洋工程装备及船舶生活污水的排放则严重影响海洋环境，这些点源式生活污水具有面广量大、分布广泛不便集中处理的特点，给环境造成的危害更加直接、更加严重。为此，人们正以前所未有的决心寻求生活污水资源化的有效途经，并通过制定各种国际公约、排放标准来限制和提高生活污水的排放水质要求。

磷和氨氮是引起水源水质恶化的重要物质之一。生活污水中普遍存在一定含量的磷，磷是藻类繁殖所需各种成分中的限制性因素之一，水体中磷含量高低与水体富营养化程度有密切的关系。氨氮进入水体后，不但能作为生物营养物质诱发“富营养化”，使水味腥臭难闻，降低透明度，大量消耗溶解氧，并向水体排放毒素，造成水生生态系统紊乱。由于磷和氮素污染的种种危害，加上人们对水质和水量要求的提高，采用脱氧除磷净化的相应技术手段和措施改善水源水质已越来越受到社会的广泛关注。

国际海事组织(IMD)制定的《国际防止船舶污染公约》中规定，海上生产生活设施必须装有生活污水处理装置，非特殊情况禁止直接向限制海域排放生活污水，IMO的MEPC.159(55)决议出台了严格的强行执行排放标准，MEPC.227(64)决议增加并提出苛刻的磷氮去除排放标准。我国城镇污水处理常污染物排放标准以及我国再生水标准中均严格控制总磷、总氮的排放要求。

目前生活污水处理方法大致有:生化处理、物理化学处理和电化学处理法。其中物理化学处理法工业废水处理大多采用化学试剂作为絮凝剂。可以处理特定的有害物质，并将净化产生的絮状物进行有效分离。缺点在于：不同污染物要用不同的化学试剂。污泥生成量大、处理费用高，要耗费大量的高价格化学试剂。

应用离子交换法和薄膜法能够确保电镀废水达标排放，水质较好，但是再生和更换树脂、膜片的制作工艺复杂，不容易掌握。从以上的诸多方法比较来看，化学沉淀法是较为成熟可靠的处理工艺，但必须按铬系、氰系、酸碱、油、磷等分类使用不同的化学试剂进行专门处理。之后还要再进一步进行综合处理，系统复杂、投资大、技术要求高。

利用电解法处理电镀废水，处理效果相当好。普通电絮凝槽直流供电电压通常在3.5～5.5V左右，总电流强度约9000A，使用铜母线YMY120×10×6。需大功率变压器降压，系统有色金属用量很大，电化学转换效率还需提高。

目前中国专利CN201437512U公开了一种高压脉冲电絮凝污水处理器，高压脉冲电絮凝污水处理器有电絮凝槽体，在电絮凝槽体中装有两块电单极性板和电双极性板多块，相临两个电极板之间的距离为5-8mm；二块电单极性板外加编程控制高压脉冲电源300-500V脉冲直流电压：在各电极板之间下部右边装有污泥沉渣抽吸管；左边下部装有压缩空气吹渣管；电絮凝槽体安装上盖。其结构在实施时发现由于电极板安装距离过近导致附着物在极板之间使得电化学转化效率仍不理想，同时若保证较高电化学转化效率需要常开沉渣抽吸管和压缩空气吹渣管，使得能耗过大。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种电化学转换效率高且能耗较低的高压溶氧式电絮凝污水处理设备。

为实现以上技术目的,本发明的技术方案是:一种高压溶氧式电絮凝污水处理设备，包括设备本体、槽体、电双极性板四块、电单极性板、污泥沉渣抽吸管、臭氧进气口、泄压阀、压力表、进水口和出水口，所述槽体设在设备本体内，两块所述电单极性板分别位于槽体两侧，四块所述电双极性板位于两块电单极性板中间，所述泄压阀、压力表安装在设备本体的上部且与槽体连通，所述进水口设在设备本体底部，所述出水口设在设备本体顶部，所述进水口和出水口分别与槽体连通，所述污泥沉渣抽吸管和臭氧进气口设在设备本体侧壁上且与槽体连通，所述电双极性板和电单极性板之间还设有曝气管装置，所述曝气管装置曝气管和橡胶套管，所述橡胶套管套设在曝气管上，所述橡胶套管上设有内含出气孔的出气部若干。

作为优选，所述电双极性板四块分为电双极性板一、电双极板二、电双极性板三和电双极性板四，所述电单极性板两块分为电单极性板一和电单极性板二。

作为优选，所述电单极性板一、电双极性板一和电双极性板二彼此相邻1～15厘米，电双极性板三、电双极性板四和电单极性板二彼此相邻1～15厘米，所述电双极性板二和电双极性板三彼此相邻2～4厘米。

作为优选，所述电双极性板和电单极性板分为由低碳板制成。

作为优选，所述臭氧进气口分布在相邻电双极性板之间以及电双极性板与电单极性板之间。

作为优选，所述臭氧进气口分布在电双极性板二和电双极性板三之间。

作为优选，所述出气部为半球形凸起。

作为优选，所述出气孔位于半球形凸起的顶部。

作为优选，所述出气孔的孔壁处为阶梯形。

从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：本发明通过将电双极性板一、电双极性板二和电单极性板一构成电化学絮凝电场，将电双极性板三、电双极性板四和电单极性板二构成电化学絮凝电场并采用高压絮凝方式，并通过臭氧进气口通入从而进行吹渣和与水反应形成羟基，从而提高电絮凝效率，并且产生的离子可破污水中的有机物大分子，使其断链形成小分子结构，同时提高了絮凝效率，同时采用了曝气装置的设计可以进一步的增加电絮凝的效果，保证电极板不会出现钝化现象，同时橡胶管的设计可以使得曝气管不会出现淤堵情况。

附图说明

图1是本发明的高压溶氧式电絮凝污水处理设备的结构图。

图2是本发明的高压溶氧式电絮凝污水处理设备的俯视图。

图3是本发明的高压溶氧式电絮凝污水处理设备的曝气管的侧视图。

图4是本发明的高压溶氧式电絮凝污水处理设备的A的局部放大示意图。

附图说明：1、设备本体，2、槽体，3、电双极性板，4、电单极性板，5、污泥沉渣抽吸管，6、臭氧进气口，7、泄压阀，8、压力表，9、进水口，10、出水口，3.1、电双极性板一，3.2、电双极性板二，3.3、电双极性板三，3.4、电双极性板四，4.1、电单极性板一，4.2、电单极性板二，11、曝气装置，12、曝气管，13、橡胶套管，14、出气部，15、出气孔。

具体实施方式

如图1至2所示，一种高压溶氧式电絮凝污水处理设备，包括设备本体1、槽体2、电双极性板3四块、电单极性板4两块、污泥沉渣抽吸管5、臭氧进气口6、泄压阀7、压力表8、进水口9和出水口10，所述槽体2设在设备本体1内，两块所述电单极性板4分别位于槽体2两侧，四块所述电双极性板3位于两块电单极性板4中间，所述泄压阀7、压力表8安装在设备本体1的上部且与槽体2连通，所述进水口9设在设备本体1底部，所述出水口10设在设备本体1顶部，所述进水口9和出水口10分别与槽体2连通，所述污泥沉渣抽吸管5和臭氧进气口6设在设备本体1侧壁上且与槽体2连通，所述电双极性板3和电单极性板4之间还设有曝气管装置11，所述曝气管装置11曝气管12和橡胶套管13，所述橡胶套管13套设在曝气管12上，所述橡胶套管13上设有内含出气孔15的出气部14若干；所述电双极性板3四块分为电双极性板一3.1、电双极性板二3.2、电双极性板三3.3和电双极性板四3.4，所述电单极性板4两块分为电单极性板一4.1和电单极性板二4.2；所述电单极性板一4.1、电双极性板一3.1和电双极性板二3.2彼此相邻1～1.5厘米，电双极性板三3.3、电双极性板四3.4和电单极性板二4.2彼此相邻1～1.5厘米，所述电双极性板二3.2和电双极性板三3.3彼此相邻2～4厘米；所述电双极性板3和电单极性板4分为由低碳板制成；所述臭氧进气口6分布在相邻电双极性板3之间以及电双极性板3与电单极性板4之间；所述臭氧进气口6分布在电双极性板二3.2和电双极性板三3.3之间；所述出气部14为半球形凸起；所述出气孔15位于半球形凸起的顶部；所述出气孔15的孔壁处为阶梯形。

在具体实施时，先将污水添加2％的HCl和2％的H2O2将污水的PH调节至3-3.5，经过酸化后的污水利用再通过极性板一、电双极性板二和电单极性板一构成电化学絮凝电场，将电双极性板三、电双极性板四和电单极性板二构成电化学絮凝电场并采用高压絮凝方式，并通过通过臭氧进气口通入从而进行吹渣和与水反应形成羟基，从而提高电絮凝效率，并且产生的离子可破污水中的有机物大分子，使其断链形成小分子结构，同时提高了絮凝效率，同时采用了曝气装置的设计可以进一步的增加电絮凝的效果，保证电极板不会出现钝化现象，同时橡胶管的设计可以使得曝气管不会出现淤堵情况，从而提高电絮凝效率，并且产生的离子可破污水中的大分子结构和分子结构复杂的分子，同时提高了絮凝效率。

所述电双极性板一3.1、电双极性板二3.2、电双极性板三3.3、电双极性板四3.4、电单极性板一4.1和电单极性板二4.2之间的间距可以根据污水的种类不同而再进行调整，从而使得整个高压溶氧式电凝污水处理设备的处理效率更高。

其中H₂O₂在电极板中分解的Fe2+的催化作用下生成具有高反应活性的羟基自由基，而羟基自由基可以无选择的对大多数有机物进行氧化。二价铁离子(Fe2+)和过氧化氢之间的链反应催化生成OH自由基，具有较强的氧化能力，其氧化电位仅次于氟，高达2.80V，另外,羟基自由基具有很高的电负性或亲电性,其电子亲和能力达569.3kJ具有很强的加成反应特性，主要反应式如下:

[Fe(H2O)6]3++H2O→[Fe(H2O)5OH]2++H3O+

[Fe(H2O)5OH]2++H2O→[Fe(H2O)4(OH)2]+H3O+

当pH为3～7时,上述络合物变成:

2[Fe(H2O)5OH]2+→[Fe(H2O)8(OH)2]4++2H2O

[Fe(H2O)8(OH)2]4++H2O→[Fe2(H2O)7(OH)3]3++H3O+[Fe2(H2O)7(OH)3]3++[Fe(H2O)5OH]2+→[Fe3(H2O)7(OH)4]5++5H2O

同时所述橡胶套管套设在曝气管外壁并与曝气管外壁紧密贴合，所述橡胶套管上设有内含出气孔的出气部若干，一方面可以使得污水的污渍难以与曝气管接触，其次出气部若干保证了曝气的正常效果，再次由于出气部为半球形凸起且出气孔的孔壁处为阶梯形，可以使得出气部形成单向阀的原理，外部水渍、污物难以穿透出气孔渗透进橡胶套管内部，其次只有出气部在出气时才会出气孔打开，其他时间是闭合的也不会因为污水而造成堵塞，在保证了曝气管正常曝气的情况下达到了防淤堵且较高的曝气效果。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种高压溶氧式电絮凝污水处理设备，包括设备本体(1)、槽体(2)、电双极性板(3)四块、电单极性板(4)两块、污泥沉渣抽吸管(5)、臭氧进气口(6)、泄压阀(7)、压力表(8)、进水口(9)和出水口(10)，所述槽体(2)设在设备本体(1)内，两块所述电单极性板(4)分别位于槽体(2)两侧，四块所述电双极性板(3)位于两块电单极性板(4)中间，所述泄压阀(7)、压力表(8)安装在设备本体(1)的上部且与槽体(2)连通，所述进水口(9)设在设备本体(1)底部，所述出水口(10)设在设备本体(1)顶部，所述进水口(9)和出水口(10)分别与槽体(2)连通，所述污泥沉渣抽吸管(5)和臭氧进气口(6)设在设备本体(1)侧壁上且与槽体(2)连通，所述电双极性板(3)和电单极性板(4)之间还设有曝气管装置(11)，所述曝气管装置(11)曝气管(12)和橡胶套管(13)，所述橡胶套管(13)套设在曝气管(12)上，所述橡胶套管(13)上设有内含出气孔(15)的出气部(14)若干。

2.根据权利要求1所述的高压溶氧式电絮凝污水处理设备，其特征在于：所述电双极性板(3)四块分为电双极性板一(3.1)、电双极性板二(3.2)、电双极性板三(3.3)和电双极性板四(3.4)，所述电单极性板(4)两块分为电单极性板一(4.1)和电单极性板二(4.2)。

3.根据权利要求2所述的高压溶氧式电絮凝污水处理设备，其特征在于：所述电单极性板一(4.1)、电双极性板一(3.1)和电双极性板二(3.2)彼此相邻1～1.5厘米，电双极性板三(3.3)、电双极性板四(3.4)和电单极性板二(4.2)彼此相邻1～1.5厘米，所述电双极性板二(3.2)和电双极性板三(3.3)彼此相邻2～4厘米。

4.根据权利要求1所述的高压溶氧式电絮凝污水处理设备，其特征在于：所述电双极性板(3)和电单极性板(4)分为由低碳板制成。

5.根据权利要求1所述的高压溶氧式电絮凝污水处理设备，其特征在于：所述臭氧进气口(6)分布在相邻电双极性板(3)之间以及电双极性板(3)与电单极性板(4)之间。

6.根据权利要求1或2所述的高压溶氧式电絮凝污水处理设备，其特征在于：所述臭氧进气口(6)分布在电双极性板二(3.2)和电双极性板三(3.3)之间。

7.根据权利要求1所述的高压溶氧式电絮凝污水处理设备，其特征在于：所述出气部(14)为半球形凸起。

8.根据权利要求1所述的高压溶氧式电絮凝污水处理设备，其特征在于：所述出气孔(15)位于半球形凸起的顶部。

9.根据权利要求1所述的高压溶氧式电絮凝污水处理设备，其特征在于：所述出气孔(15)的孔壁处为阶梯形。