CN110228840B - 一种电气浮废水处理系统及电气浮废水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电气浮废水处理系统及电气浮废水处理方法，包括主腔体、电极装置、刮渣装置、加药装置、清洗装置及控制装置；电极槽内装设有可调式石墨电极板组，可调式石墨电极板组包括有若干块间距叠设的石墨极板、夹设于相邻石墨极板之间的垫块以及用于连接石墨极板的调节螺杆，石墨极板上设置有一个以上的第一连接孔及若干便于产生微波气泡的反应孔；如此，大幅延伸了石墨极板与废水的接触反应面积，提高了反应速率及反应效果，形成更多微小气泡，颗粒粘附效果更好，同时，结合电极装置、刮渣装置、加药装置、清洗装置及控制装置的设置，实现了对电气浮废水处理系统的自动运行，确保了整个系统的运行可靠性，提升了废水处理效率及净化效果。

Description

一种电气浮废水处理系统及电气浮废水处理方法

技术领域

本发明涉及水处理领域技术，尤其是指一种电气浮废水处理系统及电气浮废水处理方法。

背景技术

气浮法作为一种水处理工艺已广泛应用于各类工业废水及城市生活污水的处理过程中。目前，针对含油废水等，通常采用气浮法进行去除浮渣、浮油，例如：对石油化工及机械制造中含油废水的处理，也可以作为废水预处理方式，去除废水中难以通过沉淀去除的胶体等悬浮物质，以改善废水的后续处理性能。气浮法是通过在水中形成高度分散的微小气泡，粘附废水中的固体或液体颗粒，形成水- 气- 颗粒三相混合体系，颗粒粘附气泡后，形成表观密度小于水的絮体而上浮到水面，形成浮渣层可被刮除，从而实现水与杂质分离的过程。

通常，气浮法有加压溶气气浮法、曝气气浮法及电解气浮法等。其中，电解气浮法是利用电解产生气浮所需的微小气泡，粘附污水中的悬浮物质、胶体颗粒等上浮，使之到达液面被刮除。现有的电解气浮技术存在一些难以突破的局限，例如：气泡产生不够多、处理效率不理想、耗电量大、运行费用高等等。

因此，急需研究出一种新的技术以解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种电气浮废水处理系统及电气浮废水处理方法，其大幅延伸了石墨极板与废水的接触反应面积，提高了反应速率及反应效果，形成更多微小气泡，颗粒粘附效果更好；同时，实现了对电气浮废水处理系统的自动运行，确保了整个系统的运行可靠性，提升了废水处理效率及净化效果，有效控制了设备运行成本。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种电气浮废水处理系统，包括有主腔体、电极装置、刮渣装置、加药装置、清洗装置及控制装置，所述电极装置、刮渣装置、加药装置、清洗装置分别连接于控制装置；其中：

所述主腔体具有进水口、出水口、排渣口、排泥口；所述主腔体内设置有电极槽，前述进水口、出水口、排渣口、排泥口分别连通电极槽；所述电极槽内装设有可调式石墨电极板组，所述可调式石墨电极板组包括有若干块间距叠设的石墨极板、夹设于相邻石墨极板之间的垫块以及用于连接石墨极板的调节螺杆，所述石墨极板上设置有一个以上的第一连接孔及若干便于产生微波气泡的反应孔，所述垫块上设置有第二连接孔，所述调节螺杆穿过石墨极板上的第一连接孔、垫块的第二连接孔后其末端配合有定位螺母；

所述出水口连接有清水池，所述清水池具有清洗用出水口；所述清洗装置包括有清洗泵和清洗管，所述清洗管连通于清洗用出水口与电极槽内可调式石墨电极板组所在部位，清洗泵连接于清洗管上，以及，清洗管上设置有清洗阀。

作为一种优选方案，所述垫块为PP管，前述第二连接孔为PP管内的通孔；所述调节螺杆为塑料螺杆。

作为一种优选方案，所述清洗阀为流量调节阀，所述流量调节阀连接于控制装置；或者，所述清洗阀为手动阀。

作为一种优选方案，所述主腔体内设置有两个以上的电极槽，相邻电极槽中间设置有隔板；每个电极槽被分为进水区、反应区、浮渣区及出水区，可调式石墨电极板组装设于反应区，前述刮渣装置对应浮渣区设置，进水口连通于进水区，出水口连通于出水区；所述隔板的下端设置有让位口，依水流向，上一电极槽的出水区经相应让位口连通至相邻下一电极槽的进水区；每个进水区设置有导流板，且各进水区内依水流向其导流板的顶端高度逐渐变低，导流板与相应的隔板之间形成中转水槽；上一电极槽的出水区经相应让位口连通至下一电极槽内的中转水槽，再经相应导流板的顶端连通至相应反应区内。

作为一种优选方案，所述刮渣装置包括有刮渣电机、刮渣板和链条，所述刮渣电机驱动连接于链条，所述刮渣板受链条联动。

作为一种优选方案，所述加药装置包括有药箱、加药泵、加药管和加药控制阀，所述加药管连接于药箱和混合池，所述加药泵、加药控制阀分别连接于加药管上；所述加药泵、加药控制阀分别连接控制装置；混合池连接有废水进水口和混合水出口，所述混合水出口连接至主腔体的进水口。

作为一种优选方案，所述主腔体具有自上而下依次贯通的上段腔、中段腔及下段腔，所述上段腔具有延伸超出中段腔一侧的加宽腔，所述加宽腔内设置有浮渣挡板，浮渣挡板与加宽腔的内壁面之间围构成集渣腔，前述排渣口连通于集渣腔；所述电极槽形成于中段腔内，前述进水口、出水口分别连通至中段腔，前述可调式石墨电极板组安装于中段腔内；所述下段腔连通于中段腔的底部，所述下段腔呈自上而下渐小的锥斗状，所述排泥口连通于下段腔的底部。

一种电气浮废水处理方法，其基于前述的一种电气浮废水处理系统；依据待处理废水的电导调节可调式石墨电极板组的相邻石墨极板之间的间距；待处理废水进入电极槽内进行均匀分布后，由上往下流动，石墨极板上设置的反应孔，增大了接触反应表面积，在电场和电解产生纳米级气泡双级作用下，逐渐进行油水分离，分离出的水，自出水口流出；浮渣和悬浮油在刮渣装置的作用下汇集并自排渣口排出；含油废水在电场作用下产生的沉积物由电极槽底部的排泥孔排出；由控制装置自动控制清洗装置，利用电气浮废水处理系统自身的产水作为清洗水源，对可调式石墨电极板组进行清洗。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其主要是通过对电极装置的改良，大幅延伸了石墨极板与废水的接触反应面积，提高了反应速率及反应效果，形成更多微小气泡，颗粒粘附效果更好；可调式石墨机板间距，可适用于各种盐分的废水，提高了处理效率和降低能耗，同时，结合电极装置、刮渣装置、加药装置、清洗装置及控制装置的设置，实现了对电气浮废水处理系统的自动运行，例如：自动电极反应、自动加药、自动刮渣、自动清洗等，而且，其确保了整个系统的运行可靠性，提升了废水处理效率及净化效果，有效控制了设备运行成本。

为更清楚地阐述本发明的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能，下面结合附图与具体实施例来对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明之实施例的第一截面结构示图（也为图2中C-C处的截面示图）；

图2是本发明之实施例的第二截面结构示图（也为图1中A-A处的截面示图）；

图3是本发明之实施例的第三截面结构示图（也为图1中B-B处的截面示图）；

图4是本发明之实施例的俯视图（未示刮渣装置等，主要体现可调式石墨电极板组、产水槽、集渣腔的大致布置结构）；

图5是本发明之实施例的石墨极板的俯视图；

图6是本发明之实施例的可调式石墨电极板组的组装结构示图；

图7是本发明之实施例的可调式石墨电极板组的分解结构示图；

图8是本发明之实施例的PP管结构示图；

图9是本发明之实施例的清洗装置、加药装置在电气浮废水处理系统中的大致连接示图。

附图标识说明：

1、主腔体 2、电极装置

3、刮渣装置 4、进水口

5、出水口 6、排渣口

7、排泥口 8、电极槽

9、进水泵 10、石墨极板

11、调节螺杆 12、定位螺母

13、PP管 14、浮渣挡板

15、集渣腔 16、上段腔

17、中段腔 18、下段腔

19、清水池 20、清洗泵

21、清洗阀 22、隔板

23、导流板 24、进水堰

25、刮渣电机 26、刮渣板

27、链条 28、药箱

29、加药泵 30、加药管

31、加药控制阀 32、混合池

33、第一连接孔 34、第二连接孔

35、反应孔 36、产水槽

37、清洗进水管。

具体实施方式

请参照图1至图9所示，其显示出了本发明之实施例的具体结构。

一种电气浮废水处理系统，包括有主腔体1、电极装置2、刮渣装置3、加药装置、清洗装置及控制装置，所述电极装置2、刮渣装置3、加药装置、清洗装置分别连接于控制装置；其中：

所述主腔体1具有进水口4、出水口5、排渣口6、排泥口7；所述主腔体1内设置有电极槽8，前述进水口4、出水口5、排渣口6、排泥口7分别连通电极槽8；进水口4一般是由进水泵9为主腔体1进水提供动力。所述电极槽8内装设有可调式石墨电极板组，所述可调式石墨电极板组包括有若干块间距叠设的石墨极板10、夹设于相邻石墨极板10之间的垫块以及用于连接石墨极板10的调节螺杆11，所述石墨极板10上设置有一个以上的第一连接孔33及若干便于产生微波气泡的反应孔35，本实施例中，石墨极板10呈矩形结构设计，在矩形的四角部位分别开设有一个第一连接孔33，而反应孔35则于石墨极板10上设置有若干排，每排包括有多个沿矩形的长度方向间距布置的反应孔35，若干排反应孔35沿矩形的宽度方向间距排布，当然，也可以有其它对反应孔35的布置方式，并不以此实施例为限。所述垫块上设置有第二连接孔34，所述调节螺杆11穿过石墨极板10上的第一连接孔33、垫块的第二连接孔34后其末端配合有定位螺母12；此处，所述垫块为PP管13，前述第二连接孔34为PP管13内的通孔；所述调节螺杆11为塑料螺杆，利用PP管13的长度来限制相邻石墨极板10之间的间距。所述的石墨极板10，通常可以选择3至10块，其尺寸：长*宽*厚为600*400*30mm；每块石墨极板10上有直径10mm的圆孔200至2000个，此处的圆孔指即为前述反应孔35。石墨极板10上设置的反应孔35，增大了接触反应表面积，反应孔35的孔内壁面相当于增大的面积，因为，大幅延伸了石墨极板10与废水的接触反应面积，提高了反应速率及反应效果。相邻石墨极板10之间的间距一般为100mm至500mm ，可以依据待处理废水的电导来调节，调节规律为：电导低，则间距调小；电导高，则间距调大。可调式石墨电极板组的石墨极板10是上下间距布置的，通常，同一可调式石墨电极板组内，由其最上层的石墨极板10和最下层的石墨极板10来分别接通电源正负极。

本实施例中，所述主腔体1具有自上而下依次贯通的上段腔16、中段腔17及下段腔18，所述上段腔16具有延伸超出中段腔17一侧的加宽腔，所述加宽腔内设置有浮渣挡板14，浮渣挡板14与加宽腔的内壁面之间围构成集渣腔15，前述排渣口6连通于集渣腔15，这样，排渣更加方便、高效、彻底；所述电极槽8形成于中段腔17内，前述进水口4、出水口5分别连通至中段腔17，前述可调式石墨电极板组安装于中段腔17内；所述下段腔18连通于中段腔17的底部，所述下段腔18呈自上而下渐小的锥斗状，所述排泥口7连通于下段腔18的底部。

所述出水口5连接有清水池19，所述清水池19具有清洗用出水口5；所述清洗装置包括有清洗泵20和清洗管，所述清洗管连通于清洗用出水口5与电极槽8内可调式石墨电极板组所在部位，具体可指可调式石墨电极板组下部的清洗水布水管，清洗泵20连接于清洗管上，以及，清洗管上设置有清洗阀21。清洗泵20、清洗阀21分别连接于控制装置，可以由控制装置自动控制清洗装置对石墨极板10进行清洗，以确保石墨极板10较佳的反应处理性能状态下。优选地，所述清洗阀21为流量调节阀，所述流量调节阀连接于控制装置，如此，可以控制不同流量，以依需调整相应流量大小来进行冲洗。也可将所述清洗阀设计为手动阀，手动阀不用连接控制装置。冲洗的动力，也可以由风机进一步补充提供，以加强对石墨极板10的冲洗作用力，风机连接有曝气管，曝气管上设置有曝气头，由曝气头朝向石墨极板10曝气。风机为间歇性运行设备，由控制装置自动控制其运行状态。

通常，所述主腔体1内设置有两个以上的电极槽8， 相邻电极槽8中间设置有隔板22；每个电极槽8被分为进水区、反应区、浮渣区及出水区，可调式石墨电极板组装设于反应区，前述刮渣装置3对应浮渣区设置，进水口4连通于进水区，出水口5连通于出水区；所述隔板22的下端设置有让位口，依水流向，上一电极槽8的出水区经相应让位口连通至相邻下一电极槽8的进水区；每个进水区设置有导流板23，所述导流板23高度一致；导流板23与相应的隔板22之间形成中转水槽；上一电极槽8的出水区经相应让位口连通至下一电极槽8内的中转水槽，再经相应导流板23的顶端连通至相应反应区内。如图1所示，电极槽8自左往右布置，最左侧为进水端，最右侧为出水端，最右侧隔设有产水槽36，出水口5连接于产水槽36的顶部；最左侧的电极槽8是由进水堰24处进水，而后续的右侧的一个一个电极槽8则是由上一电极槽8的出水区的产水经让位口进入中转水槽，再由中转水槽的顶部溢出至下一电极槽8的反应区，以此类推，这样，相当于是对水进行了多级处理（一般是两级以上），如此，提高了对废水的净化程度，其净化效果好。在同一级的电极槽8，也可以设置一个、两个或多个，同一级的这些电极槽8是串联使用，一般可以根据水质情况对多个电极槽8进行水路串联使用，当然，不同级所用到的电极槽8数量不一定相同，可以根据水质情况来决定“具体是分几级进行电极处理，以及，每级是串联多少个电极槽8”；由于在同一级可能会串联使用两个以上的电极槽8，因此，在下述的中段腔17所在部位，装设有布水系统，由布水系统将同一级的电极槽8的进水侧、出水侧等进行连接布置，结合对不同管路上的相应控制阀进行控制，以实现串联相应数量的电极槽8。

所述刮渣装置3包括有刮渣电机25、刮渣板26和链条27，所述刮渣电机25驱动连接于链条27，所述刮渣板26受链条27联动。浮渣区的浮渣和浮油等在刮渣装置3的作用下，进入到集渣腔15（或称浮渣池），再由排渣口6排出。

所述加药装置包括有药箱28、加药泵29、加药管30和加药控制阀31，所述加药装置为PAC和PAM加药装置；所述加药管30连接于药箱28和混合池32，所述加药泵29、加药控制阀31分别连接于加药管30上；所述加药泵29、加药控制阀31分别连接控制装置；混合池32连接有废水进水口4和混合水出口，所述混合水出口连接至主腔体1的进水口4。经混合后的混合水（混合水是指添加絮凝剂后混合的废水）由进水泵9泵入主腔体1内。加药时间由控制装置来自动控制。

接下来，大致介绍利用前述电气浮废水处理系统对废水进行电气浮废水处理的方法，其主要是：先依据待处理废水的电导调节可调式石墨电极板组的相邻石墨极板10之间的间距；待处理废水进入电极槽8内进行均匀分布后，由上往下流动，石墨极板10上设置的反应孔35，延伸了接触反应表面积，在电场和电解产生纳米级气泡双级作用下，逐渐进行油水分离，分离出的水，自出水口5流出；浮渣和悬浮油在刮渣装置3的作用下汇集并自排渣口6排出；含油废水在电场作用下产生的沉积物由电极槽8底部的排泥孔排出；由控制装置自动控制清洗装置，具体是指控制装置自动控制废水进入混合池、加药和气浮装置进水、刮渣、排泥和清洗；利用电气浮废水处理系统自身的产水作为清洗水源，对可调式石墨电极板组进行清洗。

综上所述，本发明的设计重点在于，其主要是通过对电极装置的改良，大幅延伸了石墨极板与废水的接触反应面积，提高了反应速率及反应效果，形成更多微小气泡，颗粒粘附效果更好；可调式石墨机板间距，可适用于各种盐分的废水，提高了处理效率和降低能耗，同时，结合电极装置、刮渣装置、加药装置、清洗装置及控制装置的设置，实现了对电气浮废水处理系统的自动运行，例如：自动电极反应、自动加药、自动刮渣、自动清洗等，而且，其确保了整个系统的运行可靠性，提升了废水处理效率及净化效果，有效控制了设备运行成本。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种电气浮废水处理系统，其特征在于：包括有主腔体、电极装置、刮渣装置、加药装置、清洗装置及控制装置，所述电极装置、刮渣装置、加药装置、清洗装置分别连接于控制装置；其中：

所述主腔体具有进水口、出水口、排渣口、排泥口；所述主腔体内设置有电极槽，前述进水口、出水口、排渣口、排泥口分别连通电极槽；所述电极槽内装设有可调式石墨电极板组，所述可调式石墨电极板组包括有若干块间距叠设的石墨极板、夹设于相邻石墨极板之间的垫块以及用于连接石墨极板的调节螺杆，所述石墨极板上设置有一个以上的第一连接孔及若干便于产生微波气泡的反应孔，所述垫块上设置有第二连接孔，所述调节螺杆穿过石墨极板上的第一连接孔、垫块的第二连接孔后其末端配合有定位螺母；所述主腔体内设置有两个以上的电极槽，相邻电极槽中间设置有隔板；每个电极槽被分为进水区、反应区、浮渣区及出水区，可调式石墨电极板组装设于反应区，前述刮渣装置对应浮渣区设置，进水口连通于进水区，出水口连通于出水区；所述隔板的下端设置有让位口，依水流向，上一电极槽的出水区经相应让位口连通至相邻下一电极槽的进水区；每个进水区设置有导流板，且各进水区内依水流向其导流板的顶端高度逐渐变低，导流板与相应的隔板之间形成中转水槽；上一电极槽的出水区经相应让位口连通至下一电极槽内的中转水槽，再经相应导流板的顶端连通至相应反应区内；

所述加药装置包括有药箱、加药泵、加药管和加药控制阀，所述加药管连接于药箱和混合池，所述加药泵、加药控制阀分别安装于加药管上；所述加药泵、加药控制阀分别连接控制装置；混合池连接有废水进水口和混合水出口，所述混合水出口连接至主腔体的进水口；

所述出水口连接有清水池，所述清水池具有清洗用出水口；所述清洗装置包括有清洗泵和清洗管，所述清洗管连通于清洗用出水口与电极槽内可调式石墨电极板组所在部位，清洗泵连接于清洗管上，以及，清洗管上设置有清洗阀。

2.根据权利要求1所述的一种电气浮废水处理系统，其特征在于：所述垫块为PP管，前述第二连接孔为PP管内的通孔；所述调节螺杆为塑料螺杆。

3.根据权利要求1所述的一种电气浮废水处理系统，其特征在于：所述清洗阀为流量调节阀，所述流量调节阀连接于控制装置；或者，所述清洗阀为手动阀。

4.根据权利要求1所述的一种电气浮废水处理系统，其特征在于：所述刮渣装置包括有刮渣电机、刮渣板和链条，所述刮渣电机驱动连接于链条，所述刮渣板受链条联动。

5.根据权利要求1所述的一种电气浮废水处理系统，其特征在于：所述主腔体具有自上而下依次贯通的上段腔、中段腔及下段腔，所述上段腔具有延伸超出中段腔一侧的加宽腔，所述加宽腔内设置有浮渣挡板，浮渣挡板与加宽腔的内壁面之间围构成集渣腔，前述排渣口连通于集渣腔；所述电极槽形成于中段腔内，前述进水口、出水口分别连通至中段腔，前述可调式石墨电极板组安装于中段腔内；所述下段腔连通于中段腔的底部，所述下段腔呈自上而下渐小的锥斗状，所述排泥口连通于下段腔的底部。

6.一种电气浮废水处理方法，其特征在于：其基于权利要求1所述的一种电气浮废水处理系统；依据待处理废水的电导调节可调式石墨电极板组的相邻石墨极板之间的间距；待处理废水进入电极槽内进行均匀分布后，由上往下流动，石墨极板上设置的反应孔，增大了接触反应表面积，在电场和电解产生纳米级气泡双级作用下，逐渐进行油水分离，分离出的水，自出水口流出；浮渣和悬浮油在刮渣装置的作用下汇集并自排渣口排出；含油废水在电场作用下产生的沉积物由电极槽底部的排泥孔排出；由控制装置自动控制清洗装置，利用电气浮废水处理系统自身的产水作为清洗水源，对可调式石墨电极板组进行清洗。