CN111039473A - 一种处理悬浮物废水一体化电子絮凝智能成套工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种处理悬浮物废水一体化电子絮凝智能成套工艺，该工艺通过合理布置，使原本流程长、占地大的电子絮凝装置压缩至一个较小的、合理的、紧凑的空间内，该套装置含有进水管、絮凝区、分离区、过滤区和出水管，高悬浮物废水通过进水管进入絮凝区，通电使废水发生复杂的电化学反应后，进入分离区；在分离区内絮凝变大的颗粒被分离出，微小的颗粒随废水进入过滤区；过滤区去除掉余下的绝大部分悬浮物，通过排出管排出装置。
Description
技术领域
本发明涉及处理悬浮物废水一体化电子絮凝智能成套工艺技术领域，具体为一种处理悬浮物废水一体化电子絮凝智能成套工艺。
背景技术
现有的处理悬浮物废水的电子絮凝器工艺，主要存在三个缺点：一是通常将电子絮凝、分离和过滤三种处理装置分开设置，导致整套装置占地面积大，基建投资大；二是对废水的水质水量变化适应较差，导致处理效果变差；三是没有充分利用富裕水头，加设中间水箱与提升泵，耗能明显，因此，亟待一种改进的技术来解决现有技术中所存在的这一问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种处理悬浮物废水一体化电子絮凝智能成套工艺，该工艺通过合理布置，使原本流程长、占地大的电子絮凝装置压缩至一个较小的、合理的、紧凑的空间内，该套装置含有进水管、絮凝区、分离区、过滤区和出水管，高悬浮物废水通过进水管进入絮凝区，通电使废水发生复杂的电化学反应后，进入分离区；在分离区内絮凝变大的颗粒被分离出，微小的颗粒随废水进入过滤区；过滤区去除掉余下的绝大部分悬浮物，通过排出管排出装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种处理悬浮物废水一体化电子絮凝智能成套工艺，包括以下步骤：
步骤一：待处理的废水经过提升泵，进入一体化电子絮凝装置，首先通过进水管进入絮凝区；
步骤二：电荷凝聚，极板通电后会产生电荷，电荷吸引周围的小颗粒, 打破物质原先的稳定状态, 并通过改变颗粒的极性使小颗粒互相粘合形成新的大颗粒从而易于沉淀，不需要后续的混凝剂和助凝剂药剂的投加；
步骤三：水解，电流将H2O分子水解为氢、氧离子，这些氢、氧离子与溶解状态乳化油、油泥、染料等分子中的氢、氧离子结合形成水分子，同时将油、油泥、染料等置换出来形成非溶解状态物质、并沉淀；
步骤四：形成卤素络合物，极板在通电后会对废水中的少量金属离子产生极化作用，这些金属离子与废水中的氯离子结合形成易于沉淀的络合物去除废水中部分氯离子；
步骤五：氧化，首先是直接氧化污染物直接在阳极失去电子而发生氧化，随后进行间接氧化，利用溶液中的电极电势较低的阴离子，Cl-在阳极失去电子生成新的较强的氧化剂的活性物质Cl2等，利用这些活性物质使污染物失去电子，起氧化分解作用；
步骤六：废水中胶体和其他污染物经过上述复杂的电化学反应后，其中一部分会在电子絮凝器内部先沉淀下来，通过底部布置的排污口排出，绝大部分跟随废水进入分离区；
步骤七：当废水以一定的速度进入反应器的中心筒，遇到反应器器壁后被迫作回转运动,在后续废水的推动下，废水继续向下和回转运动，粗颗粒继续向周边浓集，细小颗粒则停留在中心区域，颗粒粒径由中心向器壁越来越大，形成分层排列,随着废水从反应器的柱体部分流向锥体部分，流动断面越来越小，在外层含固体颗粒浓度较大的废水收缩压迫之下，含有大量细小颗粒的内层废水不得不改变方向，转而向上运动，形成内旋流，自出水口排出，而粗大颗粒则继续沿器壁螺旋向下运动，形成外旋流，最终由底流口排出，成为沉砂；
步骤八：经过分离区后，废水中大部分悬浮物已经被去除，但依然会有粒径较小的悬浮物，此时充分废水利用离心分离器排出管与过滤区进水管的高度差作为过滤水头，从分离区的出水管自流进入位于絮凝区和分离区的下部的过滤区，当滤池需要反冲洗时，利用离心分离器出水管与过滤区反冲洗的进水管的高度差作为反冲洗的水头，最终经过处理的水从过滤区的排水管排出。
优选的，所述步骤一中一体化电子絮凝装置内的电子絮凝器及离心分离器均为立式安装，所述电子絮凝器安装有作用水头。
优选的，所述步骤六中分离区为离心澄清器处理装置。
优选的，所述步骤八中过滤区为均质滤池并采用小阻力配水系统。
优选的，所述步骤八中高度差为3.5-4.5m。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）一体化工艺合理、紧凑布置各处理装置，提高空间使用率，大大减小占地体积，尤其适合改建项目空间有限的情况。
（2）一体化工艺可智能适应水质水量的变化，动态调整处理条件，保证出水水质的条件下，提高处理效率。
（3）立式安装的电子絮凝器，排泥时作用水头大，比卧式安装的电子絮凝器更有利于沉泥的排出，污堵现象更少。
（4）相比一般的处理流程，充分利用自然高差的作用水头，减少分离区后的中间水箱与提升泵。
（5）过滤利用自然高差水头，无需提升泵，节能明显。
附图说明
图1为一体化电子絮凝装置结构示意图。
图中：絮凝区1、分离区2、过滤区3。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：一种处理悬浮物废水一体化电子絮凝智能成套工艺，包括以下步骤：
步骤一：待处理的废水经过提升泵，进入一体化电子絮凝装置，如图1所示，通过进水管进入絮凝区1，絮凝区1是个电子絮凝器，废水在电流的作用下会发生一系列复杂的电化学反应；
步骤二：电荷凝聚，极板通电后会产生电荷，电荷吸引周围的小颗粒, 打破物质原先的稳定状态, 并通过改变颗粒的极性使小颗粒互相粘合形成新的大颗粒从而易于沉淀，不需要后续的混凝剂和助凝剂药剂的投加；
步骤三：水解，电流将H2O分子水解为氢、氧离子，这些氢、氧离子与溶解状态乳化油、油泥、染料等分子中的氢、氧离子结合形成水分子，同时将油、油泥、染料等置换出来形成非溶解状态物质、并沉淀；
步骤四：形成卤素络合物，极板在通电后会对废水中的少量金属离子产生极化作用，这些金属离子与废水中的氯离子结合形成易于沉淀的络合物。这样就可以去除废水中部分氯离子；
步骤五：氧化，阳极氧化反应 2OH→2[O]+2e→02+2e，初生态氧[O]具备如UV、H2O2、O3等相同强氧化功能，电解过程中的氧化作用分直接氧化和间接氧化，直接氧化，即污染物直接在阳极失去电子而发生氧化，间接氧化，利用溶液中的电极电势较低的阴离子，Cl-在阳极失去电子生成新的较强的氧化剂的活性物质Cl2等，利用这些活性物质使污染物失去电子，起氧化分解作用，以降低原废水中的CODcr、氨氮等；为减少整套装置体积，把一般卧式安装的电子絮凝器改为立式，与下一步的离心分离器都保持立式安装可减少横向体积；同时立式安装增加了电子絮凝器内排出沉积物的作用水头，有利于减少电子絮凝器经常出现的污堵问题；
步骤六：废水中胶体和其他污染物经过上述复杂的电化学反应后，其中一部分会在电子絮凝器内部先沉淀下来，通过底部布置的排污口排出，绝大部分跟随废水进入分离区2；
步骤七：分离区2为离心澄清器处理装置，当废水以一定的速度进入反应器的中心筒，遇到反应器器壁后被迫作回转运动，由于所受的离心力不同，废水中的固体粗颗粒所受的离心力大，能够克服水力阻力向器壁运动，并在自身重力的共同作用下，沿器壁螺旋向下运动，细而小的颗粒及大部分水则因所受的离心力小，未及靠近器壁即随料浆做回转运动，在后续废水的推动下，废水继续向下和回转运动，于是粗颗粒继续向周边浓集，而细小颗粒则停留在中心区域，颗粒粒径由中心向器壁越来越大，形成分层排列，随着废水从反应器的柱体部分流向锥体部分，流动断面越来越小，在外层含固体颗粒浓度较大的废水收缩压迫之下，含有大量细小颗粒的内层废水不得不改变方向，转而向上运动，形成内旋流，自出水口排出，而粗大颗粒则继续沿器壁螺旋向下运动，形成外旋流，最终由底流口排出，成为沉砂；
步骤八：经过分离区2后，废水中大部分悬浮物已经被去除，但依然会有粒径较小的悬浮物，此时充分废水利用离心分离器排出管与过滤区3进水管的高度差作为过滤水头（一般具有4米高差），从分离区2的出水管自流进入位于絮凝区1和分离区2的下部的过滤区3。整个过滤区3是个均质滤池，采用小阻力配水系统。当滤池需要反冲洗时，利用离心分离器出水管与过滤区3反冲洗的进水管的高度差作为反冲洗的水头，由于滤池采用的是小阻力配水系统，反冲洗水头是满足反冲洗要求的。
本套一体化工艺可以智能运行，适应水质水量的变化，保证出水水质的效果。智能化主要通过进水管上的流量安全阀、进水管的浊度计、电子絮凝器极板电流大小控制器和出水管的浊度计四个部件统一联动。当进水浊度计显示水质较差，进水管流量控制阀减少进水管的流量，电子絮凝器极板电流控制器增大电流，使水质较差的废水在一体化装置中停留时间变长，处理效果加强，出水水质依然可以得到保证；相反如进水水质较好，进水浊度计数值较低，则与上述相反联动运行，进水流量控制阀增大进水流量，电子絮凝器电流控制器减小电流，水质较好的废水能在一体化装置中停留时间变短，在保证出水水质的条件下提高整个装置的处理效率。
将过滤区布置在絮凝区和分离区的下面，充分利用分离区与过滤区的高差作为过滤与反冲洗的作用水头，省去分离区后的中间水箱和提升泵。
根据水质水量，动态调整处理条件，主要通过进水管浊度计、进水管流量控制阀、电子絮凝器电流控制器和出水管浊度计四者联动控制。当进水浊度计显示水质较差，进水管流量控制阀减少进水管的流量，电子絮凝器极板电流控制器增大电流，使水质较差的废水在一体化装置中停留时间变长，处理效果加强，出水水质依然可以得到保证；相反如进水水质较好，进水浊度计数值较低，则与上述相反联动运行，进水流量控制阀增大进水流量，电子絮凝器电流控制器减小电流，水质较好的废水能在一体化装置中停留时间变短，在保证出水水质的条件下提高整个装置的处理效率。
一体化装置，电子絮凝器立式安装，与分离区处理装置形状类似，絮凝区和分离区并排设置，可使整个一体化装置更加紧凑，同时利用分离区出水管与过滤区的自然高度差，将过滤区放置在絮凝区与和分离区的下面，省去中间水箱和中间水泵，整个絮凝区、分离区和过滤区形成一体化装置；
电子絮凝器立式安装，突破传统的卧式安装，与其他配套装置形成一体化装置，自身排出底泥时，作用水头大。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种处理悬浮物废水一体化电子絮凝智能成套工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：待处理的废水经过提升泵，进入一体化电子絮凝装置，首先通过进水管进入絮凝区；
步骤二：电荷凝聚，极板通电后会产生电荷，电荷吸引周围的小颗粒, 打破物质原先的稳定状态, 并通过改变颗粒的极性使小颗粒互相粘合形成新的大颗粒从而易于沉淀，不需要后续的混凝剂和助凝剂药剂的投加；
步骤三：水解，电流将H2O分子水解为氢、氧离子，这些氢、氧离子与溶解状态乳化油、油泥、染料等分子中的氢、氧离子结合形成水分子，同时将油、油泥、染料等置换出来形成非溶解状态物质、并沉淀；
步骤四：形成卤素络合物，极板在通电后会对废水中的少量金属离子产生极化作用，这些金属离子与废水中的氯离子结合形成易于沉淀的络合物去除废水中部分氯离子；
步骤五：氧化，首先是直接氧化污染物直接在阳极失去电子而发生氧化，随后进行间接氧化，利用溶液中的电极电势较低的阴离子，Cl-在阳极失去电子生成新的较强的氧化剂的活性物质Cl2等，利用这些活性物质使污染物失去电子，起氧化分解作用；
步骤六：废水中胶体和其他污染物经过上述复杂的电化学反应后，其中一部分会在电子絮凝器内部先沉淀下来，通过底部布置的排污口排出，绝大部分跟随废水进入分离区；
步骤七：当废水以一定的速度进入反应器的中心筒，遇到反应器器壁后被迫作回转运动,在后续废水的推动下，废水继续向下和回转运动，粗颗粒继续向周边浓集，细小颗粒则停留在中心区域，颗粒粒径由中心向器壁越来越大，形成分层排列,随着废水从反应器的柱体部分流向锥体部分，流动断面越来越小，在外层含固体颗粒浓度较大的废水收缩压迫之下，含有大量细小颗粒的内层废水不得不改变方向，转而向上运动，形成内旋流，自出水口排出，而粗大颗粒则继续沿器壁螺旋向下运动，形成外旋流，最终由底流口排出，成为沉砂；
步骤八：经过分离区后，废水中大部分悬浮物已经被去除，但依然会有粒径较小的悬浮物，此时充分废水利用离心分离器排出管与过滤区进水管的高度差作为过滤水头，从分离区的出水管自流进入位于絮凝区和分离区的下部的过滤区，当滤池需要反冲洗时，利用离心分离器出水管与过滤区反冲洗的进水管的高度差作为反冲洗的水头，最终经过处理的水从过滤区的排水管排出。
2.根据权利要求1所述的一种处理悬浮物废水一体化电子絮凝智能成套工艺，其特征在于：所述步骤一中一体化电子絮凝装置内的电子絮凝器及离心分离器均为立式安装，所述电子絮凝器安装有作用水头。
3.根据权利要求1所述的一种处理悬浮物废水一体化电子絮凝智能成套工艺，其特征在于：所述步骤六中分离区为离心澄清器处理装置。
4.根据权利要求1所述的一种处理悬浮物废水一体化电子絮凝智能成套工艺，其特征在于：所述步骤八中过滤区为均质滤池并采用小阻力配水系统。
5.根据权利要求1所述的一种处理悬浮物废水一体化电子絮凝智能成套工艺，其特征在于：所述步骤八中高度差为3.5-4.5m。
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