CN111517430B - 一种废水控盐排放的电吸附设备、系统及其工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了废水控盐排放的电吸附设备、系统及其工艺，属于废水处理技术领域，一种废水控盐排放的电吸附设备，容器侧壁的上部固定嵌设有导电环，若干第一电极的一端均穿过容器的内侧壁与导电环固定且电连接，导电环与稳压直流电源的正极电连接，容器内侧壁固定有隔板，连接柱的上部固定嵌设有导电柱，若干第二电极的一端均穿过连接柱与导电柱固定且电连接，导电柱与稳压直流电源的负极电连接，第一电极和第二电极的截面均呈J形状且相互交错设置，第二电极完全位于容器的内部，容器的上部螺纹密封连接有绝缘密封盖。本发明公开了废水控盐排放的电吸附设备、系统及其工艺的电吸附效率高，电吸附设备可拆卸清理检修，具有良好的除盐效果。

Description

一种废水控盐排放的电吸附设备、系统及其工艺

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，尤其涉及一种废水控盐排放的电吸附设备、系统及其工艺。

背景技术

工业废水包括来源于化工、石化、制药、纺织等工业行业在生产过程中产生的废水和废液。常含有一定浓度的无机盐离子，其可生化性较差，处理难度大。目前常用的除盐技术主要有吸附法、膜分离法、离子交换法等，但这些水处理除盐技术都存在着不同程度这样或那样的缺点，尚不能满足对原水除盐后水质水量的需求。

电吸附除盐技术是近年来发展起来的一种环保型的去除水中离子的技术。但是现有的电吸附设备不可拆卸，不方便对电极进行清理检修，并且大多采用两个电极或者多个电极呈矩形阵列交错分布，水流与电极的接触面积小，停留时间短、影响电吸附效率，进而影响整个除盐效率。

发明内容

本发明的目的在于提出一种废水控盐排放的电吸附设备、系统及其工艺，废水与电极的接触面积大，停留时间长，电吸附效率高，电吸附设备可拆卸清理检修，具有良好的除盐效果。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种废水控盐排放的电吸附设备，包括呈筒状的容器、导电环、隔板、绝缘密封盖、稳压直流电源、若干第一电极、呈圆柱状的连接柱、导电柱、以及若干第二电极，容器侧壁的上部固定嵌设有导电环，若干第一电极的一端均穿过容器的内侧壁与导电环固定且电连接，导电环与稳压直流电源的正极电连接，容器内侧壁固定有隔板，连接柱的上部固定嵌设有导电柱，若干第二电极的一端均穿过连接柱与导电柱固定且电连接，导电柱与稳压直流电源的负极电连接，其中一个第二电极与隔板密封接触，若干第一电极沿容器周向等距间隔分布，若干第二电极沿连接柱周向等距间隔分布，第一电极和第二电极的截面均呈J形状且相互交错设置，第二电极完全位于容器的内部，容器的上部螺纹密封连接有绝缘密封盖，绝缘密封盖的底部与第一电极和第二电极的顶部相抵，绝缘密封盖的中部开设有用于连接柱穿过的通孔。

优选地，相互交错设置的第一电极和第二电极形成一组电极组，每组电极组均形成一个蛇形流水通道，相邻的电极组之间具有水流缓冲区，隔板将其中一个水流缓冲区分隔。

优选地，容器内部的底壁中心固定有导杆，导杆的顶部固定有卡块，连接柱的内部开设有用于与导杆滑动配合的导槽，导槽上方的连接柱的内部开设有用于与卡块卡合的卡槽，卡槽与导槽连通。

优选地，导杆的截面为多边形。

优选地，导电柱的上部开设有第一螺纹槽，第一螺纹槽内螺纹连接有第一导电块，第一导电块通过导线与稳压直流电源的负极相连，容器右侧壁的上部固定导电座，导电座与导电环电连接，导电座的右侧开设有第二螺纹槽，第二螺纹槽内螺纹连接有第二导电块，第二导电块通过导线与稳压直流电源的正极相连。

优选地，绝缘密封盖包括盖体、第一密封圈、以及第二密封圈，容器上部的外侧壁设有外螺纹，盖体的底部开设有环形凹槽，环形凹槽的外侧壁设有与外螺纹螺纹配合的内螺纹，容器的内侧壁与环形凹槽的内侧壁之间设有第一密封圈，连接柱与通孔之间设有第二密封圈。

优选地，还包括进水阀和出水阀，进水阀和出水阀均固定连通在容器的下部，进水阀位于隔板的后侧，出水阀位于隔板的前侧。

本发明还提供一种废水控盐排放系统，包括废水预处理系统、电吸附系统、电渗析系统、蒸发浓缩系统、以及阳离子交换树脂系统，废水预处理系统的出水口与电吸附系统的进水口连通，电吸附系统的浓水出口与电渗析系统的进水口连通，电渗析系统的淡水出口与蒸发浓缩系统的进水口连通，电渗析系统的浓水出口与阳离子交换树脂系统的进水口连通，阳离子交换树脂系统的出水口与电渗析的进水口连通，电吸附系统具有上述任一项的电吸附设备。

本发明还提供一种废水控盐排放工艺，废水控盐排放工艺采用上述的废水控盐排放系统，废水控盐排放工艺的工艺流程如下：将废水送入预处理系统进行预处理，预处理后的废水送入电吸附系统内进行除盐处理，产水排放，浓水进入电渗析系统进行二次脱盐，电渗析系统产生的淡水送入蒸发浓缩系统进行浓缩处理，电渗析系统产生的浓水送入阳离子交换树脂系统，去除浓水中的钙镁离子，阳离子交换树脂系统的出水回用至电渗析系统继续进行脱盐处理。

优选地，电吸附系统排放的产水中的含盐量＜1000-2000mg/L。

本发明的有益效果为：

1、通过环设的多个第一电极和第二电极，提高废水与第一电极和第二电极的接触面积，结合截面呈J形状的第一电极和第二电极的交错分布设置，形成的蛇形流水通道使得废水在电吸附处理过程中具有更长的流动路径，并且各组电极组之间的水流缓冲区有效减少废水流动速率，使得废水在容器内停留足够时间，提高电吸附效率，进而提高除盐效率。

2、通过第一导电块和导电柱的螺纹配合，第二导电块和导电座的螺纹配合，使得稳压直流电源可拆卸安装。

3、电吸附设备可拆卸清理检修，具有足够的清理检修空间，并且拆装过程简单快捷。

4、通过对废水进行预处理、电吸附处理、电渗析处理，并且电渗析产生的浓水除钙镁后回用继续进行脱盐处理，产生的淡水蒸发浓缩处理，具有良好的除盐效果。

附图说明

图1是本发明的电吸附设备的剖视结构示意图。

图2是本发明容器的俯视结构示意图。

图3是本发明连接柱的剖视结构示意图。

图4是本发明容器的剖视结构示意图。

图5是本发明绝缘密封盖的剖视结构示意图。

图6是本发明导电座的剖视结构示意图。

图7是本发明的废水控盐排放系统框图。

附图中的标记为：1-容器，2-导电环，3-隔板，4-绝缘密封盖，41-盖体，42-第一密封圈，43-第二密封圈，44-环形凹槽，45-内螺纹，5-稳压直流电源，6-第一电极，7-连接柱，8-导电柱，9-第二电极，10-通孔，11-蛇形流水通道，12-水流缓冲区，13-导杆，14-卡块，15-导槽，16-卡槽，17-第一螺纹槽，18-第一导电块，19-导电座，20-第二螺纹槽，21-第二导电块，22-外螺纹，23-进水阀，24-出水阀，100-废水预处理系统，200-电吸附系统，300-电渗析系统，400-蒸发浓缩系统，500-阳离子交换树脂系统。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1至图7所示，本实施例中提供的一种废水控盐排放的电吸附设备，包括呈筒状的容器1、导电环2、隔板3、绝缘密封盖4、稳压直流电源5、6个第一电极6、呈圆柱状的连接柱7、导电柱8、以及6个第二电极9，容器1侧壁的上部固定嵌设有导电环2，6个第一电极6的一端均穿过容器1的内侧壁与导电环2固定且电连接，导电环2与稳压直流电源5的正极电连接，容器1内侧壁固定有隔板3，连接柱7的上部固定嵌设有导电柱8，6个第二电极9的一端均穿过连接柱7与导电柱8固定且电连接，导电柱8与稳压直流电源5的负极电连接，其中一个第二电极9与隔板3密封接触，6个第一电极6沿容器1周向等距间隔分布，6个第二电极9沿连接柱7周向等距间隔分布，第一电极6和第二电极9的截面均呈J形状且相互交错设置，第二电极9完全位于容器1的内部，容器1的上部螺纹密封连接有绝缘密封盖4，绝缘密封盖4的底部与第一电极6和第二电极9的顶部相抵，绝缘密封盖4的中部开设有用于连接柱7穿过的通孔10。具体的，相互交错设置的第一电极6和第二电极9形成一组电极组，每组电极组均形成一个蛇形流水通道11，相邻的电极组之间具有水流缓冲区12，隔板3将其中一个水流缓冲区12分隔。通过环设的多个第一电极6和第二电极9，提高废水与第一电极6和第二电极9的接触面积，结合截面呈J形状的第一电极6和第二电极9的交错分布设置，形成的蛇形流水通道11使得废水在电吸附处理过程中具有更长的流动路径，并且各组电极组之间的水流缓冲区12有效减少废水流动速率，使得废水在容器1内停留足够时间，提高电吸附效率，进而提高除盐效率。

进一步的，容器1内部的底壁中心固定有导杆13，导杆13的顶部固定有卡块14，连接柱7的内部开设有用于与导杆13滑动配合的导槽15，导槽15上方的连接柱7的内部开设有用于与卡块14卡合的卡槽16，卡槽16与导槽15连通。通过导杆13和导槽15的配合起到导向作用。通过卡块14和卡槽16的配合起到固定作用。

进一步的，导杆13的截面为多边形，本实施例为正方形，避免在安装绝缘密封盖4的时候连接柱7发生偏移。

进一步的，导电柱8的上部开设有第一螺纹槽17，第一螺纹槽17内螺纹45连接有第一导电块18，第一导电块18通过导线与稳压直流电源5的负极相连，容器1右侧壁的上部固定导电座19，导电座19与导电环2电连接，导电座19的右侧开设有第二螺纹槽20，第二螺纹槽20内螺纹45连接有第二导电块21，第二导电块21通过导线与稳压直流电源5的正极相连。通过第一导电块18和导电柱8的螺纹配合，第二导电块21和导电座19的螺纹配合，使得稳压直流电源5可拆卸安装。

进一步的，绝缘密封盖4包括盖体41、第一密封圈42、以及第二密封圈43，容器1上部的外侧壁设有外螺纹22，盖体41的底部开设有环形凹槽44，环形凹槽44的外侧壁设有与外螺纹22螺纹配合的内螺纹45，容器1的内侧壁与环形凹槽44的内侧壁之间设有第一密封圈42，连接柱7与通孔10之间设有第二密封圈43。通过第一密封圈42和第二密封圈43起到密封作用，通过外螺纹22和内螺纹45的配合实现绝缘密封盖4的可拆卸。需要对电极进行清理检修时，将第一导电块18和第二导电块21取下，然后将绝缘密封盖4卸下，往上拉连接柱7，取下连接柱7及其上结构，使得第一电极6和第二电极9分开，并且留下足够的清理检修空间，拆装过程简单快捷。

进一步的，还包括进水阀23和出水阀24，进水阀23和出水阀24均固定连通在容器1的下部，进水阀23位于隔板3的后侧，出水阀24位于隔板3的前侧。废水从进水阀23进入容器1内，隔板3起到分隔作用，使得废水需要依次经过多个蛇形流水通道11和水流缓冲区12后通过出水阀24排出。

本实施例还提供一种废水控盐排放系统，包括废水预处理系统100、电吸附系统200、电渗析系统300、蒸发浓缩系统400、以及阳离子交换树脂系统500，废水预处理系统100的出水口与电吸附系统200的进水口连通，电吸附系统200的浓水出口与电渗析系统300的进水口连通，电渗析系统300的淡水出口与蒸发浓缩系统400的进水口连通，电渗析系统300的浓水出口与阳离子交换树脂系统500的进水口连通，阳离子交换树脂系统500的出水口与电渗析的进水口连通，电吸附系统200具有上述任一项的电吸附设备。

本实施例还提供一种废水控盐排放工艺，废水控盐排放工艺采用上述的废水控盐排放系统，废水控盐排放工艺的工艺流程如下：将废水送入预处理系统进行预处理，预处理后的废水送入电吸附系统200内进行除盐处理，产水90%，产水中的含盐量＜1000-2000mg/L，浓水进入电渗析系统300进行二次脱盐，电渗析系统300产生的淡水送入蒸发浓缩系统400进行浓缩处理，电渗析系统300产生的浓水送入阳离子交换树脂系统500，去除浓水中的钙镁离子，阳离子交换树脂系统500的出水回用至电渗析系统300继续进行脱盐处理。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种废水控盐排放的电吸附设备，其特征在于：

包括呈筒状的容器、导电环、隔板、绝缘密封盖、稳压直流电源、若干第一电极、呈圆柱状的连接柱、导电柱、以及若干第二电极；

所述容器侧壁的上部固定嵌设有导电环，若干第一电极的一端均穿过所述容器的内侧壁与所述导电环固定且电连接，所述导电环与所述稳压直流电源的正极电连接；

所述容器内侧壁固定有隔板；

所述连接柱的上部固定嵌设有导电柱，若干所述第二电极的一端均穿过所述连接柱与所述导电柱固定且电连接，所述导电柱与所述稳压直流电源的负极电连接，其中一个所述第二电极与所述隔板密封接触；

若干所述第一电极沿所述容器周向等距间隔分布，若干所述第二电极沿所述连接柱周向等距间隔分布，所述第一电极和第二电极的截面均呈J形状且相互交错设置；

所述第二电极完全位于所述容器的内部，所述容器的上部螺纹密封连接有绝缘密封盖，所述绝缘密封盖的底部与所述第一电极和第二电极的顶部相抵，所述绝缘密封盖的中部开设有用于所述连接柱穿过的通孔；

相互交错设置的所述第一电极和第二电极形成一组电极组，每组电极组均形成一个蛇形流水通道，相邻的电极组之间具有水流缓冲区，所述隔板将其中一个所述水流缓冲区分隔。

2.根据权利要求1所述的废水控盐排放的电吸附设备，其特征在于：

所述容器内部的底壁中心固定有导杆，所述导杆的顶部固定有卡块；

所述连接柱的内部开设有用于与所述导杆滑动配合的导槽，所述导槽上方的所述连接柱的内部开设有用于与所述卡块卡合的卡槽，所述卡槽与所述导槽连通。

3.根据权利要求2所述的废水控盐排放的电吸附设备，其特征在于：

所述导杆的截面为多边形。

4.根据权利要求1所述的废水控盐排放的电吸附设备，其特征在于：

所述导电柱的上部开设有第一螺纹槽，所述第一螺纹槽内螺纹连接有第一导电块，所述第一导电块通过导线与所述稳压直流电源的负极相连；

所述容器右侧壁的上部固定导电座，所述导电座与所述导电环电连接，所述导电座的右侧开设有第二螺纹槽，所述第二螺纹槽内螺纹连接有第二导电块，所述第二导电块通过导线与所述稳压直流电源的正极相连。

5.根据权利要求1所述的废水控盐排放的电吸附设备，其特征在于：

所述绝缘密封盖包括盖体、第一密封圈、以及第二密封圈；

所述容器上部的外侧壁设有外螺纹，所述盖体的底部开设有环形凹槽，所述环形凹槽的外侧壁设有与所述外螺纹螺纹配合的内螺纹，所述容器的内侧壁与所述环形凹槽的内侧壁之间设有第一密封圈；

所述连接柱与所述通孔之间设有第二密封圈。

6.根据权利要求1所述的废水控盐排放的电吸附设备，其特征在于：

还包括进水阀和出水阀；

所述进水阀和出水阀均固定连通在所述容器的下部，所述进水阀位于所述隔板的后侧，所述出水阀位于所述隔板的前侧。

7.一种废水控盐排放系统，其特征在于：

包括废水预处理系统、电吸附系统、电渗析系统、蒸发浓缩系统、以及阳离子交换树脂系统；

所述废水预处理系统的出水口与所述电吸附系统的进水口连通；

所述电吸附系统的浓水出口与所述电渗析系统的进水口连通；

所述电渗析系统的淡水出口与所述蒸发浓缩系统的进水口连通，所述电渗析系统的浓水出口与所述阳离子交换树脂系统的进水口连通；

所述阳离子交换树脂系统的出水口与所述电渗析的进水口连通；

所述电吸附系统具有权利要求1-6任一项所述的电吸附设备。

8.一种废水控盐排放工艺，其特征在于：

所述废水控盐排放工艺采用权利要求7所述的废水控盐排放系统，所述废水控盐排放工艺的工艺流程如下：

将废水送入预处理系统进行预处理，预处理后的废水送入电吸附系统内进行除盐处理，产水排放，浓水进入电渗析系统进行二次脱盐，电渗析系统产生的淡水送入蒸发浓缩系统进行浓缩处理，电渗析系统产生的浓水送入阳离子交换树脂系统，去除浓水中的钙镁离子，阳离子交换树脂系统的出水回用至电渗析系统继续进行脱盐处理。

9.根据权利要求8所述的废水控盐排放工艺，其特征在于：

电吸附系统排放的产水中的含盐量＜1000-2000mg/L。

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