CN112307597B - 一种电絮凝水处理装置的性能评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电絮凝水处理装置的性能评价方法，包括以下步骤：S10、确定电絮凝水处理装置的性能评价指标；S20、确定电絮凝水处理装置的性能评价指标所占的权重；S30、对电絮凝水处理装置的性能评价指标进行检测；S40、对电絮凝水处理装置进行性能评分计算。本发明的电絮凝水处理装置的性能评价方法通过对电絮凝水处理装置的各性能评价指标进行评分，并对各性能评价指标进行加权，从而对不同电絮凝水处理装置性能进行客观评价，也可分析每一单项得分诊断产品缺陷，识别使用中可能出现的问题，以利于提高电絮凝水处理装置的水处理功效。

Description

一种电絮凝水处理装置的性能评价方法

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种电絮凝水处理装置的性能评价方法。

背景技术

现有技术中，水处理装置的集成化，尤其是电絮凝水处理装置的集成化已成趋势。电絮凝法是在外加电场的作用下，用铝、铁等金属单独为阳极，在电流的作用下，溶解阳极，产生离子，通过水解产生络合物对废水进行絮凝，从而将废水中污染物去除的水质净化技术，其具有运行管理方便，处理效率高等特点，而集成化电絮凝水处理装置通过电絮凝法对废水进行处理，具有占地面积小，水质适应性强，运行方便，节约成本等特点。

然而，目前尚未有体系的关于电絮凝水处理装置的性能评价方法，从而无法对市面上存在的大多数电絮凝水处理装置进行分级比较，这就制约了电絮凝装置的生产和应用；另一方面，也无法对使用一段时间后的电絮凝水处理装置的性能变化进行评价。

因此，亟需提供一种电絮凝水处理装置的性能评价方法。

发明内容

本发明目的是提供一种电絮凝水处理装置的性能评价方法。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

一种电絮凝水处理装置的性能评价方法，包括以下步骤：

S10、确定电絮凝水处理装置的性能评价指标；

S20、确定电絮凝水处理装置的性能评价指标所占的权重；

S30、对电絮凝水处理装置的性能评价指标进行检测；

S40、对电絮凝水处理装置进行性能评分计算。

进一步，所述电絮凝水处理装置的性能评价指标包括电流效率、电流效率下降速率、液龄分布函数、抗高温老化性能、耐腐蚀性能和电源开关性能。

进一步，所述电絮凝水处理装置的各性能评价指标的权重系数从大到小依次为电流效率、电流效率下降速率、液龄分布函数、抗高温老化性能、耐腐蚀性能和电源开关性能；其中，所述电流效率和电流效率下降速率的权重系数之和为0.5～0.6。

进一步，所述电流效率的权重系数为0.35，所述电流效率下降速率的权重系数为0.25，所述液龄分布函数的权重系数为0.1，所述抗高温老化性能的权重系数为0.1，所述耐腐蚀性能的权重系数为0.1，所述电源开关性能的权重系数为0.1。

进一步，通过设定条件下的电流效率、电流效率下降速率、出水中亚甲基蓝的浓度、故障发生情况、漏电检测情况和电路出现故障情况分别对电絮凝水处理装置进行评分。

进一步，电絮凝水处理装置的性能评分公式为：

式中：c_总为电絮凝水处理装置的性能评分；c_i为电絮凝水处理装置某一性能评价指标的分值；f_i为电絮凝水处理装置某一性能评价指标的权重系数。

进一步，所述电絮凝水处理装置的性能评价结果分为：好、一般和差。

本发明具有如下有益效果：本发明的电絮凝水处理装置的性能评价方法通过对电絮凝水处理装置的各性能评价指标进行评分，并对各性能评价指标进行加权，从而对不同电絮凝水处理装置性能进行客观评价，也可分析每一单项得分诊断产品缺陷，识别使用中可能出现的问题，以利于提高电絮凝水处理装置的水处理功效。

附图说明

图1为本发明的电絮凝水处理装置的性能评价方法的流程图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。

实施例1

本实施例提供了一种电絮凝水处理装置的性能测试方法，用于对市面上的电絮凝水处理装置的性能进行测试，进而实现对电絮凝水处理装置的产品性能进行分级，最终对电絮凝水处理装置的生产和应用起到指导性作用。

如图1所示，本发明的电絮凝水处理装置的性能评价方法，包括以下步骤：

S10、确定电絮凝水处理装置的性能评价指标；

在本发明的实施例中，电絮凝水处理装置的性能评价指标包括电流效率、电流效率下降速率、液龄分布函数、抗高温老化性能、耐腐蚀性能(盐雾试验)、电源开关性能。

具体地，电絮凝水处理装置的电流效率是用于检测电絮凝水处理装置中阳离子的生成量的指标；电流效率下降速率是用于检测电絮凝水处理装置的运行稳定性的指标；液龄分布函数是用于检测电絮凝水处理装置的设计流畅性是否合理的指标；抗高温老化性能是用于检测电路是否稳定的指标；耐腐蚀性能是用于检测电路耐液体腐蚀性能的指标；电源开关性能是用于检测开关稳定性和有效性的指标。

S20、确定电絮凝水处理装置的性能评价指标所占的权重；

在本发明的实施例中，电絮凝水处理装置的各性能评价指标的权重系数从大到小依次为电流效率、电流效率下降速率、液龄分布函数、抗高温老化性能、耐腐蚀性能和电源开关性能；其中，所述电流效率和电流效率下降速率的权重系数之和为0.5～0.6。

优选地，电流效率的权重系数为0.35，电流效率下降速率的权重系数为0.25，液龄分布函数的权重系数为0.1，抗高温老化性能的权重系数为0.1，耐腐蚀性能的权重系数为0.1，电源开关性能的权重系数为0.1。

S30、对电絮凝水处理装置的性能评价指标进行检测；

(1)电流效率检测

控制电絮凝水处理装置以间歇式运行，使用温度为15℃～30℃，且进水电导为1000～1200μs/cm的HCl-NaCl溶液作为电解液，运行10min后，测量电解液中的离子浓度。具体地，当电极片为铁时，设置电解液的pH值为3～4，当电极片为铝时，设置电解液的pH值为4～5。

在本发明的实施例中，通过电解液中的离子浓度进行计算电絮凝水处理装置的电流效率。具体地，可以通过以下公式进行计算：

电流效率＝电极实际产生的离子量(mg/L)/电极理论生成的离子量(mg/L)其中，电极理论生成的离子量的计算公式为：

式中，m为电极理论生成的离子量，单位是mg/L；M为电极材料的摩尔质量，铁为55859mg/mol，铝为26982mg/mol；I为通过电极的电流，单位是A；Z为电极材料的每个原子传递的电子数，铁为2，铝为3；F为法拉第常数，值为96485C/mol；t为通电时间，单位为s。

在本发明的实施例中，根据电流效率的大小对电絮凝水处理装置进行评分，当电极材料为铁，电流效率≥50％时，记100分，40％≤电流效率＜50％时，记80分，30％＜电流效率＜40％时，记60分，电流效率≤30％时，记0分；当电极片材料是铝，电流效率≥100％时，记100分，90％≤电流效率＜100％时，记80分，75％＜电流效率＜90％时，记60分，电流效率≤75％时，记0分。

(2)电流效率下降速率检测

控制电絮凝水处理装置以间歇式运行，使用温度为15℃～30℃，且进水电导为1000～1200μs/cm的HCl-NaCl溶液作为电解液，每运行10min测量一次电流效率，记录电流效率变为初始电流效率的95％时的测量次数。具体地，当电极片为铁时，设置电解液的PH值为3～4，当电极片为铝时，设置电解液的PH值为4～5。

在本发明的实施例中，根据电流效率下降速率对电絮凝水处理装置进行评分。当测量次数≥50时，记100分；当40≤测量次数＜50时，记80分；当30＜测量次数＜40时，记60分；当测量次数≤30时，记0分。

(3)液龄分布函数检测

使电絮凝水处理装置在无外加电源的条件下，进行连续式运行清水试验，在水力停留时间为20min的条件下，将进水换为浓度为20mg/L的亚甲基蓝溶液，于出水口每5min进行一次取样，并进行浓度检测，直至出水中亚甲基蓝的浓度连续两次大于19mg/L时，停止试验，计算统计停留时间t₁，当t₁≥18min之后进行下一步评价，当t₁＜18min，记0分。

之后记录出水中亚甲基蓝的浓度最后一次大于19mg/L时的出现时间t₂，当t₂≥60min时，记100分，当50min≤t₂＜60min时，记80分，当40min＜t₂＜50min时，记60分，当t₂≤40min时，记0分。

(4)抗高温老化性能检测

使电絮凝水处理装置在温度为50℃，湿度为80％，电流密度为8-15mA/cm²的条件下连续运行设定时间，观察设定时间内电絮凝水处理装置是否发生故障。优选地，所述设定时间为4h。

在本发明的实施例中，根据电絮凝水处理装置在上述环境下工作4h是否发生故障对电絮凝水处理装置的抗高温老化性能检测进行评分，具体地，若未发生故障，记100分，若发生故障，记0分。

所述电絮凝水处理装置发生的故障包括但不限于短路、漏电、断路、电路内阻过高等。

(5)耐腐蚀性能检测

在室温条件下，使用5％的氯化钠溶液对电絮凝水处理装置进行顶部喷雾，喷雾量为125～250ml/(m²·h)，喷雾4h后，静置4h，然后进行漏电检测。

在本发明的实施例中，根据电絮凝水处理装置的漏电检测情况对其耐腐蚀性能进行评分，具体地，若不漏电，记100分，若漏电，记0分。

(6)电源开关性能检测

在电絮凝水处理装置的反应器内充满0.1mol/L氯化钠溶液，并在电絮凝水处理装置的外接电压为12V条件下，对电絮凝水处理装置的电源开关进行测试。具体地，以打开和关闭电源开关作为一次循环对电源开关进行控制，频率为6次/min，记录电路出现故障前的循环次数n。

在本发明的实施例中，通过电路出现故障前电源开关的循环次数对电源开关性能进行评分。具体地，当n≥200时，记100分，当150≤n＜200时，记80分，当100＜n＜150时，记60分，当n≤100时，记0分。

S40、对电絮凝水处理装置进行性能评分计算。

本发明采用以下公式对电絮凝水处理装置的性能进行评分：

式中：c_总为电絮凝水处理装置的性能评分；c_i为电絮凝水处理装置某一性能评价指标的评分；f_i为电絮凝水处理装置某一性能评价指标的权重系数。优选地，本发明中对电絮凝水处理装置的性能评分结果保留两位小数。

本发明的电絮凝水处理装置的性能评价结果分为：好、一般、差。具体地，当电絮凝水处理装置的性能评分大于等于85分时，则此电絮凝水处理装置的性能为“好”；当电絮凝水处理装置的性能评分在60～85分的范围内时，则此电絮凝水处理装置的性能为“一般”；当电絮凝水处理装置的性能评分小于等于60分时，则此电絮凝水处理装置的性能为“差”。

本发明中的电絮凝水处理装置的性能评价方法能够对电絮凝水处理装置进行整体评价，能够明确地区分不同产地不同厂家电絮凝水处理装置的等级和优劣，也可以分析电絮凝水处理装置在不同方面的得分进行缺陷诊断，预判使用中可能出现的问题以提高产品的整体质量；对于生产厂家，可以通过评价结果具有针对性的改进自身产品质量；对于产品平台，可以通过该方法将不同产品进行分级、分类，从而更好地对不同产品甄别准入和定价，并通过用户要求建议用户选择不同产品；对于购买者，可根据评价结果和自身需求进行产品选购；对于使用维护者，则可以根据具体评分项目的得分，预判使用过程中可能出现的各类问题，提前准备对该问题的应对策略。

实施例2

某企业对新购置的电絮凝水处理装置进行评价，该装置用于处理该企业高悬浮物废水，规模：500吨/日。

按照本发明的评价方法，评价计算得分为92，评价结果为“好”，污染物处理效果达到预期效果。

实施例3

某生产厂家在维修过程中对已使用五年的电絮凝水处理装置进行评价，该装置用于处理某印染企业废水，规模：1200吨/日。

按照本发明的评价方法，评价计算得分为52，评价结果为“差”，处理效果仅为设计值的50％，通过对单项基本性能评价指标进一步分析，发现电流效率、电流效率下降速率和耐腐蚀性能三项指标评分过低，对电絮凝水处理装置采取了更换电极和内部电路的手段，恢复了处理效果，再次对电絮凝水处理装置进行评价，评价结果为“好”，污染物处理效果满足预期。

实施例4

某大型设备销售平台对各类电絮凝水处理装置进行评价，该平台销量约5000台设备/年。

按照以上评价方法，该大型设备销售平台对各类电絮凝水处理装置进行评级，区分出A、B、C三类产品，并在各类产品中根据单项评分的不同，确定设备的不同特点，引导用户购买，大大提升了平台管理效率，并降低了用户选择难度，年提高利润超过500万元。

以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。

Claims (5)

1.一种电絮凝水处理装置的性能评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10、确定电絮凝水处理装置的性能评价指标；

S20、确定电絮凝水处理装置的性能评价指标所占的权重；

S30、对电絮凝水处理装置的性能评价指标进行检测；

S40、对电絮凝水处理装置进行性能评分计算；

其中，所述电絮凝水处理装置的性能评价指标包括电流效率、电流效率下降速率、液龄分布函数、抗高温老化性能、耐腐蚀性能和电源开关性能；

所述电絮凝水处理装置的各性能评价指标的权重系数从大到小依次为电流效率、电流效率下降速率、液龄分布函数、抗高温老化性能、耐腐蚀性能和电源开关性能，且所述电流效率和电流效率下降速率的权重系数之和为0.5～0.6。

2.根据权利要求1所述的电絮凝水处理装置的性能评价方法，其特征在于，所述电流效率的权重系数为0.35，所述电流效率下降速率的权重系数为0.25，所述液龄分布函数的权重系数为0.1，所述抗高温老化性能的权重系数为0.1，所述耐腐蚀性能的权重系数为0.1，所述电源开关性能的权重系数为0.1。

3.根据权利要求1所述的电絮凝水处理装置的性能评价方法，其特征在于，通过设定条件下的电流效率、电流效率下降速率、出水中亚甲基蓝的浓度、故障发生情况、漏电检测情况和电路出现故障情况分别对电絮凝水处理装置进行评分。

4.根据权利要求1所述的电絮凝水处理装置的性能评价方法，其特征在于，电絮凝水处理装置的性能评分公式为：

式中：c_总为电絮凝水处理装置的性能评分；c_i为电絮凝水处理装置某一性能评价指标的分值；f_i为电絮凝水处理装置某一性能评价指标的权重系数。

5.根据权利要求1所述的电絮凝水处理装置的性能评价方法，其特征在于，电絮凝水处理装置的性能评价结果分为：好、一般和差。

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