CN112520913A

CN112520913A - 一种电絮凝处理难降解有机废水预处理工艺

Info

Publication number: CN112520913A
Application number: CN202011237770.XA
Authority: CN
Inventors: 杨鹏坤; 黄什阳; 徐姣龙
Original assignee: Industry University Research Guangzhou Environmental Service Co ltd
Current assignee: Industry University Research Guangzhou Environmental Service Co ltd
Priority date: 2020-11-09
Filing date: 2020-11-09
Publication date: 2021-03-19

Abstract

本发明公开了一种电絮凝处理难降解有机废水预处理工艺，包括PH调整池Ⅰ、电絮凝反应器、PH调整池Ⅱ以及沉淀池，所述PH调整池提供对有机物负荷的缓冲能力，防止生物处理系统的急剧变化，且可以控制PH值，以减少中和作用中的化学品的用量，同时减少对物理化学处理系统的流量波动，防止高浓度有毒物质进入生物处理系统，电絮凝过程中电解反应的产物只是离子，不需要投加任何氧化剂或还原剂，对环境不产生或很少产生污染，本发明可模块化生产，节省时间，产泥量低，从而减少后续的污泥处理工序，同时电解可将大分子有机物分解成小分子有机物，有利于后续生化系统的处理，对色度有明显的去除效果，且安装便捷，使用简便。

Description

一种电絮凝处理难降解有机废水预处理工艺

技术领域

本发明属于有机废水处理技术领域，具体为一种电絮凝处理难降解有机废水预处理工艺。

背景技术

在生活污水、食品加工和造纸等工业废水中，含有碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素等有机物质。这些物质以悬浮或溶解状态存在于污水中，可通过微生物的生物化学作用而分解。在其分解过程中需要消耗氧气，因而被称为耗氧污染物。这种污染物可造成水中溶解氧减少，影响鱼类和其他水生生物的生长。水中溶解氧耗尽后，有机物进行厌氧分解，产生硫化氢、氨和硫醇等难闻气味，使水质恶化，其中物化法常作为一种预处理的手段应用于有机废水处理，预处理的目的是通过回收废水中的有用成分，或对一些难生物降解物进行处理，从而达到去除有机物，提高生化性，降低生化处理负荷降，提高处理效率。一般常用的物化法有萃取法、吸附法、浓缩法、超声波降解法等。

目前难降解有机废水预处理通常采用加入硫酸亚铁、PAC、PAM等混凝剂进行混凝沉淀，而投加混凝剂预处理技术存在投加量大，混凝效果差，污泥产生量大等问题，同时无法大分子有机物无法降解，色度及部分胶体无法有效处理，造成出水COD仍然较高，生化性差，色度高，浑浊等情况。因此需要对有机废水的处理方法加以改进，同时提出一种电絮凝处理难降解有机废水预处理工艺，便于更好的解决上述提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决上述提出的问题，提供一种电絮凝处理难降解有机废水预处理工艺。

本发明采用的技术方案如下：

一种电絮凝处理难降解有机废水预处理工艺，包括PH调整池Ⅰ、电絮凝反应器、PH调整池Ⅱ以及沉淀池，所述的一种电絮凝处理难降解有机废水预处理工艺其具体步骤如下：

步骤一：难降解有机废水经过自集水池提升泵输送至PH调整池Ⅰ，PH调整池Ⅰ投加酸液进行调整PH值为4-4.5；

步骤二：所述PH调整池Ⅰ的废水经自流至电絮凝装置内，所述电絮凝反应器由布水区、电解区构成，布水系统在电解区下部，所述布水系统采用一系列穿孔的配水管，均匀分布在布水区，水流向上进入电解区，所述电解区设有多个平行放置两种不同金属电极，一种作为阳极，另一种作为阴极，当直流电通过电极时，阳极溶解出大量金属离子，与阴极电解出来的离子结合，在废水中作为有效絮凝剂，将废水中的颗粒物、胶体等结合在一起，同时通过金属通电产生电泳，使废水大分子有机物进行微电解成小分子有机物；

步骤三；经电絮凝后的废水进入PH调整池Ⅱ，经投加碱液，调节PH值为8-8.5，使电解后含有金属离子的废水与氢氧根离子结合形成絮体；

步骤四：废水经回调PH后，进入沉淀池，沉淀池内设置斜管，通过水力进行固液分离，絮体沉入污泥泥斗，清水通过斜管溢流进入生化系统。

在一优选的实施方式中，所述的一种电絮凝处理难降解有机废水预处理工艺能去除大部分的悬浮物、胶体、色度和部分COD及重金属，分解大分子有机物，作为预处理可提高后续废水的可生化性，无需加入药剂混凝，减少成本，保障后续生化系统的稳定性。

在一优选的实施方式中，所述PH调整池具有调节水量、均衡水质和预处理三大作用，提供对有机物负荷的缓冲能力，防止生物处理系统的急剧变化，且可以控制PH值，以减少中和作用中的化学品的用量，同时减少对物理化学处理系统的流量波动，使化学品添加速率适合加料设备的定额，防止高浓度有毒物质进入生物处理系统。

在一优选的实施方式中，所述电絮凝反应器电场的作用下金属电极产生阳离子在进入水体时包括许多物理化学现象，从离子的产生到形成絮体包括三个连续的阶段：

(1)在电场的作用下，阳极产生电子形成“微絮凝剂”——铁或铝的氢氧化物；

(2)水中悬浮的颗粒、胶体污染物在絮凝剂的作用下失去稳定性；

(3)脱稳后的污染物颗粒和微絮凝剂之间相互碰撞，结合成肉眼可见的大絮体。

在一优选的实施方式中，所述电絮凝过程中电解反应的产物只是离子，不需要投加任何氧化剂或还原剂，对环境不产生或很少产生污染，是一种环境友好的水处理技术。

在一优选的实施方式中，所述沉淀池由进、出水口、水流部分和污泥斗三个部分组成，其中出水口设置为斜管，方便清水溢流进入生化系统，所述沉淀池的作用是去除水中悬浮物，净化水质，为了提高沉淀效果，减少用地面积，可采用蜂窝斜管异向流沉淀池、加速澄清池、脉冲澄清池等，假设颗粒的沉速以等加速改变，并设起始沉速为零。结合考虑管内的流速分布，斜管长度为：-d*tgθ式中a为颗粒沉速变化的加速度，即a＝du/dt。

在一优选的实施方式中，所述电絮凝法中常用的电极材料为铝和铁，在阳极和阴极之间通以直流电，发生的电极反应如下：

铝阳极，

Al－3e→Al3e+(1)

在碱性条件下，

Al3e++3OH－→Al(OH)3(2)

在酸性条件下，

Al3e++3H2O→Al(OH)3+3H+(3)

铁阳极，

Fe－2e→Fe2e+(4)

在碱性条件下，

Fe2e++2OH－→Fe(OH)2(5)

在酸性条件下，

4Fe2e++O2+2H2O→4Fe3e++4OH－(6)

另外，水的电解还有氧气放出

2H2O－4e→O2+4H+(7)

在阴极发生如下反应：

2H2O+2e→H2+2OH－(8)。

1、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是:可模块化生产，节省时间，产泥量低，从而减少后续的污泥处理工序，进一步的提高效率，同时电解可将大分子有机物分解成小分子有机物，有利于后续生化系统的处理，对色度有明显的去除效果，且安装便捷，使用简便。

1、本发明中，电絮凝过程中电解反应的产物只是离子，不需要投加任何氧化剂或还原剂，对环境不产生或很少产生污染，是一种环境友好的水处理技术，且能去除大部分的悬浮物、胶体、色度和部分COD及重金属，分解大分子有机物，作为预处理可提高后续废水的可生化性，无需加入药剂混凝，减少成本，保障后续生化系统的稳定性。

2、本发明中，经电絮凝后的废水进入PH调整池Ⅱ，经投加碱液，需要回调PH值为8-8.5，使其变为碱性条件，并使电解后含有金属离子的废水与氢氧根离子结合形成絮体，进入沉淀池进行沉淀分离，为了提高沉淀效果，减少用地面积，可采用蜂窝斜管异向流沉淀池、加速澄清池、脉冲澄清池等，从而产泥量低，进而减少后续的污泥处理工序，进一步的提高效率。

附图说明

图1为本发明的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，一种电絮凝处理难降解有机废水预处理工艺，包括PH调整池Ⅰ、电絮凝反应器、PH调整池Ⅱ以及沉淀池，一种电絮凝处理难降解有机废水预处理工艺其具体步骤如下：

工作原理：本申请中，一种电絮凝处理难降解有机废水预处理工艺能去除大部分的悬浮物、胶体、色度和部分COD及重金属，分解大分子有机物，作为预处理可提高后续废水的可生化性，无需加入药剂混凝，减少成本，保障后续生化系统的稳定性；

PH调整池具有调节水量、均衡水质和预处理三大作用，提供对有机物负荷的缓冲能力，防止生物处理系统的急剧变化，且可以控制PH值，以减少中和作用中的化学品的用量，同时减少对物理化学处理系统的流量波动，使化学品添加速率适合加料设备的定额，防止高浓度有毒物质进入生物处理系统；

电絮凝反应器电场的作用下金属电极产生阳离子在进入水体时包括许多物理化学现象，从离子的产生到形成絮体包括三个连续的阶段：

电絮凝过程中电解反应的产物只是离子，不需要投加任何氧化剂或还原剂，对环境不产生或很少产生污染，是一种环境友好的水处理技术；

所述沉淀池由进、出水口、水流部分和污泥斗三个部分组成，其中出水口设置为斜管，方便清水溢流进入生化系统，所述沉淀池的作用是去除水中悬浮物，净化水质，为了提高沉淀效果，减少用地面积，可采用蜂窝斜管异向流沉淀池、加速澄清池、脉冲澄清池等，假设颗粒的沉速以等加速改变，并设起始沉速为零。结合考虑管内的流速分布，斜管长度为：-d*tgθ式中a为颗粒沉速变化的加速度，即a＝du/dt；

电絮凝法中常用的电极材料为铝和铁，在阳极和阴极之间通以直流电，发生的电极反应如下：

铝阳极，

Al－3e→Al3e+(1)

在碱性条件下，

Al3e++3OH－→Al(OH)3(2)

在酸性条件下，

Al3e++3H2O→Al(OH)3+3H+(3)

铁阳极，

Fe－2e→Fe2e+(4)

在碱性条件下，

Fe2e++2OH－→Fe(OH)2(5)

在酸性条件下，

4Fe2e++O2+2H2O→4Fe3e++4OH－(6)

另外，水的电解还有氧气放出

2H2O－4e→O2+4H+(7)

在阴极发生如下反应：

2H2O+2e→H2+2OH－(8)。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种电絮凝处理难降解有机废水预处理工艺，包括PH调整池Ⅰ、电絮凝反应器、PH调整池Ⅱ以及沉淀池，其特征在于：所述的一种电絮凝处理难降解有机废水预处理工艺其具体步骤如下：

2.如权利要求1所述的一种电絮凝处理难降解有机废水预处理工艺，其特征在于：所述的一种电絮凝处理难降解有机废水预处理工艺能去除大部分的悬浮物、胶体、色度和部分COD及重金属，分解大分子有机物，作为预处理可提高后续废水的可生化性，无需加入药剂混凝，减少成本，保障后续生化系统的稳定性。

3.如权利要求1所述的一种电絮凝处理难降解有机废水预处理工艺，其特征在于：所述PH调整池具有调节水量、均衡水质和预处理三大作用，提供对有机物负荷的缓冲能力，防止生物处理系统的急剧变化，且可以控制PH值，以减少中和作用中的化学品的用量，同时减少对物理化学处理系统的流量波动，使化学品添加速率适合加料设备的定额，防止高浓度有毒物质进入生物处理系统。

4.如权利要求1所述的一种电絮凝处理难降解有机废水预处理工艺，其特征在于：所述电絮凝反应器电场的作用下金属电极产生阳离子在进入水体时包括许多物理化学现象，从离子的产生到形成絮体包括三个连续的阶段：

5.如权利要求1所述的一种电絮凝处理难降解有机废水预处理工艺，其特征在于：所述电絮凝过程中电解反应的产物只是离子，不需要投加任何氧化剂或还原剂，对环境不产生或很少产生污染，是一种环境友好的水处理技术。

6.如权利要求1所述的一种电絮凝处理难降解有机废水预处理工艺，其特征在于：所述沉淀池由进、出水口、水流部分和污泥斗三个部分组成，其中出水口设置为斜管，方便清水溢流进入生化系统，所述沉淀池的作用是去除水中悬浮物，净化水质，为了提高沉淀效果，减少用地面积，可采用蜂窝斜管异向流沉淀池、加速澄清池、脉冲澄清池等，假设颗粒的沉速以等加速改变，并设起始沉速为零。结合考虑管内的流速分布，斜管长度为：-d*tgθ式中a为颗粒沉速变化的加速度，即a＝du/dt。

7.如权利要求1所述的一种电絮凝处理难降解有机废水预处理工艺，其特征在于：所述电絮凝法中常用的电极材料为铝和铁，在阳极和阴极之间通以直流电，发生的电极反应如下：

铝阳极，

Al－3e→Al3e+ (1)

在碱性条件下，

Al3e++3OH－→Al(OH)3 (2)

在酸性条件下，

Al3e++3H2O→Al(OH)3+3H+ (3)

铁阳极，

Fe－2e→Fe2e+ (4)

在碱性条件下，

Fe2e++2OH－→Fe(OH)2 (5)

在酸性条件下，

4Fe2e++O2+2H2O→4Fe3e++4OH－ (6)

另外，水的电解还有氧气放出

2H2O－4e→O2+4H+ (7)

在阴极发生如下反应：

2H2O+2e→H2+2OH－ (8)。