CN113024031A - 一体式膜耦合-电絮凝污水处理装置 - Google Patents
一体式膜耦合-电絮凝污水处理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113024031A CN113024031A CN202110269687.9A CN202110269687A CN113024031A CN 113024031 A CN113024031 A CN 113024031A CN 202110269687 A CN202110269687 A CN 202110269687A CN 113024031 A CN113024031 A CN 113024031A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrode
- plate
- electric flocculation
- sewage treatment
- electrocoagulation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000010865 sewage Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 title claims description 33
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 title claims description 31
- 238000009297 electrocoagulation Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 18
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 claims description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 30
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 15
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 8
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 8
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001448 ferrous ion Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- -1 hydroxyl ions Chemical class 0.000 description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Inorganic materials Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N hypochlorous acid Chemical compound ClO QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 2
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241000108664 Nitrobacteria Species 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 1
- 230000001546 nitrifying effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/463—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrocoagulation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
- C02F1/4672—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
- C02F1/4674—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation with halogen or compound of halogens, e.g. chlorine, bromine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
- C02F3/302—Nitrification and denitrification treatment
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
本发明涉及一体式膜耦合‑电絮凝污水处理装置，包括电絮凝槽、电源模块以及可拆卸固定在电絮凝槽内的多个电极板，电源模块的正负极通过导线分别与电极板电连接。所有电极板间隔设置，正极性的电极板与负极性的电极板相邻设置，相邻两个电极板之间的间隙形成水流通道，电极板的表面可拆卸固定有用于堆积水垢的吸附壳体。其通过在阴极电极板上设置可拆卸的吸附壳体，在电解效率降低时，更换表面充满水垢的吸附壳体，提高电解效率。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一体式膜耦合-电絮凝污水处理装置。
背景技术
近年来，由于饮用水水源污染的日益严重，使得在无自来水设施或水源有机污染较为严重的地区，人们的生活用水水质得不到安全保障，因此开发先进的饮用水处理工艺和便于野外携带的生活用水处理设备具有重要意义。
现有的技术中，电凝聚工艺因具有装置简单、处理效率高、可去除的污染物种类较多、无二次污染等特点而越来越受到人们的关注。电凝聚采用电解法对污水进行处理，电解过程中，使原本废水中有害物质通过电解过程在阳、阴两极上分别发生氧化和还原反应转化成为无害物质以实现废水净化的方法。但是电解后，阴极电极上会附着堆积大量水垢(主要成分有碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙、硫酸镁、氯化钙、氯化镁等)，水垢不导电，会降低电解效率。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一体式膜耦合-电絮凝污水处理装置，其通过在阴极电极板上设置可拆卸的吸附壳体，在电解效率降低时，更换表面充满水垢的吸附壳体，提高电解效率。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一体式膜耦合-电絮凝污水处理装置，包括电絮凝槽、电源模块以及可拆卸固定在所述电絮凝槽内的多个电极板，所述电源模块的正负极通过导线分别与所述电极板电连接；
所有所述电极板间隔设置，正极性的所述电极板与负极性的所述电极板相邻设置，相邻两个所述电极板之间的间隙形成水流通道，所述电极板的表面可拆卸固定有用于堆积水垢的吸附壳体。
通过上述技术方案，将污水通入电絮凝槽内，打开电源模块使其对电极板通电。在外加直流电作用下，正极性的电极板发生氧化反应，生成二价铁离子，其与阴极还原产生的氢氧根离子发生聚合反应生成具有很强吸附能力的Fe(OH)2絮凝物，把污水中悬浮的固体物质黏附在一起而沉降；同时阴极产生的氢气微小气泡和电解水时正极产生的氧气微小气泡也将带动固体悬浮物上浮，从而达到分离悬浮物、净化水质的目的。通电后，一方面吸附到阳极极板上的污染物直接被氧化，另一方面阳极生成的强氧化性羟基自由基和C生成的次氯酸、次氯酸根离子等也可把污染物氧化成CO，和H/0等，从而达到消除污染物的目的。阴极电极上的吸附壳体附着一定量的水垢后，电解效率降低时直接更换新的吸附壳体，以提高电解效率。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述吸附壳体包括导电板以及金属膜，所述导电板内开设有供所述电极板插设的插槽，所述金属膜贴合在所述导电板远离所述电极板的一面。
通过上述技术方案，在电解时，水垢附着在金属膜上，当电解效率降低时，撕下导电板上的金属膜即可实现水垢的剥离，再贴上新的金属膜，保证污染物的去除率。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述电极板上开设有螺纹孔，所述导电板上设置有紧固螺栓，所述紧固螺栓的一端依次穿过所述金属膜与所述导电板后螺纹连接在所述螺纹孔内。
通过上述技术方案，旋紧紧固螺栓使其螺纹连接在螺纹孔内，实现了电极板在导电板内的固定，保证了电解的效率，同时便于拆卸除去导电板上的水垢，实用性强。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述电絮凝槽的底部安装有磁力搅拌器，所述磁力搅拌器连接有转子；
所述电絮凝槽内设置有过滤板，所述电极板可拆卸固定在所述过滤板上，所述转子设置在所述过滤板的底面与所述电絮凝槽的底部之间。
通过上述技术方案，在电解时，打开磁力搅拌器使其带动转子转动，转子转动在污水中产生空化效应，在一定程度上避免了阴极上水垢的产生，同时转子具有磁力能够吸附污水中一定的金属杂质，提高了污水净化的效率。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述电源模块的正极通过导电线连接有电流表，所述电源模块的正极与负极之间连接有电压表。
通过上述技术方案，电流表能够实时测得电源模块的电流，电压表能够实时测得电源模块的电压，便于根据污水的污染物含量调节电解时的电压与电流的大小，提高了能源的利用率。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述电絮凝槽内设置有检测棒，所述检测棒连接有用于测量污水酸碱度的PH计。
通过上述技术方案，PH计能够测量污水中的酸碱度，从而便于测得污水初始PH对COD去除率的影响。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述电源模块包括PLC系统、交流电源以及人机交互模块，所述PLC系统包括芯片以及设置在所述芯片上的STK-DQ全桥驱动电路、STK-DA脉宽调制电路以及PLC控制转换电路；
所述交流电源连接有整流桥整流电路，所述整流桥整流电路连接有高频开关逆变电路，所述高频开关逆变电路连接有高频变压器隔离降压及全波整流电路，所述芯片分别与所述高频开关逆变电路以及所述高频变压器隔离降压及全波整流电路电性连接。
通过上述技术方案，高频变压器隔离降压及全波整流电路产生直流滤波至负载，并通过输出换向经输出电压检测环节与输出电流检测环节至芯片，其中芯片连接有流量监测仪，实现了高精度直流电源电气框架的构建。通过人机交互模块便于对电源模块进行调节，提高了实用性。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：正极性的所述电极板为铁板，负极性的所述电极板为钛板。
通过上述技术方案，利用钛板与铁板进行电解，它直接将电流用于处理过程，避免了培养细菌；可随时开启电源进行处理，操作简单方便；污水中的盐类有利于增加电导率，减小电解能耗。因此，采用钛板与铁板电解处理污水具有明显优势。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述金属膜的外侧设置有MBR兼氧膜，所述电絮凝槽的内壁设置有中空纤维膜。
通过上述技术方案，MBR兼氧膜使用微滤膜分离技术取代传统活性污泥法的沉淀池和常规过滤单元，使水力停留时间(HRT)和泥龄(STR)完全分离，因此具有高效固液分离性能，同时利用膜的特性，使活性污泥不随出水流失。
并且电絮凝槽内壁的中空纤维膜不仅能够削减供氧气能耗，完全截留化能异养菌、兼氧菌、硝化菌、聚磷菌等污水净化“主力菌群”，而且彻底分离水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)，显著提升硝化反硝化进程，提高生物脱氮除磷效率。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.将污水通入电絮凝槽内，打开电源模块使其对电极板通电。在外加直流电作用下，正极性的电极板发生氧化反应，生成二价铁离子，其与阴极还原产生的氢氧根离子发生聚合反应生成具有很强吸附能力的Fe(OH)2絮凝物，把污水中悬浮的固体物质黏附在一起而沉降；同时阴极产生的氢气微小气泡和电解水时正极产生的氧气微小气泡也将带动固体悬浮物上浮，从而达到分离悬浮物、净化水质的目的。
通电后，一方面吸附到阳极极板上的污染物直接被氧化，另一方面阳极生成的强氧化性羟基自由基和C生成的次氯酸、次氯酸根离子等也可把污染物氧化成CO，和H/0等，从而达到消除污染物的目的。阴极电极上的吸附壳体附着一定量的水垢后，电解效率降低时直接更换新的吸附壳体，以提高电解效率。
2.在电解时，水垢附着在金属膜上，当电解效率降低时，撕下导电板上的金属膜即可实现水垢的剥离，再贴上新的金属膜，保证污染物的去除率。
3.在电解时，打开磁力搅拌器使其带动转子转动，转子转动在污水中产生空化效应，在一定程度上避免了阴极上水垢的产生，同时转子具有磁力能够吸附污水中一定的金属杂质，提高了污水净化的效率。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明展示电极板的结构示意图。
图3为本发明展示不同初始PH下污水的COD去除率图。
图4为本发明展示高精度直流电源电气框架原理图。
附图标记：1、电絮凝槽；2、电源模块；3、电极板；31、导线；4、吸附壳体；41、导电板；42、金属膜；421、MBR兼氧膜；5、紧固螺栓；6、磁力搅拌器；7、转子；8、过滤板；9、电流表；10、电压表；11、检测棒；12、PH计；13、中空纤维膜。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1，为本发明公开的一体式膜耦合-电絮凝污水处理装置，包括电絮凝槽1、电源模块2以及可拆卸固定在电絮凝槽1内的多个电极板3，电源模块2的正负极通过导线31分别与电极板3电连接。
所有电极板3间隔设置，正极性的电极板3与负极性的电极板3相邻设置，相邻两个电极板3之间的间隙形成水流通道，电极板3的表面可拆卸固定有用于堆积水垢的吸附壳体4。
参照图1，电絮凝槽1的底部安装有磁力搅拌器6，磁力搅拌器6连接有转子7。电絮凝槽1内设置有过滤板8，电极板3可拆卸固定在过滤板8上，转子7设置在过滤板8的底面与电絮凝槽1的底部之间。在电解时，打开磁力搅拌器6使其带动转子7转动，转子7转动在污水中产生空化效应，在一定程度上避免了阴极上水垢的产生，同时转子7具有磁力能够吸附污水中一定的金属杂质，提高了污水净化的效率。
电源模块2的正极通过导电线连接有电流表9，电源模块2的正极与负极之间连接有电压表10。电流表9能够实时测得电源模块2的电流，电压表10能够实时测得电源模块2的电压，便于根据污水的污染物含量调节电解时的电压与电流的大小，提高了能源的利用率。
参照图2，吸附壳体4包括导电板41以及金属膜42，导电板41内开设有供电极板3插设的插槽，金属膜42贴合在导电板41远离电极板3的一面。在电解时，水垢附着在金属膜42上，当电解效率降低时，撕下导电板41上的金属膜42即可实现水垢的剥离，再贴上新的金属膜42，保证污染物的去除率。
其中，电极板3上开设有螺纹孔，导电板41上设置有紧固螺栓5，紧固螺栓5的一端依次穿过金属膜42与导电板41后螺纹连接在螺纹孔内。旋紧紧固螺栓5使其螺纹连接在螺纹孔内，实现了电极板3在导电板41内的固定，保证了电解的效率，同时便于拆卸除去导电板41上的水垢，实用性强。
参照图1，电絮凝槽1内设置有检测棒11，检测棒11连接有用于测量污水酸碱度的PH计12，PH计12能够测量污水中的酸碱度，从而便于测得污水初始PH对COD去除率的影响。在本实施例中，在电流密度为0.010A/cm2、电絮凝时间为40min、盐度为1％、极板间距为18cm条件下，加入硫酸溶液或NaOH溶液来调节船舶生活污水的初始pH。
参照图3，酸性及中性条件下，COD去除率基本保持恒定，但pH较高时，电极容易饨化，COD去除率略有下降。从电絮凝后最终pH的变化曲线还可看出，初始pH越小，电絮凝过程中pH增幅越大，最终均为中性或碱性。考虑到电絮凝过程中的成本问题，选择初始pH中性状态进行电絮凝更为理想。
参照图4，电源模块2包括PLC系统、交流电源以及人机交互模块，PLC系统包括芯片以及设置在芯片上的STK-DQ全桥驱动电路、STK-DA脉宽调制电路以及PLC控制转换电路。交流电源连接有整流桥整流电路，整流桥整流电路连接有高频开关逆变电路，高频开关逆变电路连接有高频变压器隔离降压及全波整流电路，芯片分别与高频开关逆变电路以及高频变压器隔离降压及全波整流电路电性连接。
高频变压器隔离降压及全波整流电路产生直流滤波至负载，并通过输出换向经输出电压检测环节与输出电流检测环节至芯片，其中芯片连接有流量监测仪，实现了高精度直流电源电气框架的构建。通过人机交互模块便于对电源模块2进行调节，提高了实用性。
在本实施例中，正极性的电极板3为铁板，负极性的电极板3为钛板。利用钛板与铁板进行电解，它直接将电流用于处理过程，避免了培养细菌；可随时开启电源进行处理，操作简单方便；污水中的盐类有利于增加电导率，减小电解能耗。因此，采用钛板与铁板电解处理污水具有明显优势。
金属膜42的外侧设置有MBR兼氧膜421，电絮凝槽1的内壁设置有中空纤维膜13。MBR兼氧膜421使用微滤膜分离技术取代传统活性污泥法的沉淀池和常规过滤单元，使水力停留时间(HRT)和泥龄(STR)完全分离，因此具有高效固液分离性能，同时利用膜的特性，使活性污泥不随出水流失。
并且电絮凝槽1内壁的中空纤维膜13不仅能够削减供氧气能耗，完全截留化能异养菌、兼氧菌、硝化菌、聚磷菌等污水净化“主力菌群”，而且彻底分离水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)，显著提升硝化反硝化进程，提高生物脱氮除磷效率。
本实施例的实施原理为：将污水通入电絮凝槽1内，打开电源模块2使其对电极板3通电。在外加直流电作用下，正极性的电极板3发生氧化反应，生成二价铁离子，其与阴极还原产生的氢氧根离子发生聚合反应生成具有很强吸附能力的Fe(OH)2絮凝物，把污水中悬浮的固体物质黏附在一起而沉降；同时阴极产生的氢气微小气泡和电解水时正极产生的氧气微小气泡也将带动固体悬浮物上浮，从而达到分离悬浮物、净化水质的目的。
通电后，一方面吸附到阳极极板上的污染物直接被氧化，另一方面阳极生成的强氧化性羟基自由基和C生成的次氯酸、次氯酸根离子等也可把污染物氧化成CO，和H/0等，从而达到消除污染物的目的。阴极电极上的吸附壳体4附着一定量的水垢后，电解效率降低时直接更换新的吸附壳体4，以提高电解效率。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一体式膜耦合-电絮凝污水处理装置，其特征在于：包括电絮凝槽(1)、电源模块(2)以及可拆卸固定在所述电絮凝槽(1)内的多个电极板(3)，所述电源模块(2)的正负极通过导线(31)分别与所述电极板(3)电连接；
所有所述电极板(3)间隔设置，正极性的所述电极板(3)与负极性的所述电极板(3)相邻设置，相邻两个所述电极板(3)之间的间隙形成水流通道，所述电极板(3)的表面可拆卸固定有用于堆积水垢的吸附壳体(4)。
2.根据权利要求1所述的一体式膜耦合-电絮凝污水处理装置，其特征在于：所述吸附壳体(4)包括导电板(41)以及金属膜(42)，所述导电板(41)内开设有供所述电极板(3)插设的插槽，所述金属膜(42)贴合在所述导电板(41)远离所述电极板(3)的一面。
3.根据权利要求2所述的一体式膜耦合-电絮凝污水处理装置，其特征在于：所述电极板(3)上开设有螺纹孔，所述导电板(41)上设置有紧固螺栓(5)，所述紧固螺栓(5)的一端依次穿过所述金属膜(42)与所述导电板(41)后螺纹连接在所述螺纹孔内。
4.根据权利要求1所述的一体式膜耦合-电絮凝污水处理装置，其特征在于：所述电絮凝槽(1)的底部安装有磁力搅拌器(6)，所述磁力搅拌器(6)连接有转子(7)；
所述电絮凝槽(1)内设置有过滤板(8)，所述电极板(3)可拆卸固定在所述过滤板(8)上，所述转子(7)设置在所述过滤板(8)的底面与所述电絮凝槽(1)的底部之间。
5.根据权利要求1所述的一体式膜耦合-电絮凝污水处理装置，其特征在于：所述电源模块(2)的正极通过导电线连接有电流表(9)，所述电源模块(2)的正极与负极之间连接有电压表(10)。
6.根据权利要求1所述的一体式膜耦合-电絮凝污水处理装置，其特征在于：所述电絮凝槽(1)内设置有检测棒(11)，所述检测棒(11)连接有用于测量污水酸碱度的PH计(12)。
7.根据权利要求6所述的一体式膜耦合-电絮凝污水处理装置，其特征在于：所述电源模块(2)包括PLC系统、交流电源以及人机交互模块，所述PLC系统包括芯片以及设置在所述芯片上的STK-DQ全桥驱动电路、STK-DA脉宽调制电路以及PLC控制转换电路；
所述交流电源连接有整流桥整流电路，所述整流桥整流电路连接有高频开关逆变电路，所述高频开关逆变电路连接有高频变压器隔离降压及全波整流电路，所述芯片分别与所述高频开关逆变电路以及所述高频变压器隔离降压及全波整流电路电性连接。
8.根据权利要求1所述的一体式膜耦合-电絮凝污水处理装置，其特征在于：正极性的所述电极板(3)为铁板，负极性的所述电极板(3)为钛板。
9.根据权利要求2所述的一体式膜耦合-电絮凝污水处理装置，其特征在于：所述金属膜(42)的外侧设置有MBR兼氧膜(421)，所述电絮凝槽(1)的内壁设置有中空纤维膜(13)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110269687.9A CN113024031A (zh) | 2021-03-12 | 2021-03-12 | 一体式膜耦合-电絮凝污水处理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110269687.9A CN113024031A (zh) | 2021-03-12 | 2021-03-12 | 一体式膜耦合-电絮凝污水处理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113024031A true CN113024031A (zh) | 2021-06-25 |
Family
ID=76470091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110269687.9A Pending CN113024031A (zh) | 2021-03-12 | 2021-03-12 | 一体式膜耦合-电絮凝污水处理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113024031A (zh) |
Citations (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4168220A (en) * | 1978-07-10 | 1979-09-18 | Leeds & Northrup Company | Method for detecting the fouling of a membrane covered electrochemical cell |
| CN2632069Y (zh) * | 2003-06-06 | 2004-08-11 | 马士科技有限公司 | 水处理装置 |
| JP2006043614A (ja) * | 2004-08-05 | 2006-02-16 | Nakamura Kensetsu Kk | 凝集付着物除去装置及びそれを備えた懸濁排水処理装置並びに懸濁排水処理方法 |
| JP2007301515A (ja) * | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 汚泥の電解処理装置 |
| US20090065352A1 (en) * | 2007-09-11 | 2009-03-12 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electrolyzing device |
| US20090321251A1 (en) * | 2008-06-26 | 2009-12-31 | David Rigby | Electrochemical system and method for the treatment of water and wastewater |
| US20100051542A1 (en) * | 2008-09-04 | 2010-03-04 | Maria Elektorowicz | Wastewater Treatment System and Method |
| CN201694916U (zh) * | 2010-06-18 | 2011-01-05 | 北京碧水源膜科技有限公司 | 采用电絮凝膜分离法的污水净化装置 |
| US20120152760A1 (en) * | 2009-06-24 | 2012-06-21 | Aquatech Water Purification Systems Pty Ltd | Water treatment method and system |
| CN102674542A (zh) * | 2012-05-30 | 2012-09-19 | 北京碧水源膜科技有限公司 | 一种用于水处理的带电膜装置及其使用方法 |
| WO2013035762A1 (en) * | 2011-09-08 | 2013-03-14 | Aquaecos Ltd. | Electrolysis system and electrolysis method for the same |
| CN203333386U (zh) * | 2013-05-31 | 2013-12-11 | 西安石油大学 | 用于油田多层水混注处理的静电除垢反应器 |
| CN203754505U (zh) * | 2014-03-29 | 2014-08-06 | 江西省永安建设有限公司 | 一种冷却水除垢装置 |
| CN104163503A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-11-26 | 杨林丰 | 循环水提高浓缩倍数的电法处理装置 |
| US20150001094A1 (en) * | 2012-02-08 | 2015-01-01 | Valorbec Societe En Commandite | Processes and apparatuses for removal of carbon, phosphorus and nitrogen |
| CN204111387U (zh) * | 2014-09-11 | 2015-01-21 | 北京今大禹环保技术有限公司 | 一种采用阴离子交换膜固态电解质电解槽装置 |
| CN204198535U (zh) * | 2014-09-30 | 2015-03-11 | 北京顺泰创新科技发展有限公司 | 一种电化学水垢去除装置 |
| CN204982126U (zh) * | 2015-08-12 | 2016-01-20 | 徐美玲 | 清除水垢电极器 |
| CN107059050A (zh) * | 2017-04-20 | 2017-08-18 | 天津工业大学 | 一维金属氧化物负载钛基电催化膜及制备方法和催化应用 |
| CN207210198U (zh) * | 2017-07-26 | 2018-04-10 | 上海澄华环境工程有限公司 | 多维电解mbr污水处理设备 |
| CN208066878U (zh) * | 2017-12-27 | 2018-11-09 | 山东佳星环保科技有限公司 | 一种高效除垢装置 |
| CN110482655A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-11-22 | 浙江工商大学 | 一种一体式便携消毒装置 |
| CN209872464U (zh) * | 2019-03-28 | 2019-12-31 | 成都飞创环保设备有限公司 | 电絮凝污水处理装置 |
| CN210614154U (zh) * | 2019-07-01 | 2020-05-26 | 宁夏大学 | 一种复合陶瓷超声波雾化片 |
| CN111517484A (zh) * | 2020-06-02 | 2020-08-11 | 青岛瑞铵特环保有限公司 | 自清洗电解水垢电极组及其制作方法 |
| CN212222544U (zh) * | 2020-01-16 | 2020-12-25 | 银发环保股份有限公司 | 一种同轴电催化复合生物膜污水处理装置 |
-
2021
- 2021-03-12 CN CN202110269687.9A patent/CN113024031A/zh active Pending
Patent Citations (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4168220A (en) * | 1978-07-10 | 1979-09-18 | Leeds & Northrup Company | Method for detecting the fouling of a membrane covered electrochemical cell |
| CN2632069Y (zh) * | 2003-06-06 | 2004-08-11 | 马士科技有限公司 | 水处理装置 |
| JP2006043614A (ja) * | 2004-08-05 | 2006-02-16 | Nakamura Kensetsu Kk | 凝集付着物除去装置及びそれを備えた懸濁排水処理装置並びに懸濁排水処理方法 |
| JP2007301515A (ja) * | 2006-05-15 | 2007-11-22 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 汚泥の電解処理装置 |
| US20090065352A1 (en) * | 2007-09-11 | 2009-03-12 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electrolyzing device |
| US20090321251A1 (en) * | 2008-06-26 | 2009-12-31 | David Rigby | Electrochemical system and method for the treatment of water and wastewater |
| US20100051542A1 (en) * | 2008-09-04 | 2010-03-04 | Maria Elektorowicz | Wastewater Treatment System and Method |
| US20120152760A1 (en) * | 2009-06-24 | 2012-06-21 | Aquatech Water Purification Systems Pty Ltd | Water treatment method and system |
| CN201694916U (zh) * | 2010-06-18 | 2011-01-05 | 北京碧水源膜科技有限公司 | 采用电絮凝膜分离法的污水净化装置 |
| WO2013035762A1 (en) * | 2011-09-08 | 2013-03-14 | Aquaecos Ltd. | Electrolysis system and electrolysis method for the same |
| US20150001094A1 (en) * | 2012-02-08 | 2015-01-01 | Valorbec Societe En Commandite | Processes and apparatuses for removal of carbon, phosphorus and nitrogen |
| CN102674542A (zh) * | 2012-05-30 | 2012-09-19 | 北京碧水源膜科技有限公司 | 一种用于水处理的带电膜装置及其使用方法 |
| CN203333386U (zh) * | 2013-05-31 | 2013-12-11 | 西安石油大学 | 用于油田多层水混注处理的静电除垢反应器 |
| CN203754505U (zh) * | 2014-03-29 | 2014-08-06 | 江西省永安建设有限公司 | 一种冷却水除垢装置 |
| CN104163503A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-11-26 | 杨林丰 | 循环水提高浓缩倍数的电法处理装置 |
| CN204111387U (zh) * | 2014-09-11 | 2015-01-21 | 北京今大禹环保技术有限公司 | 一种采用阴离子交换膜固态电解质电解槽装置 |
| CN204198535U (zh) * | 2014-09-30 | 2015-03-11 | 北京顺泰创新科技发展有限公司 | 一种电化学水垢去除装置 |
| CN204982126U (zh) * | 2015-08-12 | 2016-01-20 | 徐美玲 | 清除水垢电极器 |
| CN107059050A (zh) * | 2017-04-20 | 2017-08-18 | 天津工业大学 | 一维金属氧化物负载钛基电催化膜及制备方法和催化应用 |
| CN207210198U (zh) * | 2017-07-26 | 2018-04-10 | 上海澄华环境工程有限公司 | 多维电解mbr污水处理设备 |
| CN208066878U (zh) * | 2017-12-27 | 2018-11-09 | 山东佳星环保科技有限公司 | 一种高效除垢装置 |
| CN209872464U (zh) * | 2019-03-28 | 2019-12-31 | 成都飞创环保设备有限公司 | 电絮凝污水处理装置 |
| CN210614154U (zh) * | 2019-07-01 | 2020-05-26 | 宁夏大学 | 一种复合陶瓷超声波雾化片 |
| CN110482655A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-11-22 | 浙江工商大学 | 一种一体式便携消毒装置 |
| CN212222544U (zh) * | 2020-01-16 | 2020-12-25 | 银发环保股份有限公司 | 一种同轴电催化复合生物膜污水处理装置 |
| CN111517484A (zh) * | 2020-06-02 | 2020-08-11 | 青岛瑞铵特环保有限公司 | 自清洗电解水垢电极组及其制作方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张文佳等: "阴极负载电絮凝动态膜反应器运行研究", 《工业水处理》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tang et al. | Municipal wastewater treatment plants coupled with electrochemical, biological and bio-electrochemical technologies: Opportunities and challenge toward energy self-sufficiency | |
| CN201309849Y (zh) | 处理废水用电凝装置 | |
| WO2013156002A1 (zh) | 一种纳米催化电解絮凝气浮装置 | |
| CN102701338B (zh) | 一种焦化废水深度处理工艺 | |
| CN100591629C (zh) | 一种高频脉冲电化学废水处理工艺及其装置 | |
| CN110526346B (zh) | 一种电化学厌氧膜生物污水处理装置及其处理方法 | |
| CN101973607A (zh) | 一种可调电极间距的高效电絮凝反应器 | |
| CN102211801A (zh) | 用于处理高浓度有机废水的电化学反应装置及方法 | |
| CN103936106A (zh) | 一种电化学同步脱氮除磷装置及城市污水处理方法 | |
| CN111517428B (zh) | 一种脱除pta废水中重金属离子的处理工艺及系统 | |
| CN108423893A (zh) | 城市污水处理厂二级出水再生处理系统及其二级出水再生处理方法 | |
| CN104609612A (zh) | 一种垃圾渗滤液的电化学处理方法 | |
| CN107662976B (zh) | 一种高效厌氧降解垃圾焚烧渗沥液中富里酸的方法 | |
| CN206244479U (zh) | 一种串联式三维电解处理垃圾渗滤液浓缩液的装置 | |
| Sandbank et al. | Improved electroflotation for the removal of suspended solids from algal pond effluents | |
| CN101985372A (zh) | Eft污水处理电解设备 | |
| CN201882958U (zh) | 一种可调电极间距的高效电絮凝反应器 | |
| CN111377535A (zh) | 一种耦合电化学氧化氨氮的厌氧正渗透膜生物反应器工艺 | |
| CN113024031A (zh) | 一体式膜耦合-电絮凝污水处理装置 | |
| KR20140093441A (ko) | 저에너지형 하폐수처리장치와 그 운영 방법 | |
| CN111115923A (zh) | 一种基于电絮凝技术的含油污水处理系统及方法 | |
| CN109912105A (zh) | 一种使电絮凝污泥获得磁分离性能的含氮有机废水电化学处理反应器及方法 | |
| CN109775817A (zh) | 一种电化学氨氮消解装置及消解方法 | |
| CN109809651A (zh) | 一种油墨废水电化学处理系统 | |
| CN201850163U (zh) | Eft污水处理电解设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210625 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |