CN113549936A - 一种高硬高氯废水除垢式电解制氯装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电解制氯装置技术领域，且公开了一种高硬高氯废水除垢式电解制氯装置，包括原水箱、低压电除垢反应器、锰砂过滤器、电解制氯装置、次氯酸钠储存箱、废水收集池，原水箱的底面固定连接有缓冲管，缓冲管上固定安装有进水泵A，缓冲管的底端外壁与低压电除垢反应器的顶面固定套入，锰砂过滤器设置在低压电除垢反应器的下方，锰砂过滤器的下方设置有中间水箱，中间水箱的下方设置有电解制氯装置，次氯酸钠储存箱设置在电解制氯装置的下方，杀菌剂加药点设置在次氯酸钠储存箱右方，废水收集池设置在杀菌剂加药点的后方，废水收集池与原水箱相连接，装置预处理要求低、工艺流程简单且易操作。

Description

一种高硬高氯废水除垢式电解制氯装置
技术领域
本发明涉及电解制氯装置技术领域，具体为一种高硬高氯废水除垢式电解制氯装置。
背景技术
高硬高氯废水主要来自化工、冶金、电力、印染等行业的生产尾水，产生途径广泛，水量逐年增加。这类废水中所含的盐类物质多为Ca2+、Mg2+、Na+、Cl－、SO42－、CO32－等，另外还含有较多的有机污染物，如不经处理直接排放，将会对生态环境的可持续发展及人类健康产生严重影响。近年来，随着国家环保政策的不断收紧，对工业用排水提出了严格的控制标准，高硬高氯废水的处理及回用成为了相关企业环保治理工作中最重要、也是最难解决的问题之一。常用的高硬高氯废水资源化利用处理工艺为电解制氯，制成含有次氯酸钠的水溶液，作为杀菌剂再利用。但水中钙、镁等结垢性离子含量过高，导致电解过程中阴极板上钙镁沉淀物快速沉积，槽电压迅速升高，电流效率下降较快，电解槽需频繁酸洗，加速极板镀层的脱落，缩短极板寿命。若要降低高硬高氯水中的钙镁离子含量，则需要提前进行软化处理，传统软化处理工艺通常采用化学加药的方式，主要包括“石灰软化”和“氢氧化钠-碳酸钠两级软化”工艺，但化学加药法软化处理工艺存在药剂费用高、工艺冗长、设备占地面积及维护工作量大、操作复杂等缺点，因此亟需一种高硬高氯废水除垢式电解制氯装置来解决上述问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高硬高氯废水除垢式电解制氯装置来解决上述问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高硬高氯废水除垢式电解制氯装置，包括原水箱、低压电除垢反应器、锰砂过滤器、电解制氯装置、次氯酸钠储存箱、废水收集池，原水箱的底面固定连接有缓冲管，缓冲管上固定安装有进水泵A，缓冲管的底端外壁与低压电除垢反应器的顶面固定套入，低压电除垢反应器的正面设置有正、负两极，锰砂过滤器设置在低压电除垢反应器的下方，低压电除垢反应器底面的左右两端固定套入有两个连接管，锰砂过滤器的下方设置有中间水箱，中间水箱的下方设置有电解制氯装置，次氯酸钠储存箱设置在电解制氯装置的下方，杀菌剂加药点设置在次氯酸钠储存箱右方，废水收集池设置在杀菌剂加药点的后方，废水收集池与原水箱相连接。
优选的，所述低压电除垢反应器底面左端连接管的另一端外壁固定套入有排废总管，排废总管位于低压电除垢反应器的前方，低压电除垢反应器底面右端连接管的底端外壁与锰砂过滤器的顶面左端固定套入。
优选的，所述锰砂过滤器的底面左端同样固定套入有连接管，锰砂过滤器底面左端的连接管的底端外壁与中间水箱的顶面固定套入。
优选的，所述中间水箱底面的左右两端同样固定套入有两个连接管，中间水箱底面左端的连接管的底端外壁与电解制氯装置的顶面固定套入，中间水箱底面左端的连接管上固定安装有进水泵B。
优选的，所述中间水箱底面右端的连接管的另一端外壁与锰砂过滤器的顶面右端固定套入，锰砂过滤器的底面右端同样固定套入有连接管，锰砂过滤器的底面右端的连接管的另一端外壁与排废总管的右侧壁固定套入，中间水箱底面右端的连接管上固定安装有反洗泵。
优选的，所述电解制氯装置底面的左右两端同样固定套入有两个连接管，电解制氯装置底面右端的连接管的底端与次氯酸钠储存箱的顶面固定套入，电解制氯装置底面左端的连接管与排废总管的后侧壁固定套入。
优选的，所述次氯酸钠储存箱的右面同样固定套入有连接管，次氯酸钠储存箱右面的连接管的右端外壁与杀菌剂加药点的左面固定套入，次氯酸钠储存箱右面的连接管上固定安装有加药泵。
优选的，所述废水收集池的左面同样固定套入有连接管，废水收集池左面的连接管的顶端外壁与原水箱的后侧壁固定套入，废水收集池左面的连接管上固定安装有废水提升泵，废水收集池的四面内侧壁上固定安装有过滤网，废水收集池的正面右端与排废总管的底端外壁固定套入。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种高硬高氯废水除垢式电解制氯装置，具备以下有益效果：
1、该高硬高氯废水除垢式电解制氯装置，通过低压电除垢反应器的设置，采用低压电除垢反应器，可代替传统的化学加药法软化预处理工艺，完全避免了药剂的二次投加，降低了后续电解制氯装置的进水结垢性离子含量。
2、该高硬高氯废水除垢式电解制氯装置，通过电解制氯装置的设置，电解制氯装置采用复极式的板式隔膜电解槽，以碳基金属氧化物复合材料为阳极，该材料的价格远低于市面上常用的钛基金属氧化物阳极材料的价格；另外，低压电解除垢装置的使用降低了后续电解制氯装置的酸洗周期，减缓了极板镀层的溶解和脱落速度，因此本发明中的电解制氯装置的极板更换费用很低，可显著降低运行成本，经济性更好。
3、该高硬高氯废水除垢式电解制氯装置，通过低压电除垢反应器和电解制氯装置设置，高硬高氯废水经低压电除垢装置、电解制氯装置处理后，出水主要成分为NaClO，可作为杀菌剂再利用。
4、该高硬高氯废水除垢式电解制氯装置，通过低压电除垢反应器和电解制氯装置联合设置，该方法技术优势明显，利用低压电除垢与电解制氯两种电解工艺的巧妙结合，即可实现高硬高氯废水的资源化再利用，整个处理过程不添加任何化学药剂，无二次污染，且系统设备简单，对水质适应性强。低压电除垢反应器的除垢率和电解制氯装置的电流效率等均可通过设备的灵活组合得以控制。
5、该高硬高氯废水除垢式电解制氯装置，通过过滤网的设置，废水收集池收集的废水，经沉淀后，通过废水收集池内的过滤网产生的上清液，经废水提升泵排至原水箱，废水收集池底部的沉淀用于制浆，通过过滤网的阻隔作用能够有效防止废水提升泵在抽动废水收集池内的上清液时连带废水收集池内的沉淀物抽至原水箱内。
附图说明
图1为本发明结构立体图；
图2为本发明工艺流程图。
图中：1、原水箱；2、进水泵A；3、低压电除垢反应器；4、锰砂过滤器；5、中间水箱；6、进水泵B；7、反洗泵；8、电解制氯装置；9、次氯酸钠储存箱；10、加药泵；11、杀菌剂加药点；12、废水收集池；13、废水提升泵；14、过滤网；15、缓冲管；16、连接管；17、排废总管。
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。
请参阅图1-2，一种高硬高氯废水除垢式电解制氯装置，包括原水箱1、低压电除垢反应器3、锰砂过滤器4、电解制氯装置8、次氯酸钠储存箱9、废水收集池12，原水箱1的底面固定连接有缓冲管15，缓冲管15上固定安装有进水泵A2，缓冲管15的底端外壁与低压电除垢反应器3的顶面固定套入，低压电除垢反应器3的正面设置有正、负两极，锰砂过滤器4设置在低压电除垢反应器3的下方，低压电除垢反应器3底面的左右两端固定套入有两个连接管16，左端连接管16的另一端外壁固定套入有排废总管17，排废总管17位于低压电除垢反应器3的前方，右端连接管16的底端外壁与锰砂过滤器4的顶面左端固定套入，锰砂过滤器4的下方设置有中间水箱5，锰砂过滤器4的底面左端同样固定套入有连接管16，锰砂过滤器4底面左端的连接管16的底端外壁与中间水箱5的顶面固定套入，中间水箱5的下方设置有电解制氯装置8，中间水箱5底面的左右两端同样固定套入有两个连接管16，中间水箱5底面左端的连接管16的底端外壁与电解制氯装置8的顶面固定套入，中间水箱5底面左端的连接管16上固定安装有进水泵B6，中间水箱5底面右端的连接管16的另一端外壁与锰砂过滤器4的顶面右端固定套入，锰砂过滤器4的底面右端同样固定套入有连接管16，锰砂过滤器4的底面右端的连接管16的另一端外壁与排废总管17的右侧壁固定套入，中间水箱5底面右端的连接管16上固定安装有反洗泵7，次氯酸钠储存箱9设置在电解制氯装置8的下方，电解制氯装置8底面的左右两端同样固定套入有两个连接管16，电解制氯装置8底面右端的连接管16的底端与次氯酸钠储存箱9的顶面固定套入，电解制氯装置8底面左端的连接管16与排废总管17的后侧壁固定套入，杀菌剂加药点11设置在次氯酸钠储存箱9右方，次氯酸钠储存箱9的右面同样固定套入有连接管16，次氯酸钠储存箱9右面的连接管16的右端外壁与杀菌剂加药点11的左面固定套入，次氯酸钠储存箱9右面的连接管16上固定安装有加药泵10，废水收集池12设置在杀菌剂加药点11的后方，废水收集池12与原水箱1相连接，废水收集池12的左面同样固定套入有连接管16，废水收集池12左面的连接管16的顶端外壁与原水箱1的后侧壁固定套入，废水收集池12左面的连接管16上固定安装有废水提升泵13，废水收集池12的四面内侧壁上固定安装有过滤网14，废水收集池12的正面右端与排废总管17的底端外壁固定套入。
在使用时，首先将高硬高氯废水排至原水箱1进行缓冲，缓冲后进入低压电除垢反应器3进行除垢处理，出水直接进入锰砂过滤器4，过滤并调节pH至中性，锰砂过滤器4出水收集至中间水箱5，一路排至电解制氯装置8进行电解，制备杀菌剂。在较高的电流密度下，来水中的Cl-会向电解制氯装置的阳极聚集，极易得到电子被氧化生成Cl2，Cl2溶于水中，并和阴极产生的OH-反应生成ClO-，因此电解制氯装置产水的ClO-含量会明显增加。电解制氯装置8产水收集至次氯酸钠储存箱9，后回用至杀菌剂加药点11。随着运行时间的延长，低压电除垢反应器3需通过倒极进行脱垢处理，并用原水箱来水进行冲洗，此时阴极表面脱除的垢类物质随冲洗水排出，产生的低压电除垢反应器清洗废水排至废水收集池12。电解制氯装置8的电流效率下降，或工作电压升高20％时，需进行清洗恢复电解槽的电解能力，此时阴极板上的沉积物溶解脱落并随清洗水排出，产生的清洗废水排至废水收集池12。锰砂过滤器4进行反洗时，产生的反洗废水也排至废水收集池12。废水收集池12收集的废水，经沉淀后，通过废水收集池12内的过滤网14产生的上清液，经废水提升泵13排至原水箱1，废水收集池12底部的沉淀用于制浆等。
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 (8)

1.一种高硬高氯废水除垢式电解制氯装置，包括原水箱(1)、低压电除垢反应器(3)、锰砂过滤器(4)、电解制氯装置(8)、次氯酸钠储存箱(9)、废水收集池(12)，其特征在于：所述原水箱(1)的底面固定连接有缓冲管(15)，缓冲管(15)上固定安装有进水泵A(2)，缓冲管(15)的底端外壁与低压电除垢反应器(3)的顶面固定套入，低压电除垢反应器(3)的正面设置有正、负两极，锰砂过滤器(4)设置在低压电除垢反应器(3)的下方，低压电除垢反应器(3)底面的左右两端固定套入有两个连接管(16)，锰砂过滤器(4)的下方设置有中间水箱(5)，中间水箱(5)的下方设置有电解制氯装置(8)，次氯酸钠储存箱(9)设置在电解制氯装置(8)的下方，杀菌剂加药点(11)设置在次氯酸钠储存箱(9)右方，废水收集池(12)设置在杀菌剂加药点(11)的后方，废水收集池(12)与原水箱(1)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种高硬高氯废水除垢式电解制氯装置，其特征在于：所述低压电除垢反应器(3)底面左端连接管(16)的另一端外壁固定套入有排废总管(17)，排废总管(17)位于低压电除垢反应器(3)的前方，低压电除垢反应器(3)底面右端连接管(16)的底端外壁与锰砂过滤器(4)的顶面左端固定套入。
3.根据权利要求1所述的一种高硬高氯废水除垢式电解制氯装置，其特征在于：所述锰砂过滤器(4)的底面左端同样固定套入有连接管(16)，锰砂过滤器(4)底面左端的连接管(16)的底端外壁与中间水箱(5)的顶面固定套入。
4.根据权利要求1所述的一种高硬高氯废水除垢式电解制氯装置，其特征在于：所述中间水箱(5)底面的左右两端同样固定套入有两个连接管(16)，中间水箱(5)底面左端的连接管(16)的底端外壁与电解制氯装置(8)的顶面固定套入，中间水箱(5)底面左端的连接管(16)上固定安装有进水泵B(6)。
5.根据权利要求2和4所述的一种高硬高氯废水除垢式电解制氯装置，其特征在于：所述中间水箱(5)底面右端的连接管(16)的另一端外壁与锰砂过滤器(4)的顶面右端固定套入，锰砂过滤器(4)的底面右端同样固定套入有连接管(16)，锰砂过滤器(4)的底面右端的连接管(16)的另一端外壁与排废总管(17)的右侧壁固定套入，中间水箱(5)底面右端的连接管(16)上固定安装有反洗泵(7)。
6.根据权利要求5所述的一种高硬高氯废水除垢式电解制氯装置，其特征在于：所述电解制氯装置(8)底面的左右两端同样固定套入有两个连接管(16)，电解制氯装置(8)底面右端的连接管(16)的底端与次氯酸钠储存箱(9)的顶面固定套入，电解制氯装置(8)底面左端的连接管(16)与排废总管(17)的后侧壁固定套入。
7.根据权利要求6所述的一种高硬高氯废水除垢式电解制氯装置，其特征在于：所述次氯酸钠储存箱(9)的右面同样固定套入有连接管(16)，次氯酸钠储存箱(9)右面的连接管(16)的右端外壁与杀菌剂加药点(11)的左面固定套入，次氯酸钠储存箱(9)右面的连接管(16)上固定安装有加药泵(10)。
8.根据权利要求7所述的一种高硬高氯废水除垢式电解制氯装置，其特征在于：所述废水收集池(12)的左面同样固定套入有连接管(16)，废水收集池(12)左面的连接管(16)的顶端外壁与原水箱(1)的后侧壁固定套入，废水收集池(12)左面的连接管(16)上固定安装有废水提升泵(13)，废水收集池(12)的四面内侧壁上固定安装有过滤网(14)，废水收集池(12)的正面右端与排废总管(17)的底端外壁固定套入。
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