CN113955887A - 一种一体化造纸废水处理系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种一体化造纸废水处理系统，包括通过输送管依次连接的电絮凝装置、沉淀装置和氧化处理装置，所述电絮凝装置包括絮凝筒，所述絮凝筒的下端为进水端，所述絮凝筒的上端为出水端，所述絮凝筒内设有多个沿竖向间隔排布的阳极板和阴极板，其中阳极板和阴极板间隔交错设置；所述絮凝筒的底部还设有向上曝气的曝气组件。本申请通过阴极板和阳极板作为电极，电解产生金属阳离子，在废水中产生氢氧化物絮体，无需投加絮凝剂，避免引入不需要的阴离子，减少了后续废水处理的麻烦。

Description

一种一体化造纸废水处理系统

技术领域

本申请涉及废水处理技术的领域，尤其是涉及一种一体化造纸废水处理系统。

背景技术

造纸废水指制浆造纸工艺过程中产生的废水，包括纤维、制浆蒸煮废液、洗涤废水、漂白废水与纸机白水等，造纸废水成分复杂，可生化性差，属于较难处理的工业废水，是我国主要的工业污染源之一。

絮凝是再生造纸废水处理过程中的重要一环，常用的化学絮凝法是利用各种化学絮凝剂，如聚合氯化铁、聚丙烯酰胺、聚合硫酸铝铁等处理废水的方法，这些絮凝剂在使用过程容易发生水解，生成氢氧化铝或氢氧化铁等疏水性氢氧化物，在其发生絮凝沉淀过程中，通过吸附作用或卷扫作用，将废水中的颗粒物及可吸附物质凝聚在絮体中，达到处理废水的目的。

针对上述中的相关技术，发明人认为，化学絮凝作用需要使用金属盐，常常会引入不需要的阴离子，如氯离子、硫酸根离子等，为后续处理带来了麻烦。

发明内容

为了减少后续废水处理的麻烦，本申请提供一种一体化造纸废水处理系统。

本申请提供的一种一体化造纸废水处理系统，采用如下的技术方案：

一种一体化造纸废水处理系统，包括通过输送管依次连接的电絮凝装置、沉淀装置和氧化处理装置，所述电絮凝装置包括絮凝筒，所述絮凝筒的下端为进水端，所述絮凝筒的上端为出水端，所述絮凝筒内设有多个沿竖向间隔排布的阳极板和阴极板，其中阳极板和阴极板间隔交错设置；所述絮凝筒的底部还设有向上曝气的曝气组件。

通过采用上述技术方案，首先，通过阴极板和阳极板作为电极，电解产生金属阳离子，在废水中产生氢氧化物絮体，无需投加絮凝剂，避免引入不需要的阴离子，减少了后续废水处理的麻烦。

其次，曝气组件能够增加废水的含氧量以及增加水力扰动，促进絮体的形成。

可选的，所述絮凝筒设为多个且依次连通，相邻絮凝筒之间通过连通管连通，所述连通管竖向设置，所述连通管的上端与上一个絮凝筒的出水端连接，所述连通管的下端与下一个絮凝筒的进水端连接；沿水流方向，各连通管的高度依次降低。

通过采用上述技术方案，经过多级电絮凝，能够增加废水中金属阳离子的浓度，提高絮凝效果；并且通过设置连通管，以便于利用推流的形式实现废水的流动。

可选的，所述曝气组件包括曝气盘、旋转驱动件和柔性网，所述曝气盘设置于絮凝筒的底部，所述旋转驱动件的驱动端固定有转轴，所述转轴与絮凝筒同轴设置，所述柔性网位于所述曝气盘的上方，且柔性网的中部与转轴固定连接。

通过采用上述技术方案，通过旋转驱动件带动柔性网转动，柔性网能够对曝气盘所产生的气泡进行切割，有效细化气泡，促进气泡内部氧气溶水效果，从而利于后续的絮凝沉淀处理；并且，柔性网的引流效果较强，能够确保切割过气泡后气泡的分散细化效果。

可选的，所述转轴设有多个呈扩散状分布的摆杆，所述摆杆与所述柔性网连接，所述摆杆的一端与所述转轴铰接，所述摆杆的另一端设有磁块，所述絮凝筒的内周壁设有环形的磁圈，所述磁块与磁圈之间具有间隙，且所述磁块与所述磁圈磁性连接。

通过采用上述技术方案，通过磁块与磁圈的磁吸连接，使得摆杆具有一定的水平支撑力，以撑展开柔性网，从而确保气泡细化效果。

可选的，所述磁圈沿自身周向呈波浪状。

通过采用上述技术方案，通过磁块与磁圈的磁吸连接，由于磁圈的波浪形状，使得摆杆在圆周运动过程中同时进行波浪摆动，而两种维度的运动方式相结合，能够实现震荡式切割和扰动的效果，从而进一步提高对气泡的切割细化效果，以及扰动水体的效果；同时柔性网的运动范围在轴向上有了明显增加，从而提高切割范围，以对大密集群的气泡进行有效切割，以减少漏泡的情况发生。

可选的，所述旋转驱动件包括液压马达，所述液压马达的输出轴与所述转轴扭矩传递连接。

通过采用上述技术方案，液压马达的扭矩较大，能够较好适用于转轴的驱动，尤其是启动扭矩适配度极强；同时液压马达的变速较易控制，以控制转轴的转速，而转速的转速不同，摆杆的离心力不同，而摆杆的轴向摆动幅度则取决于自身的离心力以及磁块与磁圈之间的磁吸力，因此，当摆杆的转速较低时，摆杆的轴向摆动幅度趋近于磁圈的起伏幅度，更加适应于大密集群的气泡的情况；当摆杆的转速较高时，摆杆的轴向摆动幅度减小，摆杆趋近于水平圆周转动，更加适用于大气泡低密集的情况。

综上，根据实际气泡的情况，可以选择调整转轴的转速，以摆杆的运动状态，从而针对性提高切割细化效果。

可选的，所述转轴内设有容纳腔，所述容纳腔内设有间歇驱动件和滑杆，所述滑杆与所述摆杆一一对应设置，所述滑杆与所述转轴沿转轴径向滑移连接，所述滑杆的外露于所述转轴外壁的端部设有阻尼块；所述间歇驱动件用于驱动滑杆间歇式往复滑移，以使阻尼块抵接至摆杆的铰接端部或使阻尼块远离摆杆的铰接端部。

通过采用上述技术方案，常态下时，摆杆通过磁块与磁圈之间的磁吸力以进行轴向摆动，当间歇驱动件驱动滑杆向外滑移时，阻尼块抵接于摆动状态的摆杆端部，以阻止摆杆的摆动，而过一小段时间后，间歇驱动件驱动滑杆向内滑移，解除对摆杆的限位，此时摆杆所受的磁吸力区别于原先的位置，因此摆杆将急速摆动以达到受力平衡，即通过间歇式暂停摆杆的动作，以改变摆杆的摆动速率，从而实现摆杆在震荡式切割的同时也兼具局部高频振荡的效果，从而更进一步提高切割细化效果。

可选的，所述间歇驱动件包括凸轮和弹簧，其中凸轮水平设置，凸轮与絮凝筒固定设置，所述滑杆的远离所述摆杆的端部固定有抵接球，所述弹簧用于迫使抵接球抵接于所述凸轮的外周面。

通过采用上述技术方案，通过抵接球相对凸轮外周面的位置不同，以实现滑杆的向外滑移，而通过弹簧可实现滑杆的向内滑移。

可选的，所述沉淀装置包括沉淀池，所述沉淀池内间隔设置有多个斜板，且所述沉淀池的底部设有穿孔排泥管。

通过采用上述技术方案，可以排出沉淀池底部的淤泥，减少淤泥的积聚。

可选的，所述氧化处理装置包括氧化池和用于往氧化池内加药的加药器，且所述氧化池内沿水流方向设有多根紫外灯管。

通过采用上述技术方案，通过加药器向经沉淀处理后的废水中加入过硫酸盐，同时通过紫外灯管将废水中大分子有机污染物氧化，提高污水的可生化性，且处理成本低。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

通过阴极板和阳极板作为电极，电解产生金属阳离子，在废水中产生氢氧化物絮体，无需投加絮凝剂，避免引入不需要的阴离子，减少了后续废水处理的麻烦；

通过设置磁圈形状、利用磁块与磁圈的磁吸连接，使得摆杆在圆周运动过程中同时进行波浪摆动，能够实现震荡式切割和扰动的效果，从而进一步提高对气泡的切割细化效果。

附图说明

图1是实施例1的整体结构示意图。

图2是实施例1的絮凝筒的结构示意图。

图3是实施例1的用于体现絮凝筒内部结构的剖视图。

图4是实施例1的用于体现旋转驱动件与转轴关系的示意图。

图5是实施例1的沉淀装置的剖视图。

图6是实施例2的用于体现转轴内部结构的剖视图。

图7是图6中A处的局部放大图。

图8是实施例2的凸轮的结构示意图。

附图标记说明：1、絮凝筒；2、曝气组件；3、摆杆；4、磁圈；10、电絮凝装置；101、输送管；11、进水管；12、连通管；13、缺口；14、阴极板；15、阳极板；20、沉淀装置；21、曝气盘；211、避让孔；22、转轴；220、容纳腔；221、支架；222、通槽；23、旋转驱动件；231、液压马达；24、柔性网；30、氧化处理装置；301、排水管；31、磁块；51、沉淀池；52、斜板；53、穿孔排泥管；61、氧化池；62、加药器；63、紫外灯管；71、滑杆；72、阻尼块；73、抵接板；74、抵接球；75、弹簧；76、滑筒；78、凸轮。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例1公开一种一体化造纸废水处理系统。

如图1所示，一体化造纸废水处理系统包括通过输送管101依次连接的电絮凝装置10、沉淀装置20和氧化处理装置30，造纸废水先经过电絮凝装置10的絮凝处理，然后经过沉淀装置20，以去除废水中的絮体，最后经过氧化处理装置30，以对废水中的大分子有机污染物，提高废水的可生化性。

如图1所示，电絮凝装置10包括多个沿水流方向依次排布的絮凝筒1，位于首位的絮凝筒1的下部连接有进水管11，相邻絮凝筒1之间通过连通管12连通，具体为，连通管12竖向设置，连通管12的上端通过絮凝筒1上端所开设的缺口13与絮凝筒1连通，连通管12的下端与絮凝筒1的下部连通，即连通管12的上端与上一个絮凝筒1的出水端连接，连通管12的下端与下一个絮凝筒1的进水端连接；并且，沿水流方向，各连通管12的高度依次降低，以便利用推流方式以使废水依次流过各个絮凝筒1；位于尾位的絮凝筒1则通过输送管101与沉淀装置20连接。

如图2、图3所示，絮凝筒1内壁的中部设有多个阴极板14和阳极板15，阳极板15和阴极板14沿竖向间隔交错排布设置，阴极板14为不锈钢板，阳极板15为铝板或铁板，并且，絮凝筒1的底部还设有曝气组件2。

使用时，通过阴极板14和阳极板15作为电极，电解产生金属阳离子，在废水中产生氢氧化物絮体，无需投加絮凝剂，避免引入不需要的阴离子，减少了后续废水处理的麻烦，期间，曝气组件2的曝气，能够增加废水的含氧量以及增加水力扰动，以促进絮体的形成。

如图3、图4所示，曝气组件2包括曝气盘21、旋转驱动件23、转轴22和柔性网24，曝气盘21水平设置于絮凝筒1的底部，曝气盘21的中部设有避让孔211，避让孔211位于絮凝筒1的轴心处；转轴22与絮凝筒1同轴设置，且转轴22与絮凝筒1绕自身轴线转动连接，旋转驱动件23包括液压马达231，液压马达231外接固定设置，且液压马达231的输出轴通过齿轮传动将扭矩传递给转轴22。

如图3、图4所示，转轴22的上部设有多个摆杆3，各摆杆3以转轴22为中心呈扩散状分布，摆杆3的一端与转轴22的外周壁铰接连接，柔性网24套设于转轴22的外壁，且摆杆3通过绑带与柔性网24固定连接(图中未标出)，即通过摆杆3，可撑展开柔性网24；摆杆3的自由端固定有磁块31，磁块31可以采用钕铁硼磁铁材质，絮凝筒1的内周壁设有环形的磁圈4，磁圈4围绕柔性网24设置，磁圈4沿自身周向呈波浪状，当摆杆3至水平状态时，磁块31与磁圈4之间具有间隙，此时磁块31的水平高度等于磁圈4的波峰和波谷之间中段的高度。

曝气盘21所释放的气泡向上移动，而由于柔性网24的转动，柔性网24能够对曝气盘21所产生的气泡进行切割，有效细化气泡，促进气泡内部氧气溶水效果，从而利于后续的絮凝沉淀处理。

并且，通过磁块31与磁圈4之间的磁吸连接，使得摆杆3在圆周运动过程中同时进行波浪摆动，从而能够实现震荡式切割和扰动的效果，从而进一步提高对气泡的切割细化效果，以及扰动水体的效果；同时柔性网24的运动范围在轴向上有了明显增加，从而提高切割范围，以对大密集群的气泡进行有效切割，以减少漏泡的情况发生。

如图5所示，沉淀装置20包括沉淀池51，沉淀池51的进水端通过输送管101与位于尾位的絮凝筒1连接，沉淀池51内设有多个斜板52，各斜板52沿水流方向间隔排布，且斜板52的下侧沿靠近沉淀池51进水端方向倾斜设置，即废水于沉淀池51内流动的过程中，废水中的絮体将沉淀在斜板52的表面，即利用斜板52的高沉淀效率，强化絮体分离效果，提高出水的水质。

同时，沉淀池51的底部还设有穿孔排泥管53，穿孔排泥管53沿水流方向延伸设置，位于沉淀池51底部的絮体淤泥可通过穿孔排泥管53排出，以减少淤泥的积聚。

如图1所示，氧化处理装置30包括氧化池61，氧化池61的进水端与沉淀池51的出水端通过输送管101连接，氧化池61的出水端设有排水管301；氧化池61的上方设有加药器62，加药器62靠近氧化池61的进水端，加药器62向经沉淀处理后的废水中加入过硫酸盐，以处理废水中含有芳香环结构的难降解有机物；同时，氧化池61内设有多根紫外灯管63，紫外灯管63的长度方向沿水流方向设置，紫外灯管63用于将废水中大分子有机污染物氧化，提高废水的可生化性。

实施例2，如图6、图7所示，在实施例1的基础上做出如下设置。

转轴22内设有容纳腔220，转轴22的外壁对于摆杆3的铰接端的位置开设有通槽222，通槽222与容纳腔220连通，容纳腔220内固定有滑筒76，滑筒76沿转轴22径向设置，滑筒76的筒口与通槽222的槽口对应连接设置；滑筒76内设有滑杆71，滑杆71与滑筒76沿转轴22径向滑移连接。

滑杆71的一端通过通槽222位于转轴22的外侧，且该端固定有阻尼块72，阻尼块72为橡胶材质，阻尼块72的表面凹陷成型有弧形槽；滑杆71远离阻尼块72的一端固定有抵接板73和抵接球74，滑筒76的外壁套设有弹簧75，弹簧75的一端抵接于容纳腔220内壁上，弹簧75的另一端抵接于抵接板73上，弹簧75的弹力用于迫使滑杆71向内滑移，以使阻尼块72远离摆杆3的铰接端。

如图7、图8所示，容纳腔220内还设有凸轮78，凸轮78水平设置，凸轮78通过支架221与絮凝筒1的筒体固定连接，凸轮78的外周面用于供抵接球74所抵接。

当转轴22带动各摆杆3进行水平圆周方向运动时，即滑杆71上的抵接球74沿凸轮78外周面方向滑移运动，根据凸轮78外周面的位置，滑杆71沿滑筒76方向进行往复滑移，当抵接球74滑移至凸轮78外周面的最大凸出部位时，滑杆71向外滑移，因此滑杆71的阻尼块72将抵接至相对应的摆杆3的铰接端部，以阻止摆杆3的继续摆动，而过一小段时间后，抵接球74移动至凸轮78外周面的其他部位时，弹簧75迫使滑杆71向内滑移，以解除对摆杆3的限位，此时摆杆3所受的磁吸力区别于原先的位置，因此摆杆3将急速摆动以达到受力平衡，即通过间歇式暂停摆杆3的动作，以改变摆杆3的摆动速率，从而实现摆杆3在震荡式切割的同时也兼具局部高频振荡的效果，从而更进一步提高切割细化效果。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种一体化造纸废水处理系统，其特征在于：包括通过输送管(101)依次连接的电絮凝装置(10)、沉淀装置(20)和氧化处理装置(30)，所述电絮凝装置(10)包括絮凝筒(1)，所述絮凝筒(1)的下端为进水端，所述絮凝筒(1)的上端为出水端，所述絮凝筒(1)内设有多个沿竖向间隔排布的阳极板(15)和阴极板(14)，其中阳极板(15)和阴极板(14)间隔交错设置；所述絮凝筒(1)的底部还设有向上曝气的曝气组件(2)。

2.根据权利要求1所述的一体化造纸废水处理系统，其特征在于：所述絮凝筒(1)设为多个且依次连通，相邻絮凝筒(1)之间通过连通管(12)连通，所述连通管(12)竖向设置，所述连通管(12)的上端与上一个絮凝筒(1)的出水端连接，所述连通管(12)的下端与下一个絮凝筒(1)的进水端连接；沿水流方向，各连通管(12)的高度依次降低。

3.根据权利要求1或2所述的一体化造纸废水处理系统，其特征在于：所述曝气组件(2)包括曝气盘(21)、旋转驱动件(23)和柔性网(24)，所述曝气盘(21)设置于絮凝筒(1)的底部，所述旋转驱动件(23)的驱动端固定有转轴(22)，所述转轴(22)与絮凝筒(1)同轴设置，所述柔性网(24)位于所述曝气盘(21)的上方，且柔性网(24)的中部与转轴(22)固定连接。

4.根据权利要求3所述的一体化造纸废水处理系统，其特征在于：所述转轴(22)设有多个呈扩散状分布的摆杆(3)，所述摆杆(3)与所述柔性网(24)连接，所述摆杆(3)的一端与所述转轴(22)铰接，所述摆杆(3)的另一端设有磁块(31)，所述絮凝筒(1)的内周壁设有环形的磁圈(4)，所述磁块(31)与磁圈(4)之间具有间隙，且所述磁块(31)与所述磁圈(4)磁性连接。

5.根据权利要求4所述的一体化造纸废水处理系统，其特征在于：所述磁圈(4)沿自身周向呈波浪状。

6.根据权利要求5所述的一体化造纸废水处理系统，其特征在于：所述旋转驱动件(23)包括液压马达(231)，所述液压马达(231)的输出轴与所述转轴(22)扭矩传递连接。

7.根据权利要求5所述的一体化造纸废水处理系统，其特征在于：所述转轴(22)内设有容纳腔(220)，所述容纳腔(220)内设有间歇驱动件和滑杆(71)，所述滑杆(71)与所述摆杆(3)一一对应设置，所述滑杆(71)与所述转轴(22)沿转轴(22)径向滑移连接，所述滑杆(71)的外露于所述转轴(22)外壁的端部设有阻尼块(72)；所述间歇驱动件用于驱动滑杆(71)间歇式往复滑移，以使阻尼块(72)抵接至摆杆(3)的铰接端部或使阻尼块(72)远离摆杆(3)的铰接端部。

8.根据权利要求7所述的一体化造纸废水处理系统，其特征在于：所述间歇驱动件包括凸轮(78)和弹簧(75)，其中凸轮(78)水平设置，凸轮(78)与絮凝筒(1)固定设置，所述滑杆(71)的远离所述摆杆(3)的端部固定有抵接球(74)，所述弹簧(75)用于迫使抵接球(74)抵接于所述凸轮(78)的外周面。

9.根据权利要求1所述的一体化造纸废水处理系统，其特征在于：所述沉淀装置(20)包括沉淀池(51)，所述沉淀池(51)内间隔设置有多个斜板(52)，且所述沉淀池(51)的底部设有穿孔排泥管(53)。

10.根据权利要求1所述的一体化造纸废水处理系统，其特征在于：所述氧化处理装置(30)包括氧化池(61)和用于往氧化池(61)内加药的加药器(62)，且所述氧化池(61)内沿水流方向设有多根紫外灯管(63)。

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