CN203222504U

CN203222504U - 一种电解反应槽和一种聚合铁絮凝剂的制备与投加一体式装置

Info

Publication number: CN203222504U
Application number: CN 201320250994
Authority: CN
Inventors: 熊珊; 禹芝文; 游建军; 熊道文; 贺前锋; 王合德
Original assignee: HUNAN BINZHOU GUOSHUI WATER TREATMENT CO Ltd; Hydrochina Zhongnan Engineering Corp
Current assignee: HUNAN CHENZHOU GUOSHUI WATER TREATMENT CO Ltd; PowerChina Zhongnan Engineering Corp Ltd; Hydrochina Zhongnan Engineering Corp
Priority date: 2013-05-10
Filing date: 2013-05-10
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2023-05-10

Abstract

本实用新型涉及一种电解反应槽和一种聚合铁絮凝剂的制备与投加一体式装置，该电解反应槽（11）包括依次连通的电解反应区（2）、曝气氧化区（16）和缓冲区（5）；所述电解反应区底部设有进水管（3），顶部与曝气氧化区（16）连通，所述曝气氧化区（16）内设有曝气管（17）；曝气氧化区（16）顶部与缓冲区（5）顶部连通，所述缓冲区（5）底部设有出水管（6），出水管（6）通过循环泵连接管a（7）、循环泵（8）和循环泵连接管b（9）与进水管（3）连通。该聚合铁絮凝剂的制备与投加一体式装置包括依次连通的流量控制装置（10）、所述电解反应槽（11）和计量泵（12）。该装置无需专门的加药装置，占地面积小，可实现药剂浓度及投加量的精确控制，药剂不需要长时间的配制过程。

Description

一种电解反应槽和一种聚合铁絮凝剂的制备与投加一体式装置

技术领域

本实用新型属于水处理领域，具体涉及一种电解反应槽和一种聚合铁絮凝剂的制备与投加一体式装置，适用于生活污水、工业废水、地表水及地下水的处理，饮用水净化等过程。

背景技术

絮凝剂是一类化学混合物的统称，这类混合物能够将液体中的悬浮、溶解和溶胶状态的物质通过化学反应，凝聚成沉淀颗粒沉淀下来，达到分离的目的。

目前，铁系絮凝剂是水处理中最有发展和应用前景的无机高分子絮凝剂，此类絮凝剂安全无害、用量少、去除率高、形成泥浆脱水性较好、水处理时间短。

铁系絮凝剂原料来源多，生产方法多为物理化学法，产品一般为粉末药剂，使用时需先溶解粉末絮凝药剂，配制成液体药剂，然后计量投加。处理工艺中，一般需先购置大量粉剂，储存以备加药所需，而药剂在储存过程中条件要求较高，若管理不当，易造成失效浪费。

药剂投加一般包括了搅拌、溶解、熟化等处理过程，因此需要较大的溶药桶及储药箱，整体加药设备占地面积大，并且药剂需要较长时间的处理过程才能达到投加的要求。此外，一般需要人工投加粉剂，药剂浓度难以精确控制，易造成药剂不足或过量，不足时影响处理效果，过量时造成药剂浪费，同时也会造成二次污染。因此，提供一种易自动控制、絮凝剂合成与投加一体化的装置是急需解决的问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型旨在提供一种电解反应槽和一种聚合铁絮凝剂的制备与投加一体式装置，将反应生成的絮凝剂直接投加到处理对象中，无需专门的加药装置、溶药桶及储药箱等，整套设备占地面积小，药剂浓度及投加量易实现精确控制，药剂不需要长时间的配制过程。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种电解反应槽，包括电解反应区，电解反应区与曝气氧化区和缓冲区依次连通；所述电解反应区底部设有进水管，顶部与曝气氧化区连通，所述曝气氧化区内设有曝气管；曝气氧化区顶部与缓冲区顶部连通，所述缓冲区底部设有出水管，出水管通过循环泵连接管a、循环泵和循环泵连接管b与进水管连通。

所述电解反应区两端分别设有惰性极板，中间设有数块电解极板。

所述惰性极板优选为石墨极板，所述电解极板优选为铁极板。

所述电解极板之间的间距优选为3~10mm。

一种聚合铁絮凝剂的制备与投加一体式装置，包括依次连通的流量控制装置、所述电解反应槽和计量泵，且所述电解反应槽分别与电源、鼓风装置和液位计连接；所述流量控制装置、电源、鼓风装置、液位计、计量泵以及电解反应槽的循环泵分别与控制器电连接。

所述流量控制装置优选由流量计和自动阀串联组成。

所述电源优选为高频开关电源。

下面对本实用新型做进一步的解释和说明：

1) 所述电解反应槽是本发明的核心部分，主要包含了电解反应区，曝气氧化区及缓冲区三部分；主要利用了电化学原理，槽内极板在电流的作用下溶出了离子态铁，在电场作用下水解形成絮凝剂。

2) 所述电解反应区两端分别固定布置两块石墨极板，中间用于安装铁极板，铁极板间距为3~10mm之间，优选间距为5mm。

3) 所述电解反应区与曝气氧化区通过中间隔板隔开，保证水流速度及水力流程，防止短流；在曝气氧化区设置有曝气管，曝气管与鼓风装置连接，将二价铁曝气氧化为三价铁，进一步活化絮凝剂。

4) 所述缓冲区底部与出水管连接，并设置有液位计，以控制水量平衡。

5) 所述流量控制装置由流量计与自动阀组成，用于控制进水流量，通过流量计与自动阀门之间的流量与阀门开度关系进行流量的精确控制。

6) 电源与絮凝反应槽内的极板采用铜牌连接，连接方式为双级式，在极板区域的两端设置两块固定的石墨惰性极板与电源通过铜牌固定连接。

7) 所述缓冲区絮凝剂通过循环泵回流至絮凝剂反应生成槽内，有效回流可以通过电场对絮凝剂进行反复的活化，提高絮凝剂质量与处理效果；增加进水的电导率，进一步降低能耗；增加絮凝剂反应生成槽内水流的流速，保证极板间水流处于紊流状态，降低极板的钝化，保证极板间不会有残渣停留，保证良好的运行。

8) 通过PLC控制器调节进水水量、电源参数、回流比等参数，可实现整套装置对絮凝剂浓度的精确控制；通过计量装置反馈的流量信息与电源输出信息可模拟计算出絮凝剂的浓度（输出电流与絮凝剂产生量的关系可通过试验数据进行关系模拟，并结合理论关系模拟修正）；通过计算机建模实现整个系统的智能化控制。

与现有技术相比，本实用新型的优势是：

（1）本实用新型所涉及的电解反应槽，既可以制备絮凝剂，又兼具了絮凝剂的调配与投加功能，方法简单、系统紧凑、易自动控制。

（2）本新型的一种聚合铁絮凝剂的制备与投加一体式装置不需要依赖于商业粉末药剂，不存在大量药剂的储存及管理问题；不需另外再配备溶药桶及储药箱等装置，整体成套设备的占地面积小，管理成本低；不需要人工投加粉剂，现场环境操作环境好；只需要定期更换极板，工作量小、劳动强度低。

（3）本新型的一种聚合铁絮凝剂的制备与投加一体式装置药剂不需要较长时间的配制过程，随开随用，药剂的浪费现象大为减少，同时便于污水处理工艺的控制。

附图说明

图1 是本实用新型实施例中聚合铁絮凝剂的制备与投加一体式装置连接关系示意图；

图2是本实用新型实施例中电解反应槽侧面结构示意图；

图3是本实用新型实施例中电解反应槽俯视结构示意图；

其中：1是惰性极板，2是电解反应区，3是进水管，4是电解极板，5是缓冲区，6是出水管，7是循环泵连接管a，8是循环泵，9是循环泵连接管b，10是流量控制装置，11是电解反应槽，12是计量泵，13是电源，14是液位计，15是控制器，16是曝气氧化区，17是曝气管，18是鼓风装置。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步的说明。

实施例1

如图1所示，一种聚合铁絮凝剂的制备与投加一体式装置，包括

一种电解反应槽，包括电解反应区2，电解反应区2与曝气氧化区16和缓冲区5依次连通；所述电解反应区底部设有进水管3，顶部与曝气氧化区16连通，所述曝气氧化区16内设有曝气管17；曝气氧化区16顶部与缓冲区5顶部连通，所述缓冲区5底部设有出水管6，出水管6通过循环泵连接管a7、循环泵8和循环泵连接管b9与进水管3连通。

所述电解反应区两端分别设有惰性极板1，中间设有数块电解极板4。

所述惰性极板1为石墨极板，所述电解极板4为铁极板。所述电解极板4之间的间距为3~10mm。

一种聚合铁絮凝剂的制备与投加一体式装置，包括依次连通的流量控制装置10、上述电解反应槽11和计量泵12，且所述电解反应槽11分别与电源13、鼓风装置18和液位计14连接；所述流量控制装置10、电源13、鼓风装置18、液位计14、计量泵12、以及电解反应槽的循环泵8分别与控制器15电连接。

所述流量控制装置10由流量计和自动阀串联组成。所述电源13为高频开关电源。

具体工作方式如下：

清水首先通过流量控制系统控制进水量，随后清水进入电解反应区与铁极板进行电化学反应从而产生药剂，药剂通过曝气氧化区进行曝气氧化，随后进入缓冲区缓冲；缓冲区内药剂一部分通过回流泵回流进入絮凝剂反应生成槽，另一部分通过加药计量泵进行投加。其中药剂的浓度通过进水水量与电源输出参数进行控制，通过PLC按照预先设定的计量关系进行精确计算，自动控制；人工只需简单的设定装置药剂产生量及药剂浓度即可。

应用：

对某污水厂生化池处理出水进行絮凝研究，该污水处理厂采用A²/O工艺，采集生化段处理出水，分别按照0.1%（药剂投加量）的比例投加质量浓度为1%的PAM（聚丙烯酰胺）、质量浓度为10%的聚合氯化铁及本发明装置生成的药剂（质量浓度为2%），进行絮凝效果对比各批次对比结果如表1：

表1 处理效果对比实验数据

Claims

1.一种电解反应槽，包括电解反应区（2），其特征是，电解反应区（2）与曝气氧化区（16）和缓冲区（5）依次连通；所述电解反应区(5)底部设有进水管（3），顶部与曝气氧化区（16）连通，所述曝气氧化区（16）内设有曝气管（17）；曝气氧化区（16）顶部与缓冲区（5）顶部连通，所述缓冲区（5）底部设有出水管（6），出水管（6）通过循环泵连接管a（7）、循环泵（8）和循环泵连接管b（9）与进水管（3）连通。

2.根据权利要求1所述电解反应槽，其特征是，所述电解反应区两端分别设有惰性极板（1），中间设有数块电解极板（4）。

3.根据权利要求2所述电解反应槽，其特征是，所述惰性极板（1）为石墨极板，所述电解极板（4）为铁极板。

4.根据权利要求2所述电解反应槽，其特征是，所述电解极板（4）之间的间距为3~10mm。

5.一种聚合铁絮凝剂的制备与投加一体式装置，包括依次连通的流量控制装置（10）、权利要求1-4之一所述电解反应槽（11）和计量泵（12），且所述电解反应槽（11）分别与电源（13）、鼓风装置（18）和液位计（14）连接；所述流量控制装置（10）、电源（13）、鼓风装置（18）、液位计（14）、计量泵（12）、以及电解反应槽的循环泵（8）分别与控制器（15）电连接。

6.根据权利要求5所述聚合铁絮凝剂的制备与投加一体式装置，其特征是，所述流量控制装置（10）由流量计和自动阀串联组成。

7.根据权利要求5所述聚合铁絮凝剂的制备与投加一体式装置，其特征是，所述电源（13）为高频开关电源。