CN203222506U - 一种电解反应槽和一种聚合铝絮凝剂的制备与投加一体式装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电解反应槽和一种聚合铝絮凝剂的制备与投加一体式装置，该电解反应槽，包括电解反应区（2），还包括药剂缓冲区（5）；所述电解反应区底部设有进水口（3），顶部与药剂缓冲区（5）连通，所述药剂缓冲区底部设有出水口（6）和循环泵接口（7），且循环泵接口（7）通过循环泵（8）和循环管（9）与进水口（3）连通。该聚合铝絮凝剂的制备与投加一体式装置包括所述电解反应槽（11）。该装置简易、高效、易自动控制、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，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铝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铝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

絮凝法是重要的水处理方法，具有处理效率高、经济、简便等特点，是目前国内外普遍用来提高水处理效率的一种既经济又简便的处理方法。

聚铝类絮凝剂是国内外研究和使用最为广泛的絮凝剂，属于无机高分子絮凝剂，主要包括聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合磷酸铝(PAP)等，其中PAC主要采用酸溶法或碱溶法制备，但由于制备过程和主要参数难以有效控制，导致产品质量不稳定，研究表明采用电化学法制备聚铝类絮凝剂能克服这些缺点。

此外，此类絮凝剂多为固体或粉末态物质，需经过搅拌、溶解、熟化等处理过程才能投加到处理对象中，而且处理效果受搅拌强度、搅拌时间、溶解液pH值等的影响很大。因此需配备专门的加药装置、溶药桶及储药箱等，整套设备占地面积大，药剂浓度难以精确控制，而且药剂需经过较长时间处理后才能达到投加要求。

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铝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，还包括药剂缓冲区；所述电解反应区底部设有进水口，顶部与药剂缓冲区连通，所述药剂缓冲区底部设有出水口和循环泵接口，且循环泵接口通过循环泵和循环管与进水口连通。

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铝极板。所述电解极板之间的间距优选为5-20mm。电解极板之间的间距更优选为10mm。

一种聚合铝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、上述电解反应槽和计量泵，且所述电解反应槽分别与电源和液位计连接；所述流量控制装置、电源、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之间的流量与阀门开度关系进行流量的精确控制。

（2）所述电源为高频开关电源，定时换向，电源输入为220v或者380v。所述药剂缓冲区底部与侧面分别设置药剂出口与循环泵接口，上部设置液位计用于控制水位及水量平衡。

（3）所述电解反应槽内反应区两端的石墨极板与电源采用铜牌连接，连接方式为双极式；铝极板为感应电极。

（4）所述电解反应槽药剂缓冲区絮凝剂通过循环泵回流至电解反应区内，有效回流，一方面可使絮凝剂反复通过电场进行电解，从而提高絮凝剂的有效成分，增加絮凝剂活性，提高絮凝剂的处理效果；另一方面可增加进水的电导率，进一步降低能耗。

（5）通过PLC控制器调节进水水量、电源参数、回流比等参数，可实现对絮凝剂浓度的精确控制；电源的输出电流决定了絮凝剂的产生量，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，即通过计算机建模可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）本新型的一种聚合铝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）本新型的一种聚合铝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铝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是进水口，4是电解极板，5是药剂缓冲区，6是出水口，7是循环泵接口，8是循环泵，9是循环管，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。

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，一种聚合铝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、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和液位计14连接；所述流量控制装置10、电源13、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。

如图2和图3所示，所述电解反应槽，包括电解反应区2，还包括药剂缓冲区5；所述电解反应区底部设有进水口3，顶部与药剂缓冲区5连通，所述药剂缓冲区底部设有出水口6和循环泵接口7，且循环泵接口7通过循环泵8和循环管9与进水口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。所述惰性极板为石墨极板，所述电解极板为铝极板。所述电解极板4之间的间距为5-20mm。

具体工作方式如下：

清水首先通过流量控制装置计量并控制进水量，随后清水进入电解反应槽与铝极板进行一系列电化学反应从而产生聚铝药剂，聚铝药剂通过缓冲区缓冲后从药剂出口通过计量泵投加至加药点；缓冲区内另一部分药剂通过回流泵回流进入反应区进行反复电解活化，提高有效成分含量，增强处理效果，同时提高进水的电导率，降低能耗。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控制器按照预先设定的计量关系进行自控计算，自动控制。

应用：

将本实用新型用于某污水处理厂（规模4.5万吨/d）代替原有的加药系统，原来的加药系统投加药剂为PAC，通过人工投加粉剂配液体药剂进行投加。

通过本实用新型对现有加药装置更替，所用极板为铝极板，运行条件：进水流量为0.5~1 m³/h，药剂产生量为0.5~1m³/h，回流比1：10，电源输出为400~800A，36V；平均吨水能耗折合为≤0.009元/吨；

加药装置运行一年，状态稳定，平均每20d更换一次铝极板即可；药剂的投加实现全自动化远程控制，无须人工投加粉剂，劳动强度大大减少，操作工人由原来的3人缩减至1人；污水处理厂的出水水质保持良好，CODcr≤10mg/L，SS≤15mg/L，浊度10~25NTU。

Claims (7)

1.一种电解反应槽，包括电解反应区（2），其特征是，还包括药剂缓冲区（5）；所述电解反应区底部设有进水口（3），顶部与药剂缓冲区（5）连通，所述药剂缓冲区底部设有出水口（6）和循环泵接口（7），且循环泵接口（7）通过循环泵（8）和循环管（9）与进水口（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）为铝极板。

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5-20mm。

5.一种聚合铝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）和液位计（14）连接；所述流量控制装置（10）、电源（13）、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所述聚合铝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所述聚合铝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。

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