CN203392902U - 一种用于处理酚醛废水的加药电絮凝处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于处理酚醛废水的加药电絮凝处理装置。主要包括橡胶槽（1）、布水管（2）、刮泥挡板（3）、进水管(4)、出泥孔（5）、集水槽（6）、排泥管（7）、转子流量计（8）、可溶钢板（9）、反应器箱体（10）。反应器进水配水管采用亚克力管45°交错开孔，使进水水流分布均匀。在处理单元内部设置排泥管以及布水管，同时在两侧每隔50mm距离将可溶钢板固定于橡胶槽中，两侧的钢板连接高压直流电正负两极。加药电絮凝处理单元中的可溶钢板的厚度为15mm，正负极分别安装10块钢板。氧化剂采用H2O2，并通过计量泵加入进水管中，在电絮凝处理单元内亚铁离子与双氧水形成芬顿试剂，电极表面以及芬顿试剂反应产生新生态的[O]、·OH和Fe3+，降低[O]、·OH能够破坏大分子键，提高酚醛废水的COD降解率，Fe3+在阴极还原成Fe2+，降低了铁泥的产生量。
Description
技术领域
本实用新型属于污水处理技术领域，具体涉及一种用于处理酚醛废水的加药电絮凝处理装置。
背景技术
随着工业革命的发展，产品日新月异，难生物降解的有机物如酚醛废水等日处理量很大。酚类和甲醛是生产酚醛树脂的主要原料，在生产酚醛树脂过程中产生含高浓度含酚含醛废水。这些废水如果直接排至水体中，将会对水体生态环境产生极大的破坏作用，酚醛废水对人、动物及水生生物都有一定的毒害作用，不能直接排放，必须对其进行有效处理。目前酚醛废水的处理还没有一个较成熟的工艺技术，主要的处理技术有电絮凝、吸附法、化学氧化、生化法和光催化氧化法等。电絮凝技术目前大多应用在电镀废水中，并已得到广泛的发展。通过比较我国GJH型污水处理装置与加拿大CURE电凝聚污水处理装置对电镀含铬废水的处理效果，表明CURE电凝聚的集中导管设计对处理重金属污染的电镀废水具有更好的效果（程青，电絮凝技术的应用，有色冶金设计与研究[J]，25(4)，67-69，2004）。利用电-芬顿程序处理酚醛树脂废水，当进水中COD为18000mg/L，亚铁离子浓度为1004mg/L，H2O2浓度为39550mg/L，电流为2A，反应时间2h，pH值为2，COD处理率为85%以上，同时增加H2O2浓度，COD处理率可提高到95%以上。因此，本实用新型专利在原有的电絮凝技术基础上加以改进，改变了传统的低电压高电流和不加氧化剂的设计方式，同时充分利用了其电气浮的特点，获得了良好的酚醛废水处理效果。
发明内容
本实用新型提供了一种处理高浓度、难降解的酚醛废水的加药电絮凝处理装置，有效去除了酚醛废水，降低了出水COD。同时由于电解过程中产生大量的微小气泡，将大量的悬浮物质浮至水面上，浮渣通过刮渣机刮至渣槽中，出水由溢流槽流出，因此又具有气浮处理技术的特点。
本实用新型提出的用于处理酚醛废水的加药电絮凝处理装置，包括橡胶槽（1）、布水管（2）、刮泥挡板（3）、进水管(4)、出泥孔（5）、集水槽（6）、排泥管（7）、转子流量计（8）、可溶钢板（9）、反应箱体（10）；所述转子流量计（8）和进水管（4）安装于反应箱体（10）上；所述布水管（2）安装在反应箱体（10）底部；所述刮泥挡板（3）、出泥孔（5）、集水槽（6）、排泥管（7）安装在反应箱体（10）上；所述反应箱体（10）内部设置有橡胶槽（1）；所述可 溶钢板（9）插入橡胶槽（1）内；所述可溶钢板（9）分别和外部电极连接。
进一步地，反应箱体（10）底部布水管（2）设有孔径大小为15mm的穿孔管，45°交错穿孔向上；反应区两侧固定有可溶钢板同时连接交替高压直流电正负电极。
进一步地，反应区内固定的可溶钢板阳极产生微小的气泡，气泡上浮过程中将悬浮的有机物带至水面上形成浮渣，浮渣经过表面的刮渣装置刮至渣槽中，沉淀的部分铁泥由排泥管排出，排泥管孔径为20mm，呈45°交错开孔向下。
本实用新型专利中，加药电絮凝处理单元中的可溶钢板的厚度为15mm，正负极分别安装10块钢板。水面上设有污泥挡板，防止上浮的污泥随出水溢流。氧化剂采用H2O2，并通过计量泵加入进水管中，在电絮凝处理单元内亚铁离子与双氧水形成芬顿试剂，可溶钢板正负极表面发生如下反应：
阳极反应：
Fe-2e→Fe2+ （1）
4OH–+4e→2H2O+2O→2H2O+O2↑ （2）
阴极反应：
2H＋+2e→2H→H2↑ （3）
芬顿试剂反应：
Fe2++H2O2→Fe3++·OH （4）此种新生态[O]、·OH有很强的氧化能力，同时[H]具有很强还原能力可将Fe3+还原成Fe2+，从而继续与H2O2反应产生更强的羟基自由基。
因此，本实用新型专利同时具有电絮凝、芬顿试剂高级氧化技术以及气浮的特点。
酚醛废水由布水管流入反应器，由左向右，自下而上首先流过可溶钢板表面，部分酚醛废水在可溶钢板的正负两极发生氧化还原反应，大分子的有机物质转化成小分子，为后续的生化处理做铺垫。底部沉淀的污泥由安装在反应器底部的排泥管排出，与布水管呈垂直方向。
本发明的创新点是：
1、本实用新型反应区两侧安装一定厚度的可溶钢板，钢板两极连接交替高压直流电正负极，相比于传统的低电压、大电流直流电，其电解电位更高，能够破坏大分子键。
2、本实用新型加药电絮凝技术，进水管加一定比例的H2O2氧化剂，可溶 钢板阳极产生亚铁离子，亚铁离子与H2O2反应产生氢氧自由基，Fe2+氧化成Fe3+，Fe3+在阴极得电子还原成Fe2+，减少了铁泥的产生量。
3、阳极表面电解水产生直径微小的氧气泡和新生态氧[O]、·OH，氧气泡上浮将悬浮物带至水面，通过刮渣机刮至渣槽中。新生态氧[O]具有极强的氧化性，也能够破坏大分子键，从而提高了对酚醛废水的COD降解率。
附图说明
图1为本实用新型的主视图。
图2为本实用新型的俯视图。
图中标号：橡胶槽（1）、布水管（2）、刮泥挡板（3）、进水管(4)、出泥孔（5）、集水槽（6）、排泥管（7）、转子流量计（8）、可溶钢板（9）、反应箱体（10）。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型装置主要包括橡胶槽（1）、布水管（2）、刮泥挡板（3）、进水管(4)、出泥孔（5）、集水槽（6）、排泥管（7）、转子流量计（8）、可溶钢板（9）、反应器箱体（10）。
进一步地，反应箱体（10）底部布水管（2）设有孔径大小为15mm的穿孔管，45°交错穿孔向上；反应区两侧固定有可溶钢板同时连接交替高压直流电正负电极。
进一步地，反应区内固定的可溶钢板阳极产生微小的气泡，气泡上浮过程中将悬浮的有机物带至水面上形成浮渣，浮渣经过表面的刮渣装置刮至渣槽中，沉淀的部分铁泥由排泥管排出，排泥管孔径为20mm，呈45°交错开孔向下。
其中橡胶槽（1）具体尺寸：长×宽为25mm×15mm，橡胶槽间隔为50mm；反应器布水管（2）使用亚克力管，其中总管直径25mm，支管直径20mm，支管上每间隔20mm向下45度开2mm圆孔；出泥孔（5）直径为50mm，集水槽（6）直径为25mm；排泥管管径为25mm，与进水布水管呈90°方向。可溶钢板（9）长×宽×厚为200mm×100mm×15mm。反应器箱体长×宽×高为600mm×250mm×400mm。
实施例1
在上述加药电絮凝处理装置中，实验条件为交替高压直流电电流5A，初始电压35V，氧化剂H2O2加药量为0.5%，反应时间10min，通过调节进水中的pH 值，来研究pH值的变化对酚醛废水的处理效果。
反应器进水CODCr25000mg/L左右，pH值分别为3、5和7。采用的运行条件为：连续进水，水力停留时间（反应时间）为10min。结果表明：当pH值为3和5时，CODCr去除率分别为56%和52%，pH为7时COD去除率为32%，pH小于7时电絮凝去除COD效果比较好，pH=3和pH=5处理效果基本相同，鉴于药剂成本考虑，选择电絮凝处理pH为5。
实施例2
在上述加药电絮凝处理装置中，实验条件为交替高压直流电电流5A，pH=5，初始电压35V，氧化剂加药量为0.5%。研究不同反应时间（水力停留时间）内出水COD浓度随着反应时间的变化。反应器进水水质为：CODCr25000mg/L。采用的运行条件为：间歇进水，测定酚醛废水在处理单元内随着反应时间不同（10min、15min、20min、25min、30min、35min和40min），出水COD浓度大小。结果表明：反应前10min内酚醛废水COD下降较快，反应10min后酚醛废水处理效果不明显，COD基本保持不变。
实施例3
在上述加药电絮凝处理装置中，实验条件为交替高压直流电电流5A，初始电压35V，反应时间为10min，研究不同加药量（0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%和1%），对酚醛废水COD的处理效果。
反应器进水水质为：CODCr为25000mg/L。采用的运行条件为：连续进水，测定酚醛废水在处理单元内随着加药量不同，出水COD浓度变化。结果表明：氧化剂的投加量与处理效果成正比，但是考虑运行成本等问题，一般氧化剂加药量都在0.6%以下效果比较好同时经济可行。
实施例4
在上述加药电絮凝处理装置中，实验条件为反应时间10min，氧化剂加药量为0.5%，pH值为5，研究不同电流对酚醛废水的处理效果。
反应器进水水质为：CODCr为25000mg/L左右。采用的运行条件为：连续进水，测定酚醛废水在不同电流条件下，出水COD浓度变化。结果表明：电流越大，电絮凝处理效果越好，但是电流过大造成耗电量升高、电线易融化短路等不良状况及安全隐患，电流超过5A，继续增大电流，效果提升幅度变小，耗电量增加幅度增大，综合考虑不够经济划算，故将电絮凝电流控制在5A。
Claims (3)
1.一种用于处理酚醛废水的加药电絮凝装置，其特征在于：包括橡胶槽（1）、布水管（2）、刮泥挡板（3）、进水管(4)、出泥孔（5）、集水槽（6）、排泥管（7）、转子流量计（8）、可溶钢板（9）、反应箱体（10）；所述转子流量计（8）和进水管（4）安装于反应箱体（10）上；所述布水管（2）安装在反应箱体（10）底部；所述刮泥挡板（3）、出泥孔（5）、集水槽（6）、排泥管（7）安装在反应箱体（10）上；所述反应箱体（10）内部设置有橡胶槽（1）；所述可溶钢板（9）插入橡胶槽（1）内；所述可溶钢板（9）分别和外部电极连接。
2.如权利要求1所述的一种用于处理酚醛废水的加药电絮凝装置，其特征在于：反应箱体（10）底部布水管（2）设有孔径大小为15mm的穿孔管，45°交错穿孔向上；反应区两侧固定有可溶钢板同时连接交替高压直流电正负电极。
3.如权利要求1所述的一种用于处理酚醛废水的加药电絮凝装置，其特征在于：反应区内固定的可溶钢板阳极产生微小的气泡，气泡上浮过程中将悬浮的有机物带至水面上形成浮渣，浮渣经过表面的刮渣装置刮至渣槽中，沉淀的部分铁泥由排泥管排出，排泥管孔径为20mm，呈45°交错开孔向下。
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|---|---|---|---|---|
| CN108892211A (zh) * | 2018-07-28 | 2018-11-27 | 范国防 | 一种电凝聚、电气浮以及电氧化还原除藻水处理一体机 |
| CN116040843A (zh) * | 2022-12-14 | 2023-05-02 | 中国五冶集团有限公司 | 一种一体化微污染水体处理装置 |
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