CN207760096U - 一种处理含藻水的电化学反应池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及给水处理领域，具体涉及一种处理含藻水的电化学反应池。该反应池在中心位置或在使流水通道尽可能长的位置设有进水口，反应池的一侧壁设有出水闸门；反应池内竖直设有相互绝缘的电极隔板，在反应池内形成回转式或往复式流水通道；在相互平行的电极隔板上安装有阴极板组或阳极板组，且相邻平行段上板组的极性不同，使相邻平行段间形成电场；反应池的顶部设有行车式刮渣机和行车式刮渣机轨道，行车式刮渣机轨道与设有出水闸门的侧壁平行。上述反应池可由传统絮凝池改建，对于突然爆发的藻类污染，水厂可迅速做出反应，实现对含藻水的处理。

Description

一种处理含藻水的电化学反应池

技术领域

本实用新型涉及给水处理领域，具体涉及一种处理含藻水的电化学反应池。

背景技术

微污染水体藻类爆发，不仅影响水环境安全，也严重威胁给水处理安全。水厂中传统的除藻构筑物有微滤机、气浮池和浮沉池。但由于藻类爆发仅在环境条件适宜时才发生，很多水厂并没有微滤机、气浮池这类单独除藻的构筑物。藻类爆发期间水厂主要通过预氧化，强化混凝和增加滤池反冲洗频率等方法来应对，这些方法处理效果有限，而且也会增加水体二次污染的风险。浮沉池采用沉淀池和气浮池相结合，解决了单独增加除藻构筑物的占地问题，但针对藻类爆发期间复杂的水体水质，气浮工艺的水处理效果也存在局限。

电化学法处理含藻水，主要是电氧化、电絮凝、电气浮和电场协同产生作用，藻细胞经过电氧化作用后失稳失活，同时被电絮凝产生的多核羟基配合物和氢氧化物捕捉而形成絮体，电气浮过程中产生的微气泡附着于部分絮体上，使这部分絮体上浮至水面。与常规除藻工艺相比，电化学除藻具有无需添加化学药剂，避免二次污染；设备体积小，易于操作、管理；去除率高等优点。虽然电化学除藻工艺拥有以上优势，但如何在保证处理效果的情况下，与现有水厂处理构筑物相结合，用于实际含藻水的处理，是目前电化学除藻应用研究的难点。

发明内容

为解决上述问题本实用新型提供一种可由絮凝池改建的处理含藻水的电化学反应池。

为实现上述目的，本实用新型提供一种处理含藻水的电化学反应池，其特征在于，所述反应池中心位置设有进水口，反应池的一侧壁设有出水闸门；反应池内竖直设有绝缘的电极隔板，电极隔板以反应池中心为起点呈矩形螺旋布置，在反应池内形成回转式流水通道；在电极隔板上一组相互平行的平直段安装有阴极板组或阳极板组，且相邻平直段上板组的极性不同，使相邻平直段间形成电场；反应池的顶部设有行车式刮渣机和行车式刮渣机轨道，行车式刮渣机轨道与设有出水闸门的侧壁平行。

上述反应池可由传统的回转式絮凝池改建，在回转隔板中一组相互平行平直段上固定如上所述的阴极板组和阳极板组，即可在平直段间形成电场，实现对藻的电化学处理，藻细胞经过电氧化作用后失稳失活，同时被电絮凝产生的多核羟基配合物和氢氧化物捕捉而形成絮体，电气浮过程中产生的微气泡附着于絮体上，絮体上浮至水面。安装在反应池(絮凝池)顶端的行车式刮渣机将上述漂浮至水面的絮体刮出反应池，除去浮渣。

进一步的，所述阴极板组或阳极板组的一种安装在平行平直段的两侧，相邻平行平直段的阴极板组和阳极板组大小和安装高度一致。

进一步的，所述阴极板组或阳极板组贯穿嵌入安装在平行平直段中部，相邻平行平直段间的阴极板组和阳极板组大小和安装高度一致。

本实用新型还提供另一种处理含藻水的电化学反应池，其特征在于，反应池内竖直设有绝缘的电极隔板，所述电极隔板在反应池相对的两侧间平行交错布置，每一电极隔板与反应池的另外两侧中的一侧紧密相接，在反应池中形成往复式流水通道，所述进水口设置在使流水通道尽可能长的位置；每一电极隔板上安装有阴极板组或阳极板组，且相邻电极隔板上板组的极性不同，使相邻电极隔板间形成电场；反应池的顶部设有行车式刮渣机和行车式刮渣机轨道，行车式刮渣机轨道与设有出水闸门的侧壁平行。

上述反应池可由传统的往复式絮凝池改建，在隔板上安装所述的阴极板组和阳极板组，即可在相邻隔板间形成电场，实现对藻的电化学处理，藻细胞经过电氧化作用后失稳失活，同时被电絮凝产生的多核羟基配合物和氢氧化物捕捉而形成絮体，电气浮过程中产生的微气泡附着于絮体上，絮体上浮至水面。安装在反应池(絮凝池)顶端的行车式刮渣机将上述漂浮至水面的絮体刮出反应池，除去浮渣。

进一步的，所述电极隔板为平行直板。

进一步的，所述电极隔板还可为V型折板，电极隔板与侧壁相连的一端为直板。

进一步的，所述流水通道还包括相对折板和平行直板，所述相对折板设置在进水口和电极隔板间并与电极隔板相对，所述平行直板设置在电极隔板和出水闸门之间，所述相对折板和平行直板的数量由处理水质和水量确定。

进一步的，所述阴极板组或阳极板组的一种安装在电极隔板两侧，相邻隔板间的阴极板组和阳极板组大小和安装高度一致。

进一步的，所述阴极板组或阳极板组贯穿嵌入安装在电极隔板中部，相邻隔板间的阴极板组和阳极板组大小和安装高度一致。

根据本发明提供的上述处理含藻水的电化学反应池，优选的，所述反应池与行车式刮渣机轨道垂直的两侧设有排渣槽，所述排渣槽的外侧设有排渣管。

优选的，所述阴极板组采用铝、不锈钢或其他导电性能好的材料制备，所述阳极板组采用铝、掺硼金刚石、DSA或其他电化学性能好的材料制备。

本实用新型的有益效果如下：

1.本实用新型所述反应池可由传统絮凝池改建，在传统回转式、往复式和折板式絮凝池的平行隔板上安装阴极板组或阳极板组，同时在絮凝池顶部安装行车式刮渣机，出水端安装出水闸门，即可实现改造，对于突然爆发的藻类污染，水厂可迅速做出改进，实现对含藻水的处理。

2.本实用新型所述反应池采用电化学方法除藻，可在一个反应池中同时实现传统意义上的氧化、絮凝和气浮，也避免了对除藻水的预处理，简化了除藻流程，反应池的占地面积减小；也减少了化学试剂的使用，避免了水体二次污染的风险，处理后的水也更加安全健康。

3.本实用新型采用电化学方式除藻，可根据含藻水的含藻率和水质等其他情况随时调节电源的电压和电流，增减电极板的数量和大小，实现能耗和处理效率的最优匹配。

4.本实用新型所述反应池在构筑时，电极板组采用贯穿嵌入式的方式安装在与反应池出水方向垂直的隔板上，电极连接方式采用单极式连接方式使反应池的结构更为简单。

附图说明

图1是实施例1的俯视图；

图2是实施例1的I-I截面图；

图3是实施例2的俯视图；

图4是实施例2的I-I截面图；

图5是实施例3的俯视图；

图6是实施例3的I-I截面图；

图7是阴/阳极板组的安装简图。

图中，1-进水管、11-进水口、2-电极隔板、21-阴极板组、22-阳极板组、3-平直段、4-流水通道、5-出水闸门、6-行车式刮渣机轨道、7-行车式刮渣机、8-排渣槽、9-排渣管、101-相对折板、102-平行直板。

具体实施方式

下面将结合实施例和附图对本实用新型进行进一步的说明。

实施例1

参见图1和图2，一种处理含藻水的电化学反应池，反应池中心位置设有进水口11，反应池的一侧壁设有出水闸门5；反应池内竖直设有绝缘的电极隔板2，电极隔板2以反应池中心为起点呈矩形螺旋布置，在反应池内形成回转式流水通道4；在电极隔板2上一组相互平行的平直段3安装有铝制阴极板组21或铝制阳极板组22，所述阴极板组21或阳极板组22的一种安装在平行平直段3的两侧，且相邻平直段3上板组的极性不同，使相邻平直段3间形成电场；反应池的顶部设有行车式刮渣机7和行车式刮渣机轨道6，行车式刮渣机轨道6与设有出水闸门5的侧壁平行；所述反应池与行车式刮渣机轨道6垂直的两侧设有排渣槽8，所述排渣槽8的外侧设有排渣管9。

上述反应池可由传统的回转式絮凝池改建，在回转隔板中一组相互平行平直段3上固定如上所述的阴极板组21和阳极板组22，即可在平直段3间形成电场，实现对藻的电化学处理，藻细胞经过电氧化作用后失稳失活，同时被电絮凝产生的多核羟基配合物和氢氧化物捕捉而形成絮体，电气浮过程中产生的微气泡附着于絮体上，絮体上浮至水面。安装在反应池(絮凝池)顶端的行车式刮渣机7将上述漂浮至水面的絮体浮渣槽反应池，由排渣管9排出浮渣。

在原水藻类爆发期间，开启连接电极的电源和行车式刮渣机7电源，控制出水闸门5，使反应池水位上升。此时，絮凝池不仅具备常态的絮凝作用而且还有电化学反应作用，电极隔板2间形成的电场将藻类氧化，使其絮凝并气浮成为浮渣，再通过刮渣机将其刮至排渣槽8，通过排渣管9排出，从而实现了对藻类的去除。在非除藻工艺期间，关闭电化学反应系统，出水闸门5处于常开，絮凝池按照常规处理工艺参数进行使用。

实施例2

参见图3和图4一种处理含藻水的电化学反应池，反应池内竖直设有绝缘的电极隔板2，所述电极隔板2在反应池相对的两侧间平行交错布置，每一电极隔板2与反应的另外两侧中的一侧紧密相接，在反应池中形成往复式流水通道4，所述进水口11设置在使流水通道4尽可能长的位置；每一电极隔板2上安装有铝制阴极板组21或铝制阳极板组22，所述阴极板组21或阳极板组22的一种安装在电极隔板2两侧，相邻隔板间的阴极板组21和阳极板组22大小和安装高度一致，且相邻电极隔板2的极性不同，使相邻隔板间形成电场；反应池的顶部设有行车式刮渣机7和行车式刮渣机轨道6，行车式刮渣机轨道6与设有出水闸门5的侧壁平行；所述反应池与行车式刮渣机轨道6垂直的两侧设有排渣槽8，所述排渣槽8的外侧设有排渣管9。

在原水藻类爆发期间，开启连接电极板的电源和行车式刮渣机7电源，控制出水闸门5，使反应池水位上升。此时，絮凝池不仅具备常态的絮凝作用而且还有电化学反应作用，电极隔板2间形成的电场将藻类氧化，使其絮凝并气浮成为浮渣，再通过刮渣机将其刮至排渣槽8，通过排渣管9排出，从而实现了对藻类的去除。在非除藻工艺期间，关闭电化学反应系统，出水闸门5处于常开，絮凝池按照常规处理工艺参数进行使用。

上述反应池可由传统往复式絮凝池改造，可在往复式絮凝池的平行隔板上固定如上所述的阴极板组21或阳极板组22，出水端安装出水闸门5，在絮凝池顶部安装行车式刮渣机7，在与行车式刮渣机轨道6垂直的两侧安装排渣槽8和排渣管9即可。所述阴极板组21或阳极板组22的一种安装在电极隔板2两侧，相邻隔板间的阴极板组21和阳极板组22大小和安装高度一致。

实施例3

参见图5和图6，一种处理含藻水的电化学反应池，反应池内竖直设有绝缘的电极隔板2，所述电极隔板2在反应池相对的两侧间平行交错布置，每一电极隔板2与反应的另外两侧中的一侧紧密相接，在反应池中形成往复式流水通道4，所述电极隔板2为V型折板，电极隔板2与侧壁相连的一端为直板，所述进水口11设置在使流水通道4尽可能长的位置；所述流水通道4还包括相对折板101和平行直板102，所述相对折板101设置在进水口11和电极隔板2间并与电极隔板2相对，所述平行直板102设置在电极隔板2和出水闸门之间，所述相对折板和平行直板的数量由处理水质和水量确定；在电极隔板2上安装有铝制阴极板组21或铝制阳极板组22，所述阴极板组21或阳极板组22的一种安装在电极隔板2两侧，相邻隔板间的阴极板组21和阳极板组22大小和安装高度一致，且相邻电极隔板2上板组的极性不同，使相邻电极隔板2间形成电场；反应池的顶部设有行车式刮渣机7和行车式刮渣机轨道6，行车式刮渣机轨道6与设有出水闸门5的侧壁平行；所述反应池与行车式刮渣机轨道6垂直的两侧设有排渣槽8，所述排渣槽8的外侧设有排渣管9。

在原水藻类爆发期间，开启连接电极板组的电源和行车式刮渣机7电源，控制出水闸门5，使反应池水位上升。此时，絮凝池不仅具备常态的絮凝作用而且还有电化学反应作用，电极隔板2间形成的电场将藻类氧化，使其絮凝并气浮成为浮渣，再通过刮渣机将其刮至排渣槽8，通过排渣管9排出，从而实现了对藻类的去除。在非除藻工艺期间，关闭电化学反应系统，出水闸门5处于常开，絮凝池按照常规处理工艺参数进行使用。

上述反应池可由传统折板式絮凝池改造，可在折板式絮凝池的平行折板上固定如上所述的阴极板组21和阳极板组22，出水端安装出水闸门5，在絮凝池顶部安装行车式刮渣机7，在与行车式刮渣机轨道6垂直的两侧安装排渣槽8和排渣管9即可。

实施例1～3中，其阳极板组22也可采用掺硼金刚石、DSA或其他电化学性能好的材料制备，其阴极板组21可采用铝、不锈钢或其他导电性能好的材料制备；实施例1～3中的电极板组的安装方式也可以是阴/阳极板组22的一种嵌入式的安装在电极隔板2两侧，但隔板中间不贯穿(参见图7中的a-2)，亦可以是贯穿嵌入式的安装在电极隔板2内(参见图7中的b-1)，两种安装方式适合用于构筑过程中的反应池，将其嵌入在电极隔板2中。前一种安装方式可以减少电极板组的用量，有利于节省成本。反应池内的电极连接方式均属于单极式电极连接方式，电极隔板2的两面极性相同，同一电极隔板2上只发生一类电极反应，使得反应池的设计制造更为简单。

Claims (10)

1.一种处理含藻水的电化学反应池，其特征在于，所述反应池中心位置设有进水口（11），反应池的一侧壁设有出水闸门（5）；反应池内竖直设有绝缘的电极隔板（2），电极隔板（2）以反应池中心为起点呈矩形螺旋布置，在反应池内形成回转式流水通道（4）；电极隔板（2）上一组相互平行的平直段（3）安装有阴极板组（21）或阳极板组（22），且相邻平直段（3）上板组的极性不同，使相邻平直段（3）间形成电场；反应池的顶部设有行车式刮渣机（7）和行车式刮渣机轨道（6），行车式刮渣机轨道（6）与设有出水闸门（5）的侧壁平行。

2.一种如权利要求1所述反应池，其特征在于，所述阴极板组（21）或阳极板组（22）安装在平行平直段（3）的两侧，相邻平行平直段（3）的阴极板组（21）和阳极板组（22）大小和安装高度一致。

3.一种如权利要求1所述反应池，其特征在于，所述阴极板组（21）或阳极板组（22）贯穿嵌入安装在平行平直段（3）中部，相邻平行平直段（3）间的阴极板组（21）和阳极板组（22）大小和安装高度一致。

4.一种处理含藻水的电化学反应池，其特征在于，所述反应池内竖直设有绝缘的电极隔板（2），电极隔板（2）在反应池相对的两侧间平行交错布置，每一电极隔板（2）与反应池的另外两侧中的一侧紧密相接，在反应池中形成往复式流水通道（4），进水口（11）设置在使流水通道（4）尽可能长的位置；每一电极隔板（2）上安装有阴极板组（21）或阳极板组（22），且相邻电极隔板（2）上板组的极性不同，使相邻隔板间形成电场；反应池的顶部设有行车式刮渣机（7）和行车式刮渣机轨道（6），行车式刮渣机轨道（6）与设有出水闸门（5）的侧壁平行。

5.一种如权利要求4所述反应池，其特征在于，所述电极隔板（2）为平行直板。

6.一种如权利要求4所述反应池，其特征在于，所述电极隔板（2）为V型折板，电极隔板（2）与侧壁相连的一端为直板。

7.一种如权利要求6所述反应池，其特征在于，所述流水通道（4）还包括相对折板（101）和平行直板（102），所述相对折板（101）设置在进水口（11）和电极隔板（2）间并与电极隔板（2）相对，所述平行直板（102）设置在电极隔板（2）和出水闸门（5）之间。

8.一种如权利要求4-7任一项所述反应池，其特征在于，所述阴极板组（21）或阳极板组（22）安装在电极隔板（2）两侧，相邻隔板间的阴极板组（21）和阳极板组（22）大小和安装高度一致。

9.一种如权利要求4-7任一项所述反应池，其特征在于，所述阴极板组（21）或阳极板组（22）贯穿嵌入安装在电极隔板（2）中部，相邻隔板间的阴极板组（21）和阳极板组（22）大小和安装高度一致。

10.一种如权利要求1-7任一项所述反应池，其特征在于，所述反应池与行车式刮渣机轨道（6）垂直的两侧壁设有排渣槽（8），所述排渣槽（8）的外侧设有排渣管（9）。