CN209522624U - Ecsf型一体化电絮凝高悬浮物废水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种ECSF型一体化电絮凝高悬浮物废水处理装置，该处理装置通过将电絮凝反应装置、斜管沉淀装置和多介质过滤装置，设计为一体化装置结构下依次连通的反应腔室结构，使废水中的高浓度悬浮物经过电絮凝电解处理后絮凝成大絮体，通过在斜管沉降装置大量聚集沉降后，再进入多介质过滤装置进行深度净化处理，有效解决现有高悬浮杂质废水无法适用电絮凝电解处理的难题，对高悬浮杂质废水中的杂质起到全面净化分离效果。整个装置结构功能设置合理，灵活适用性高、使用占地面积小，耗能低，无污染，更适合高悬浮物废水实际处理使用环境和工艺需求，工业实用价值高。

Description

ECSF型一体化电絮凝高悬浮物废水处理装置

技术领域

本实用新型涉及高浓度悬浮物废水的处理装置，特别涉及ECSF型一体化电絮凝高悬浮物废水处理装置。

背景技术

随着我国经济社会的全面发展、环保政策的不断完善以及建设项目环境监管力度的不断加大，砂石生产、发电、采矿，洞室开挖等工程产生的大量含高浓度悬浮物的生产废水已经成为了社会关注的焦点。

悬浮物是指粒径小于62μm的水体细颗粒，主要由泥沙、粘土、原生动物、藻类、细菌、病毒以及高分子有机物等组成，随着水体转移形成絮体而沉降。水体悬浮物与水资源、水环境和水生态密切相关。悬浮物浓度的增加导致水体物理、化学和生物特性呈现一系列变化，较为常见的不利影响包括水体景观美感下降、水处理费用增加、渔业资源下降和水生态系统严重退化等。我国《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)未对悬浮物浓度进行限制，但《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准规定，各类污废水悬浮物浓度不得高于100mg/L。国民经济活动中，各类砂石骨料加工、石材加工、矿产开采、精选冲洗等产生的废水悬浮物浓度通常高达数千甚至数万毫克每升，未保护水生态环境，将高浓度悬浮物净化至达标排放十分重要。

针对高浓度悬浮物，常用的处理方法为自然沉淀法和混凝沉淀法。高浓度悬浮物废水通常产生于进行各类采矿与选矿的偏远山区，配套建设的平流沉淀池或辐流式沉淀池均需面积较大的平坦开阔地，选址异常困难。自然沉淀时间一般较长、效果较差，为加快絮凝沉淀，大量絮凝剂如PAC和PAM等通过配水加药进入沉淀池，在提高悬浮物处理效率的同时，产生了大量含水率较高的泥渣，增加了后期泥渣处理量与处理费用。

电絮凝是利用可溶性金属阳极在电解过程中产生的金属氢氧化物絮凝去除水中污染物质的水处理工艺。该技术能有效去除水中胶体和悬浮物类污染物质。研究表明，电絮凝可使屠宰废水和电镀废水的悬浮物浓度从2390mg/L和2737mg/L分别降至31mg/L和57mg/L。与传统自然沉淀与混凝沉淀相比，电絮凝具有无药剂投入和二次污染、泥水分离效果好、泥渣含水率低、占地面积小、易于实现自动控制等优点。目前电絮凝技术在处理低于3000mg/L的悬浮物方面效率极高，但至今鲜有见到应用于高浓度悬浮物处理的技术报道。

经发明人实验研究发现，当待处理废水中悬浮物的浓度达到一定高度后，在高浓度悬浮状态下，电絮凝对悬浮物颗粒表面电荷的影响逐渐减小，单独的电絮凝无法达到合格的净化处理效果。为此，研究开发一种能够对高浓度悬浮废水的节能环保化电絮凝处理装置，具有显著环保价值。

实用新型内容

本实用新型提供一种ECSF型一体化电絮凝高悬浮物废水处理装置，该装置占地面积小、使用方便节能，能够灵活适用于不同浓度的悬浮废水的净化处理，尤其能够对高浓度悬浮废水中的悬浮物起到全面净化处理效果。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

ECSF型一体化电絮凝高悬浮物废水处理装置，包括储液箱，且在储液箱内部设置有依次连通的电絮凝反应腔室、斜管沉淀腔室和多介质过滤腔室；

所述电絮凝反应腔室内部设置有电絮凝组件，用于接收待处理高悬浮物废水，并对其进行电絮凝电解处理；所述电絮凝反应腔室的外侧壁上设置有进出口，其内侧壁上设置有连通管；所述连通管的末端伸入所述斜管沉淀腔室底部，用于将经电絮凝电解处理后的废水通入所述斜管沉淀腔室底部；

所述斜管沉淀腔室内部设置有斜管沉降区；所述斜管沉降区内设置有斜管沉降装置，并位于所述连通管末端出口的上方；在所述斜管沉降区的上方还设置有通水口，所述通水口与所述多介质过滤腔室连通；

所述多介质过滤腔室内部设置有多介质过滤器，用于接收经斜管沉降处理后的废水，并对其进行深度过滤处理。

依据上述技术方案，发明人为解决高悬浮物废水难以被电絮凝完全净化处理的难题，提供一种ECSF型一体化电絮凝高悬浮物废水处理装置，该处理装置通过增设斜管沉淀装置和多介质过滤装置，并将电絮凝反应装置、斜管沉淀装置和多介质过滤装置设计为一体化依次流通的反应腔室结构，再进一步结合对各腔室之间连通结构及关系的优化设置，使高悬浮物废水在电絮凝腔室经电絮凝电解处理后，再通过所述连通管使废水进入斜管沉淀腔室的底部；在该废水悬浮到水面过程中经设置在所述连通管上方的斜管沉降装置的折流抵挡作用，一方面使废水沿斜管沉降装置上升流动，借助重力作用对絮凝后的杂质起到分离作用；另一方面，还能借助斜管沉降装置表面的吸附作用，使废水中的细微悬浮物在其表面充分聚集成团后，再沉降到腔室底部，从而起到对废水中难电解絮凝沉降的悬浮杂质起到有效的物理净化分离作用。此外，经斜管沉降腔室处理后的废水再通过设置在所述沉降区上方的通水口，溢流进入多介质过滤腔室内，经设置在多介质腔室内部的多介质过滤器进行深度过滤处理后，使废水达到回用或外排标准。

整个处理装置不仅能实现对高悬浮物废水分级沉降，全面净化的处理效果。并且，整个装置结构功能设置合理，灵活适用性高、使用占地面积小，耗能低，无污染，更适合高悬浮物废水实际处理使用环境和工艺需求，工业实用价值高。

优选地，在所述斜管沉降区的上方还设置有溢流堰，且所述溢流堰的设置高度不高于所述通水口的高度；更优选地，所述溢流堰设置在所述通水口附近。

依据上述优选方案，通过在通水口下方，优选在通水口附近配套增设溢流堰结构，使斜管沉降装置沉降处理后的废水，溢流漫过溢流堰再经所述出水后流入所述多介质过滤腔室，更有利于悬浮杂质的沉降分离。

进一步，所述斜管沉降装置由若干斜管或斜板组件等间距横向平行排列组成。其中，优选将所述斜管沉降装置设置为若干组沿腔室内部水平横向等间距平行排列的斜管或斜板组件，优选为若干组横向等间距平行排列的斜板组件，使废水一次性通过多组斜板间隙，增加斜板与废水的接触面积，提高沉降效率。

进一步优选地，所述斜管或斜板组件的倾斜度为30～60°，更优选地，所述斜管或斜板组件的倾斜度为60°。优选地，相邻所述斜管或斜板之间的间距为1～10cm，更优选地，相邻所述斜管或斜板之间的间距为2～6cm。

其中，所述经发明人实验研究发现：当进一步将所述斜管或斜板组件的倾斜度、相邻斜管或斜板之间的间距特征参数，优选控制在上述范围时，废水与斜管或斜板之间的接触面积更大，沉降分离效果更好。

优选地，所述电絮凝反应腔室内部，还设置有与所述电絮凝组件配套设置的摆线式搅拌机构或旋转搅拌机构；用于电絮凝预处理中对废水的搅动，促进腔室内杂质絮凝成大颗粒，同时在一定程度上防止电絮凝组件的钝化。

优选地，所述斜管沉降装置的倾斜方向与所述溢流堰的安装方向相反。

优选地，该处理装置还包括多介质过滤腔室反冲洗机构，用于所述多介质过滤腔室中的多介质过滤器的反冲洗，防止反污染并延长装置使用效果与使用寿命。

进一步优选地，所述多介质过滤腔室反冲洗机构包括清液输送管道和反冲洗排污管道；所述清液输送管道用于将清液输送到所述多介质过滤腔室中的对多介质过滤器进行反冲洗；所述反冲洗排污管道用于将反冲洗后污水的接收和排放。

进一步，所述电絮凝反应腔室、斜管沉降腔室和多介质过滤腔室的底部均设置有排污管道支路。

优选地，该处理装置还包括排污主管道，所述排污主管道分别与各排污管道支路以及所述反冲洗排污管道连通，用于污水的集中排放处理。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、净化处理效果好：依据本实用新型所述处理装置，通过增设斜管沉淀装置和多介质过滤装置，并将电絮凝反应装置、斜管沉淀装置和多介质过滤装置设计为一体化依次连通的反应腔室结构，使经电絮凝沉淀处理后的废水中难以絮凝分离的高浓度悬浮杂质，通过在斜管沉降装置大量聚集沉降后，再进入多介质过滤装置进行深度净化处理，有效解决现有高悬浮杂质废水无法适用电絮凝沉淀技术的难题，对高悬浮杂质废水中的杂质起到全面净化分离效果，使废水达到回用或外排标准。

2、节能无污染：依据本实用新型所述处理装置，整个处理净化过程无需添加化学药剂，通过电絮凝电解处理和斜管沉淀处理及多介质过滤处理相结合，有效降低整个处理装置能耗，耗能低，无污染，更适合高悬浮物废水实际处理使用环境和工艺需求，工业环保实用价值高。

3、占地面积小、灵活性高：依据本实用新型所述处理装置，该装置通过将电絮凝反应装置、斜管沉淀装置和多介质过滤装置设计为一体化的连通腔室结构，极大减小了装置使用占地面积、安装使用更方便；并通过各腔室内装置之间的协同作用，能够适用于不同杂质浓度的悬浮废水的处理，灵活适用性高。

附图说明

图1是本实用新型实施例中所述ECSF型一体化电絮凝高悬浮物废水处理装置的结构示意图。

图2为图1所述ECSF型一体化电絮凝高悬浮物废水处理装置的内部结构透视示意图。

图3为图1所述ECSF型一体化电絮凝高悬浮物废水处理装置在处理废水时的工作原理示意图。

图4为图1所述ECSF型一体化电絮凝高悬浮物废水处理装置反冲洗时的工作原理示意图。

图中标记：1-电絮凝反应腔室，101-电絮凝组件，102-搅拌组件，102A-滑动连杆，102B-搅拌轴，102C-固定底盘，103-进水口，2-斜管沉淀腔室，2A-连通管，201-斜管沉降装置，3-多介质过滤腔室，3A-通水口，301-多介质过滤器，302-出水口，4-溢流堰，501-清液输送管道，502-反冲洗排污管道，K-排污主管道，K1-排污管道支路一，K2-排污管道支路二，K3-排污管道支路三，M-电控柜。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1和图2所示，本实施提供一种ECSF型一体化电絮凝高悬浮物废水处理装置，该处理装置包括储液箱，在本实施例中所述储液箱为长方形箱体；在储液箱内部设置有依次连通的电絮凝反应腔室1、斜管沉淀腔室2和多介质过滤腔室3。

所述电絮凝反应腔室1内部设置有电絮凝组件101，所述电絮凝组件101选用铝极板、铁极板、铝铁混合极板中的任意一种或几种；所述电絮凝反应腔室1的外侧壁上设置有进水口103，用于接收待处理高悬浮物废水，并对其进行电絮凝电解处理。

优选地，在所述电絮凝腔室内部还设置有与所述电絮凝组件101配套的搅拌组件102，用于搅动电絮凝反应腔室内废水，促进腔室内小颗粒杂质絮凝成大颗粒。更优选地，所述搅拌组件102具体为与电絮凝组件101配套设置的摆线式搅拌装置，包括滑动连杆102A、搅拌轴102B和固定底盘102C，其中所述滑动连杆102A设置在电絮凝反应腔室的顶壁上，所述搅拌轴102B顶端与滑动连杆102A固定，搅拌轴102B的末端与固定底盘102C固定，所述电絮凝组件101固定在固定底盘102C上，使滑动连杆102A驱动搅拌轴102B转动，从而带动固定底盘101C上的电絮凝组件101搅动，促进腔室内小颗粒杂质絮凝成大颗粒。

所述电絮凝反应腔室1的内侧壁上设置有连通管2A；所述连通管2A的末端伸入所述斜管沉淀腔室2底部，用于将经电絮凝电解处理后的废水通入所述斜管沉淀腔室2底部。

进一步，所述电絮凝反应腔室1为底部设置有连通的倒圆锥形筒，该倒圆锥形筒的底部设置有排污管道支路一K1，用于电絮凝反应腔室内絮体沉淀的排放。

所述斜管沉淀腔室2内部设置有斜管沉降区；所述斜管沉降区内设置有斜管沉降装置201，所述斜管沉降装置201位于所述连通管2A的末端出口上方；优选地，所述斜管沉降装置201由若干斜管或斜板组件等间距横向平行排列组成，使废水一次性通过多组斜板间隙，增加斜板与废水的接触面积，提高沉降净化效率。更优选地，所述斜管或斜板组件的倾斜度为30～60°，所述斜管或斜板组件的倾斜度为60°，相邻所述斜管或斜板之间的间距为1～10cm，更优选为2～6cm，使废水与斜管或斜板之间的接触面积更大，沉降分离效果更好。

在所述斜管沉降区的上方还设置有通水口3A，所述通水口3A与所述多介质过滤腔室301连通；所述通水口3A优选设置在斜管沉降区的上方，使经斜管沉降腔室处理后的废水，经溢流作用，进入所述多介质过滤腔室301中。优选地，在所述斜管沉降区的上方还设置有溢流堰4，且所述溢流堰的设置高度不高于所述通水口3A的高度；更优选地，所述溢流堰4与所述通水口3A配套设置，使斜管沉降装置201沉降处理后的废水，溢流漫过溢流堰4再经所述通水口3A流入所述多介质过滤腔室3，促进絮体杂质在溢流堰的阻挡作用下的进一步沉降分离。再优选地，所述斜管沉降装置201的倾斜方向与所述溢流堰4的安装方向相反，即所述斜管沉降装置201的顶部开口方向为远离所述溢流堰4所在固定安装侧壁的方向，从而延长水流在沉降腔室内的停留时间，更利于絮体杂质的沉降分离。

进一步，所述斜管沉淀腔室1为底部设置有连通的倒圆锥形筒，该倒圆锥形筒的底部设置有排污管道支路二K2和排污管道支路三K3，用于斜管沉淀腔室1内部产生的杂质污水的排放。

所述多介质过滤腔室3内部设置有多介质过滤器301，所述多介质过滤腔室3的外侧壁上设置有出水口302，用于净化处理后废水的排出。

优选地，该处理装置还包括多介质过滤腔室反冲洗机构，所述多介质过滤腔室反冲洗机包括清液输送管道501和反冲洗排污管道502；所述清液输送管道501用于将清液输送到所述多介质过滤腔室3中对多介质过滤器301进行反冲洗；所述反冲洗排污管道502用于反冲洗后污水的接收和排放。

优选地，该处理装置还包括排污主管道K，所述排污主管道K分别依次与排污管道支路一K1、排污管道支路二K2、排污管道支路三K3以及所述反冲洗排污管道502连通，用于污水的集中排放处理。

运行原理：

(1)在废水净化处理时：如图3所示，关闭反冲洗排污管道502和清液输送管道501的开关阀门，其他管道阀门呈打开状态。待处理的高悬浮物废水经进水口103通入电絮凝反应腔室1内部，经电絮凝组件101电解絮凝反应电解处理后，无法被电絮凝沉淀净化分离的悬浮杂质通过所述连通管2A随废水进入斜管沉淀腔室2的底部；经设置在所述连通管2A末端上方的斜管沉降装置201的折流阻挡作用，一方面使废水沿斜管沉降装置201上升流动，借助重力作用对悬浮杂质起到分离作用；另一方面，还能借助斜管沉降装置201表面的吸附作用，使废水中的细微悬浮物在其表面充分聚集成团后，再沉降到腔室2底部，从而起到对废水中难沉降的悬浮杂质起到有效的物理净化分离作用。此外，经斜管沉降腔室2处理后的废水再通过设置在所述沉降区上方的通水口3A，溢流进入多介质过滤腔室3内，经设置在多介质腔室3内部的多介质过滤器301进行深度过滤处理后，使废水达到回用或外排标准。所述电絮凝反应腔室1、斜管沉降腔室2内部在处理过程中产生的絮凝杂质，分别经底部排污管道支路一K1、排污管道支路二K2和排污管道支路三K3定期或不定期排放后，再统一经排污主管道K进行集中排放处理。

(2)反冲洗时：如图4所示，打开反冲洗排污管道502和清液输送管道501的开关阀门，关闭其他阀门开关。反冲洗时清液经所述清液输送管道501，从多介质过滤腔室3的底部通入，多介质过滤器301进行反冲洗后的污水经所述反冲洗排污管道502，流入排污主管道K后被集中处理，从而完成整个反冲洗过程。

对比例1

该对比例相对于实施例1设置，其与实施例1的区别仅在于：将所述斜管沉淀腔室2内部设置的斜管或斜板组件的间距改为15cm。其余特征均不变。

效果测试例

分别使用实施例1和对比例1中所述ECSF型一体化电絮凝高悬浮物废水处理装置，对南充某化工厂污水进行净化处理，处理前后的水质检测结果如下表1所示：

表1处理前后水质检测数据

从上述测试结果可知：若改变本实用新型所述的ECSF型一体化电絮凝高悬浮物废水处理装置步骤中斜管沉降装置的间距控制参数，则会导致电解处理后的废水在斜管沉降步骤中未能与斜管沉降装置201表面充分接触沉降，从而导致整个装置运行负荷加重，且处理后废水的出水水质净化度降低。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.ECSF型一体化电絮凝高悬浮物废水处理装置，包括储液箱，其特征在于，在储液箱内部设置有依次连通的电絮凝反应腔室、斜管沉淀腔室和多介质过滤腔室；

所述电絮凝反应腔室内部设置有电絮凝组件，用于接收待处理高悬浮物废水，并对其进行电絮凝电解处理；所述电絮凝反应腔室的外侧壁上设置有进出口，其内侧壁上设置有连通管；所述连通管的末端伸入所述斜管沉淀腔室底部，用于将经电絮凝除杂后的废水通入所述斜管沉淀腔室底部；

所述斜管沉淀腔室内部设置有斜管沉降区；所述斜管沉降区内设置有斜管沉降装置，并位于所述连通管的出口上方；在所述斜管沉降区的上方还设置有通水口，所述通水口与所述多介质过滤腔室连通；

所述多介质过滤腔室内部设置有多介质过滤器，用于接收经斜管沉降处理后的废水，并对其进行深度过滤处理。

2.根据权利要求1所述的ECSF型一体化电絮凝高悬浮物废水处理装置，其特征在于，在所述斜管沉降区的上方还设置有溢流堰，且所述溢流堰的设置高度不高于所述通水口的高度。

3.根据权利要求2所述的ECSF型一体化电絮凝高悬浮物废水处理装置，其特征在于，所述斜管沉降装置由若干斜管或斜板组件等间距横向平行排列组成。

4.根据权利要求3所述的ECSF型一体化电絮凝高悬浮物废水处理装置，其特征在于，所述斜管或斜板组件的倾斜度为30～60°。

5.根据权利要求4所述的ECSF型一体化电絮凝高悬浮物废水处理装置，其特征在于，相邻所述斜管或斜板之间的间距为1～10cm。

6.根据权利要求2～5任一所述的ECSF型一体化电絮凝高悬浮物废水处理装置，其特征在于，所述斜管沉降装置的倾斜方向与所述溢流堰的安装方向相反。

7.根据权利要求1所述的ECSF型一体化电絮凝高悬浮物废水处理装置，其特征在于，还包括多介质过滤腔室反冲洗机构，用于所述多介质过滤腔室中多介质过滤器的反冲洗。

8.根据权利要求7所述的ECSF型一体化电絮凝高悬浮物废水处理装置，其特征在于，所述多介质过滤腔室反冲洗机构包括清液输送管道和反冲洗排污管道；所述清液输送管道用于将清液输送到所述多介质过滤腔室中对多介质过滤器进行反冲洗；所述反冲洗排污管道用于反冲洗后污水的排放。

9.根据权利要求8所述的ECSF型一体化电絮凝高悬浮物废水处理装置，其特征在于，所述电絮凝反应腔室、斜管沉降腔室和多介质过滤腔室的底部均设置有排污管道支路。

10.根据权利要求9所述的ECSF型一体化电絮凝高悬浮物废水处理装置，其特征在于，还包括排污主管道，所述排污主管道分别与各排污管道支路以及所述反冲洗排污管道连通，用于污水的集中排放处理。