CN210736417U - 组合式新型含氟废水深度处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种组合式新型含氟废水深度处理装置，包括有预处理区、电化学反应区和混凝沉降区；还包括有控制系统，所述控制系统包括有PH值检测装置、氟离子检测装置和电导率检测装置；所述电化学反应区为圆柱形电解槽，所述电解槽的中心和外圆分别设置有阳极和阴极，所述阳极和阴极之间设置有颗粒型可溶性金属，所述颗粒型可溶性金属与所述阳极之间、所述颗粒型可溶性金属与所述阳极之间均设置有PTF网孔隔膜。本实用新型通过电化学吸附法高效去除氟离子，且集酸碱调节功能、电化学氧化、还原、絮凝功能、沉降分离功能于一体。
Description
技术领域
本实用新型涉及环保领域，尤其是涉及一种组合式新型含氟废水深度处理装置。
背景技术
在工业活动中，例如玻璃的制作、电制作、铝和钢的炼制以及半导体元件的制作等，普遍使用大量的氟化物类化学品，因而行生出含氟废水的处理问题。区域水源含氟量大于1.0mg/L就能造成地方性氟中毒。我国有将近1.2亿人生活在高氟地区，目前在我国氟受害者多达几千万人。除少数地区自然因素外，造成高氟污染的主要原因是大量高氟工业废水的排放。因此，国家对含氟废水的排放已制定了严格的排放标准(国家一级排放标准:含氟量く10mg/L)。目前含氟废水的处理主要采用化学沉淀法和吸附法。化学沉淀法一般用于处理高浓度的含氟废水；吸附法主要用于水量较小的饮用水的深度处理。但是采用这两种方法进行水处理很难达到现行的国家标准，而且运行费用非常高，除氟效率低，技术上有很多问题难以突破。采用电化学设备进行水处理已有悠久的历史。传统的电化学设备通常为二维电凝聚水处理装置，是采用二维平板电极在直流电场的作用下，利用可溶性阳极向溶液中溶出金属离子，金属离子经过水解、聚合形成一系列多核羟基络合物和氢氧化物，这些产物吸附能力很强，起到凝聚、吸附等作用，以去除水中有害物质。但是传统的二维平板电极面体比较小，单位槽体处理量小，电流效率低(尤其是在电导率低时)，因而在实际使用中难以有突破性地进展。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷与不足，提供一种组合式新型含氟废水深度处理装置。
一种组合式新型含氟废水深度处理装置，包括有预处理区、电化学反应区和混凝沉降区；所述预处理区上设置有进水口和酸碱溶液投放口，所述混凝沉降区上设置有出水口和排泥口，所述进水口、所述出水口和所述排泥口上均可拆连接有管道，所述管道通过法兰连接于所述进水口、出水口和排泥口上，所述管道上均设置有气泵；还包括有控制系统，所述控制系统包括有PH值检测装置、氟离子检测装置和电导率检测装置，所述预处理区内部设置有PH值检测装置、氟离子检测装置和电导率检测装置，所述电化学反应区和混凝沉降区内设置有氟离子检测装置；所述电化学反应区为圆柱形电解槽，所述电解槽的中心和外圆分别设置有阳极和阴极，所述阳极和阴极之间设置有颗粒型可溶性金属，所述颗粒型可溶性金属与所述阳极之间、所述颗粒型可溶性金属与所述阳极之间均设置有PTF网孔隔膜。
较佳地，所述阴极与所述颗粒型可溶性金属之间设置有清洗刷，所述清洗刷通过转动轴连接于所述电化学反应区的上端，所述阴极顶端还设置有电机，所述转动轴通过所述电机驱动。
较佳地，所述混凝沉降区上还设置有絮凝剂投放口。
较佳地，所述控制系统还包括有自动投料装置，所述自动投料装置通过接收所述控制系统的信号向所述预处理区和所述混凝沉降区投加物料。
较佳地，所述混凝沉降区内设置有折流板，所述折流板设置于所述混凝沉降区内的顶部和底部，顶部的所述折流板与底部的所述折流板交叉设置。
较佳地，还包括有二级电化学反应管道，所述二级电化学反应管道与所述混凝沉降区和所述电化学反应区连接。
本实用新型由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
1、本实用新型提供的一种组合式新型含氟废水深度处理装置，包括有酸碱调节功能；电化学氧化、还原、絮凝功能；沉降分离功能，可一体化式处理原始废水，方便快捷，结构简单。
2、本实用新型提供的一种组合式新型含氟废水深度处理装置，包括有所述控制系统，对投料过程精准控制，且能时刻检测水中氟离子含量，监控各个过程的处理状态。
3、本实用新型提供的一种组合式新型含氟废水深度处理装置，所述阳极和阴极之间设置有颗粒型可溶性金属，扩展了阳极的电解槽成为三维单极性电凝聚槽，大大增加了电解槽的面积比，使单位槽体的处理量增大。
4、本实用新型提供的一种组合式新型含氟废水深度处理装置，所述颗粒型可溶性金属与所述阳极之间均设置有PTF网孔隔膜，微孔径，且耐腐蚀，使电解槽内形成电势梯度电场，级间距离小，电导率高。
5、本实用新型提供的一种组合式新型含氟废水深度处理装置，所述阴极与所述颗粒型可溶性金属之间设置有清洗刷，能够及时去除阴极上的污垢，确保电解槽的导电性能，且所述电解槽为圆柱形，易于电解槽内的水流方向与电流方向垂直，使具有一定流速的含氟度水在电场作用下的迁移动力和效率得到提高，使整个装置具有极高的电化学性能。
附图说明
结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本实用新型的上述及其他特征和优点，其中：
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型的电化学反应区的电解槽的结构示意图。
具体实施方式
参见示出本实用新型实施例的附图，下文将更详细地描述本实用新型。然而，本实用新型可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本实用新型的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。
如附图1-2，本实用新型包括有预处理区1、电化学反应区2和混凝沉降区3；预处理区1上设置有进水口4和酸碱溶液投放口5，通过进水口4向装置内注入原废水，通过酸碱溶液投放口5向装置内投加氢氧化钠或盐酸溶液调整废水的PH值，并投加氯化钠调整废水电导率；混凝沉降区3上设置有出水口9和排泥口7，通过出水口9排除处理后的废水，通过排泥口7排除经电化学反应后形成的絮体；进水口4、出水口9和排泥口7上均通过法兰可拆连接有管道，管道上均设置有气泵，通过气泵提供动力。
还包括有控制系统，包括有PH值检测装置12、氟离子检测装置13和电导率检测装14置，预处理区1内部设置有PH值检测装置12、氟离子检测装置13和电导率检测装置14，用于确定向预处理区1内投加的酸碱溶液和氯化钠溶液的量，及判断PH值调节情况和电导率调节情况；电化学反应区2和混凝沉降区3内设置有氟离子检测装置13，用于监测整个过程中的氟离子变化情况，以及时做出调整。
电化学反应区2为圆柱形电解槽，易于电解槽内的水流方向与电流方向垂直，使具有一定流速的含氟度水在电场作用下的迁移动力和效率得到提高，使整个装置具有极高的电化学性能。电解槽的中心和外圆分别设置有阳极2-2和阴极2-1，阳极2-2和阴极2-1之间设置有颗粒型可溶性金属2-7，扩展了阳极2-2的电解槽成为三维单极性电凝聚槽，大大增加了电解槽的面积比，使单位槽体的处理量增大。颗粒型可溶性金属2-7与阳极2-2之间、颗粒型可溶性金属2-7与阴极2-1之间均设置有PTF网孔隔膜2-4，使电解槽内形成电势梯度电场，级间距离小，电导率高。
本实用新型集酸碱调节功能；电化学氧化、还原、絮凝功能；沉降分离功能于一体，整体式处理原始废水，方便快捷，结构简单。
在本实施例中，阴极2-1与颗粒型可溶性金属2-7之间设置有清洗刷2-6，能够及时去除阴极2-1上的污垢，确保电解槽的导电性能。清洗刷2-6通过转动轴2-5连接于电化学反应区2的上端，阴极2-1顶端还设置有电机2-3，转动轴2-5通过电机2-3驱动，电机2-3驱动转动轴2-5进而带动清洗刷2-6围绕阴极2-1外圆圆周转动达到清洗的目的。
在本实施例中，颗粒型可溶性金属2-7为铁、铝混合颗粒，在电场的作用下溶出金属离子，并经过水解、聚合、氧化、和还原以形成各种羟基络合物、多核羟基络合物以至形成氢氧化物，使氟化物以稳定的形式形成絮体。铁、铝混合颗粒的尺寸为4～6毫米，铁和铝的重量比为1：3。
在本实施例中，混凝沉降区3上还设置有絮凝剂投放口10，絮凝剂选用PAM，通过絮凝剂PAM强化废水中絮体的絮凝效果和快速沉淀性能。
在本实施例中，控制系统还包括有自动投料装置，自动投料装置通过接收控制系统的信号向预处理区1和混凝沉降区3投加物料，具体的，通过PH值检测装置12检测到的废水的PH值以判断向预处理区1投加的酸碱溶液的量。
在本实施例中，混凝沉降区3内设置有折流板8，折流板8设置于混凝沉降区3内的顶部和底部，顶部的折流板8与底部的折流板8交叉设置，使废水流动状态更活跃，使絮凝剂PAM和废水的反应更充分。
在本实施例中，还包括有二级电化学反应管道6，所述二级电化学反应管道6与所述混凝沉降区3和所述电化学反应区2连接，当混凝沉降区3内的氟离子检测装置13检测到混凝沉降3区内氟离子高于排放标准时，出水口9关闭，二级电化学反应管道6开启，废水通过二级电化学反应管道6重新进入电化学反应区2，再次进行电化学反应去除氟离子，进一步保证排出去的废水能达到国家排放标准。
因本技术领域的技术人员应理解，本实用新型可以以许多其他具体形式实现而不脱离其本身的精神或范围。尽管已描述了本实用新型的实施案例，应理解本实用新型不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本实用新型的精神和范围之内作出变化和修改。
Claims (6)
1.一种组合式新型含氟废水深度处理装置，其特征在于，包括有预处理区、电化学反应区和混凝沉降区；所述预处理区上设置有进水口和酸碱溶液投放口，所述混凝沉降区上设置有出水口和排泥口，所述进水口、所述出水口和所述排泥口上均可拆连接有管道，所述管道通过法兰连接于所述进水口、出水口和排泥口上，所述管道上均设置有气泵；
还包括有控制系统，所述控制系统包括有PH值检测装置、氟离子检测装置和电导率检测装置，所述预处理区内部设置有PH值检测装置、氟离子检测装置和电导率检测装置，所述电化学反应区和混凝沉降区内设置有氟离子检测装置；
所述电化学反应区为圆柱形电解槽，所述电解槽的中心和外圆分别设置有阳极和阴极，所述阳极和阴极之间设置有颗粒型可溶性金属，所述颗粒型可溶性金属与所述阳极之间、所述颗粒型可溶性金属与所述阳极之间均设置有PTF网孔隔膜。
2.根据权利要求1所述的组合式新型含氟废水深度处理装置，其特征在于，所述阴极与所述颗粒型可溶性金属之间设置有清洗刷，所述清洗刷通过转动轴连接于所述电化学反应区的上端，所述阴极顶端还设置有电机，所述转动轴通过所述电机驱动。
3.根据权利要求1所述的组合式新型含氟废水深度处理装置，其特征在于，所述混凝沉降区上还设置有絮凝剂投放口。
4.根据权利要求3所述的组合式新型含氟废水深度处理装置，其特征在于，所述控制系统还包括有自动投料装置，所述自动投料装置通过接收所述控制系统的信号向所述预处理区和所述混凝沉降区投加物料。
5.根据权利要求1所述的组合式新型含氟废水深度处理装置，其特征在于，所述混凝沉降区内设置有折流板，所述折流板设置于所述混凝沉降区内的顶部和底部，顶部的所述折流板与底部的所述折流板交叉设置。
6.根据权利要求1所述的组合式新型含氟废水深度处理装置，其特征在于，还包括有二级电化学反应管道，所述二级电化学反应管道与所述混凝沉降区和所述电化学反应区连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20200612 |