CN213924348U - 一种用于含盐有机废水的电化学处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于含盐有机废水的电化学处理装置，包括直流电源以及依次连接的栅格箱、沉淀箱、搅拌箱、调速泵、流量计和电化学处理箱，所述电化学处理箱内设置有阴极板和二氧化锡阳极板，所述阴极板和所述直流电源的正极电连接，所述二氧化锡阳极板和所述直流电源的负极电连接，所述直流电源上电连接有用于控制所述直流电源的电流大小的控制模块，所述控制模块上电连接有电流密度计。采用电化学处理含盐有机废水，成本相对较低，通过采用二氧化锡阳极板，有效降低析氧竞争反应，且氨氮去除率和COD去除率相对较高，废水处理效果相对较好，同时通过设置电流密度计，有效降低电化学反应所产生的氢气、氧气或氯气等副产品，同时有助于降低能耗。

Description

一种用于含盐有机废水的电化学处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种水处理装置，尤其是一种用于含盐有机废水的电化学处理装置。

背景技术

随着科技的发展和人们生活水平的提高，人们的生产生活过程中也产生了大量的含盐有机废水，例如制药、印染和食品加工等行业的生产过程中会排放大量高浓度无机盐类废水，垃圾渗透液中也存在大量含有有机废水，如果不经处理直接排放将会严重污染环境。

由于微生物的活性在高盐条件下受到限制，传统的生物法难以适用于含盐有机废水的处理，因此目前广泛使用的是物理化学方法，如活碳吸附法等，然而，这类物理化学方法投资成本相对较高，且处理后的废水可能仍然无法达到直接排放的标准，即处理效果相对较差。

电化学法是通过选用具有催化活性的电极材料，在电极反应过程中直接或间接产生大量氧化能力极强的羟基自由基（·OH），其氧化能力仅次于氟，能够分解难生化降解有机物，并在很大程度上提高了废水的可生化性能，同时由于含盐有机废水本身含有电解质而无需外加电解质，成本相对较低，然而，现有的电化学废水处理装置在进行降解污染物的过程中，污染物会被吸附到阳极表面，然后通过电子传递反应形成羟基自由基（·OH），强氧化性的自由基会破坏污染物的分子结构，分解为CO₂，但是此过程存在析氧竞争反应，会耗部分自由基，降低氧化效率，能耗相对较高，且存在氧化过程中伴有的副反应析出量难以控制等问题。

有鉴于此，本申请人对用于含盐有机废水的电化学处理装置的结构进行了深入的研究，遂有本案产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种成本相对较低、废水处理效果相对较好、能耗相对较低且副反应析出量易于控制的用于含盐有机废水的电化学处理装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于含盐有机废水的电化学处理装置，包括直流电源以及依次连接的栅格箱、沉淀箱、搅拌箱、调速泵、流量计和电化学处理箱，所述电化学处理箱内设置有阴极板和二氧化锡阳极板，所述阴极板和所述直流电源的正极电连接，所述二氧化锡阳极板和所述直流电源的负极电连接，所述直流电源上电连接有用于控制所述直流电源的电流大小的控制模块，所述控制模块上电连接有穿插在所述电化学处理箱内的电流密度计。

作为本实用新型的一种改进，所述电流密度计包括竖直布置的PCB板、包覆在所述PCB板上的绝缘层、多个从下至上依次固定连接在所述绝缘层外表面的导电片以及多个设置在所述电化学处理箱外侧且分别与各所述导电片一对一电连接的电流表，各所述电流表的信号输出端分别与所述控制模块电连接。

作为本实用新型的一种改进，所述调速泵和所述流量计之间设置有三通电磁阀，所述三通电磁阀还连接有在所述搅拌箱的上部与所述搅拌箱连通的回水管，所述调速泵和所述搅拌箱的连接位置位于所述搅拌箱的下部。

作为本实用新型的一种改进，所述栅格箱内设置有多个竖直布置且水平依次排列的栅格板，所述栅格箱的一侧连接有进水管，另一侧通过管道与所述沉淀箱的上端连接，多个所述栅格板的栅距相对靠近所述进水管的一侧向另一侧方向逐渐增大。

作为本实用新型的一种改进，所述栅格箱的底部开设有排渣口，所述排渣口上可拆卸密封连接有挡板。

作为本实用新型的一种改进，所述栅格箱内设置有超声波清洗器。

作为本实用新型的一种改进，所述二氧化锡阳极板为Ti/SnO₂-PdO₂-RuO₂合金板。

作为本实用新型的一种改进，所述阴极板为炭毡板。

采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

1、采用电化学处理含盐有机废水，成本相对较低，通过采用具有高析氧电位和高稳定性的二氧化锡阳极板，有效降低析氧竞争反应，且氨氮去除率和COD去除率相对较高，废水处理效果相对较好，同时通过设置电流密度计，便于控制电化学反应过程，有效降低电化学反应所产生的氢气、氧气或氯气等副产品，同时有助于降低能耗。

2、通过选用Ti/SnO₂-PdO₂-RuO₂合金板作为阳极，在对电解质氯离子质量浓度约为5000-15000mg· L^-1的高含盐有机废水（如染料废水或采油污水）进行处理时，在电流密度为15 A·dm^-2的条件下，电化学处理4小时左右，含盐有机废水中的氨基本上可以被完全去除，COD值也能够达到小于mg· L^-1的国家标准。

3、通过设置栅格箱，可以有效去除废水中含有的体积相对较大的颗粒状污染物，再通过沉淀达到初步净化废水的效果。

附图说明

图1为本实用新型用于含盐有机废水的电化学处理装置的结构示意图，图中未示出电流密度计和电源和控制模块的连接关系；

图2为本实用新型中电流密度计的结构示意图；

图3为本实用新型中电流密度计的电路原理示意图。

图中对应标示如下：

10-直流电源； 11-控制模块；

20-栅格箱； 21-栅格板；

22-进水管； 23-挡板；

30-沉淀箱； 31-输送泵；

40-搅拌箱； 41-三通电磁阀；

50-调速泵； 60-流量计；

70-电化学处理箱； 71-阴极板；

72-二氧化锡阳极板； 73-出水管；

80-电流密度计； 81-PCB板；

82-导电片； 83-电流表。

具体实施方式

下面结合具体实施例对实用新型做进一步的说明：

如图1-图3所示，本实施例提供一种用于含盐有机废水的电化学处理装置，包括直流电源10以及依次连接且连通的栅格箱20、沉淀箱30、搅拌箱40、调速泵50、流量计60和电化学处理箱70，其中，直流电源10可以采用常规的电源，也可以利用整流器将市电转换为直流电作为电源使用，此处不再详述。

栅格箱20内设置有多个竖直布置且水平依次等间距排列的栅格板21，栅格箱20的一侧连接有进水管22，进水管22上设置有进水阀，另一侧通过管道与沉淀箱30的上端连接，必要时可以在该管道上设置启闭阀，多个栅格板21的栅距相对靠近进水管22的一侧向另一侧方向逐渐增大，其中栅距最小的栅格的栅距为5-7mm，栅距最大的栅格的栅距为29-31mm，这样废水流经栅格箱20之后，其所含有的体积相对较大的颗粒状污染物会被栅格所过滤，并沉淀到栅格箱20的箱底。优选的，栅格箱20的底部开设有排渣口，该排渣口上可拆卸密封连接有挡板23，以便清理沉淀在栅格箱20底部的污染物。此外。栅格箱20内设置有超声波清洗器（图中未示出），超声波清洗器由外接电源（非本实施例提供的装置的一部分）供电，以便清理粘附在栅格板21上的颗粒，提高过滤效果。

沉淀箱30的中部通过输送泵31与搅拌箱40的上部连接，以确保流向搅拌箱40的为废水的上清液和悬浮液。同时，调速泵50和流量计60之间设置有三通电磁阀41，三通电磁阀41还连接有在搅拌箱40的上部与搅拌箱40连通的回水管，而调速泵50和搅拌箱40的连接位置位于搅拌箱40的下部，这样，在不需要往电化学处理箱70输送废水时，通过调速泵50将搅拌箱40下部的水抽到搅拌箱40上部使其循环流动，实现搅拌。当然，也可以通过在搅拌箱40内设置搅拌叶片实现搅拌，但效果相对较差。

电化学处理箱70内设置有阴极板71和二氧化锡阳极板72，优选的，在本实施例中，阴极板71为炭毡板，而二氧化锡阳极板72为Ti/SnO₂-PdO₂-RuO₂合金板，经测试，选用Ti/SnO₂-PdO₂-RuO₂合金板作为阳极，在对电解质氯离子质量浓度约为5000-15000mg· L^-1的高含盐有机废水（如染料废水或采油污水）进行处理时，在电流密度为15 A·dm^-2的条件下，电化学处理4小时左右，含盐有机废水中的氨基本上可以被完全去除，COD值也能够达到小于mg· L^-1的国家标准。当然，阴极板71和直流电源10的正极电连接，二氧化锡阳极板72和直流电源10的负极电连接，以便通过直流电源10为其电解反应供电。当然，电化学处理箱70上连接有出水管73，出水管73上设置有出水阀。

优选的，在本实施例中，直流电源10上电连接有用于控制直流电源10的电流大小的控制模块11，该控制模块11可以为PLC控制模块或微电脑板，控制模块11上电连接有穿插在电化学处理箱70内的电流密度计80，该电流密度计80包括竖直穿插在电化学处理箱70内的PCB板81、包覆在PCB板81上的绝缘层（图中未示出）、多个从下至上依次固定连接在绝缘层外表面的导电片82以及多个设置在电化学处理箱70外侧且分别与各所述导电片82一对一电连接的电流表83，具体的，PCB板的下端穿插在电化学处理箱70内，上端从电化学处理箱70的内腔顶壁穿出到电化学处理箱70外部，各电流表83都固定连接在PCB板位于电化学处理箱70外部，且导电片82和对应的电流表83的连接导线位于PCB板上。各电流表83的信号输出端分别与控制模块11电连接，且各电流表83同时与电流的负极连接。通过不同上下位置的导电片82可以采集电化学处理箱70内不同位置的电流密度值，然后取其平均值，当然，导电片82的面积是已知的（即预先设定好的），这样才能够通过对应的电流表83测得的电流值处于导电片82的面积来获得单位面积的电流密度值，进而借助控制模块11根据电流密度值控制直流电源10的输出电流。

使用时，废水经栅格箱20被送入沉淀箱30，静置一段时间后通过输送泵31送入搅拌箱40，此时，新的废水再经栅格箱20补充到沉淀箱30内；废水进入搅拌箱40后，在调速泵50和三通电磁阀41的控制下从搅拌箱40的下部循环流动到上部实现搅拌，使得沉淀获得的悬浮液和上清液充分混合，搅拌一段时间后，通过控制三通电磁阀41经流量计60流入电化学处理箱70，即流入电化学处理箱70的废水容量是已知的，以便据此设置电流大小并计算电化学处理时间；完成电化学处理后的废水通过废水管73排出。

上面结合附图对本实用新型做了详细的说明，但是本实用新型的实施方式并不仅限于上述实施方式，本领域技术人员根据现有技术可以对本实用新型做出各种变形，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于含盐有机废水的电化学处理装置，其特征在于，包括直流电源以及依次连接的栅格箱、沉淀箱、搅拌箱、调速泵、流量计和电化学处理箱，所述电化学处理箱内设置有阴极板和二氧化锡阳极板，所述阴极板和所述直流电源的正极电连接，所述二氧化锡阳极板和所述直流电源的负极电连接，所述直流电源上电连接有用于控制所述直流电源的电流大小的控制模块，所述控制模块上电连接有穿插在所述电化学处理箱内的电流密度计。

2.如权利要求1所述的用于含盐有机废水的电化学处理装置，其特征在于，所述电流密度计包括竖直布置的PCB板、包覆在所述PCB板上的绝缘层、多个从下至上依次固定连接在所述绝缘层外表面的导电片以及多个设置在所述电化学处理箱外侧且分别与各所述导电片一对一电连接的电流表，各所述电流表的信号输出端分别与所述控制模块电连接。

3.如权利要求1所述的用于含盐有机废水的电化学处理装置，其特征在于，所述调速泵和所述流量计之间设置有三通电磁阀，所述三通电磁阀还连接有在所述搅拌箱的上部与所述搅拌箱连通的回水管，所述调速泵和所述搅拌箱的连接位置位于所述搅拌箱的下部。

4.如权利要求1所述的用于含盐有机废水的电化学处理装置，其特征在于，所述栅格箱内设置有多个竖直布置且水平依次排列的栅格板，所述栅格箱的一侧连接有进水管，另一侧通过管道与所述沉淀箱的上端连接，多个所述栅格板的栅距相对靠近所述进水管的一侧向另一侧方向逐渐增大。

5.如权利要求4所述的用于含盐有机废水的电化学处理装置，其特征在于，所述栅格箱的底部开设有排渣口，所述排渣口上可拆卸密封连接有挡板。

6.如权利要求4所述的用于含盐有机废水的电化学处理装置，其特征在于，所述栅格箱内设置有超声波清洗器。

7.如权利要求1-6中任一权利要求所述的用于含盐有机废水的电化学处理装置，其特征在于，所述二氧化锡阳极板为Ti/SnO₂-PdO₂-RuO₂合金板。

8.如权利要求1-6中任一权利要求所述的用于含盐有机废水的电化学处理装置，其特征在于，所述阴极板为炭毡板。

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