CN217578594U - 一种一体式电磁耦合强化混凝水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一体式电磁耦合强化混凝水处理装置，属于环境保护中水处理技术领域。包括电解池，所述电解池一侧固定连接有进水口，所述电解池远离进水口的一侧固定连接有磁混池，所述磁混池远离电解池的一侧固定连接有絮凝池，所述絮凝池远离磁混池的一侧固定连接有高效沉淀池，所述高效沉淀池远离絮凝池的一侧固定连接有出水口。与现有技术相比，本申请通过磁混凝工艺和电絮凝技术的耦合，在保持了磁混凝工艺快速、高效、占地面积小等优势的同时，省去了混凝剂投加系统，简化了装置结构和形式，使混凝反应过程的控制更加便捷和精准。

Description

一种一体式电磁耦合强化混凝水处理装置

技术领域

本实用新型属于环境保护中水处理技术领域，特别涉及一种适用于高效快速水处理场景的一体式电磁耦合强化混凝水处理装置。

背景技术

混凝沉淀是最为常用的水处理工艺，通过投加混凝剂使水中不溶性悬浮微粒脱稳凝聚，并逐渐形成粒径较大的絮体，再通过重力沉降固－液分离，以达到净化水质的目的。传统的混凝沉淀工艺一般由混凝池和沉淀池两部分构成，但实际应用中存在絮体沉淀速度慢、除污效能不高、设备占地面积大的缺点。

近年来，为了提高混凝沉淀工艺的实用性能，将磁分离技术与混凝沉淀相结合的磁混凝工艺逐渐受到水处理领域的关注。磁混凝工艺是在传统混凝过程中同步加入磁种，使不溶性污染物在混凝作用下，以磁粉为核心形成磁性絮体，不仅絮凝沉淀效果得到强化，出水水质好；而且磁性絮体密度大，可利用重力或外磁场快速沉淀分离，因此又具有了快速、高效的优点，大大缩短原混凝沉淀系统的水力停留时间，缩小装置体积，拓展了工艺的应用场景。

磁混凝技术在污水厂尾水深度处理和黑臭水体治理领域已有较多应用，取得了较好水处理效果。但磁混凝工艺运行过程中，仍需要连续向废水中投加混凝剂，因此仍需配备复杂的混凝剂投药系统，使其存在工艺装备较复杂、运行维护要求高、沉渣量大、自动化控制难度大等缺点。另一方面，磁混凝工艺的机制与传统混凝基本一致，去除目标污染物仍然为不溶性物质，对溶解性污染物，如有机污染物，的去除效能仍然较低。因此，有必要对现有磁混凝工艺装备进行优化和改进，简化设备结构，且改善其对于溶解性污染物的去除效能，全面提高出水水质和工艺适用性。

电絮凝技术是在电流作用下，通过牺牲金属阳极(一般为Fe或Al)产生电解溶液，原位形成具有絮凝作用的高价金属阳离子，并通过混凝和沉淀过程来去除水中的不溶性污染物。同时，电絮凝过程中还同步耦合了电解气浮和电解氧化作用，进一步强化了工艺除污效果。大量工程实务和研究论文均证实，电絮凝产生的絮体相较于普通混凝更为密实，脱水效果更好。因具有处理效率高、适应范围较广，无需添加化学药剂、不易造成二次污染，产泥量少、形成的污泥稳定无毒，工艺简单、易实现自动化管理和控制等大量优点，电絮凝技术已成为当前水和污水物化处理新技术开发的热点。

本专利为突破现有磁混凝工艺技术投药系统繁琐、运行控制复杂的局限，并进一步提升处理效果，在磁混凝工艺中引入电絮凝技术，利用电絮凝的电解过程原位生成高效絮凝剂，代替外源絮凝剂的添加，省去了原有混凝剂投加装置，降低了磁混凝的工艺运行难度，有效提高工艺自控水平。

实用新型内容

针对磁混凝工艺装置混凝剂投药系统复杂、控制难度高、沉渣量大、对水中溶解性污染物去除能力差等局限。本实用新型提出了一种一体式的电/磁耦合强化混凝水处理装置，在保持了磁混凝工艺特点和优势的基础上，引入电絮凝工艺，即可提升处理效果，又可省去原有复杂的混凝剂投加系统，简化工艺运行操作。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：一种一体式电磁耦合强化混凝水处理装置，包括电解池，所述电解池一侧固定连接有进水口，所述电解池远离进水口的一侧固定连接有磁混池，所述磁混池远离电解池的一侧固定连接有絮凝池，所述絮凝池远离磁混池的一侧固定连接有高效沉淀池，所述高效沉淀池远离絮凝池的一侧固定连接有出水口。

进一步的，所述电解池内部固定连接有电极板，所述电极板通过导线连接有直流电源。

进一步的，所述电解池内部底端、磁混池内部顶端和絮凝池内部顶端均固定连接有搅拌机。

进一步的，所述高效沉淀池内部顶端固定连接有出水渠，所述出水口贯穿高效絮凝池侧壁，所述出水渠与出水口固定连接。

进一步的，所述高效絮凝池通过管道固定连接有回流泵，所述回流泵通过管道磁粉分离机固定连接，所述磁粉分离机通过管道和磁混池固定连接。

本实用新型的有益效果：

(1)通过磁混凝工艺和电絮凝技术的耦合，在保持了磁混凝工艺快速、高效、占地面积小等优势的同时，省去了混凝剂投加系统，简化了装置结构和形式，使混凝反应过程的控制更加便捷和精准。

(2)电絮凝过程原位形成新生态的絮凝成分，相比于外加化学絮凝剂而言絮凝能力更强，剩余污泥量少。

(3)电絮凝过程可通过电氧化还原反应，强化污水中有溶解性污染物的去除效果，使新装置除污效果更加全面。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本申请的结构示意图；

图2为本申请的俯视图；

图中各标号对应的部件如下：1、进水口；2、电解池；3、搅拌机；4、电极板；5、直流电源；6、磁粉分离机；7、磁混池；8、絮凝池；9、高效沉淀池；10、回流泵；11、出水渠；12、出水口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1～2所示，一种一体式电磁耦合强化混凝水处理装置，包括电解池2，所述电解池2一侧固定连接有进水口1，所述电解池2远离进水口1的一侧固定连接有磁混池7，所述磁混池7远离电解池2的一侧固定连接有絮凝池8，所述絮凝池8远离磁混池7的一侧固定连接有高效沉淀池9，所述高效沉淀池9远离絮凝池8的一侧固定连接有出水口12。

进一步的，所述电解池2内部固定连接有电极板4，所述电极板4通过导线连接有直流电源5。

进一步的，所述电解池2内部底端、磁混池7内部顶端和絮凝池8内部顶端均固定连接有搅拌机3。

进一步的，所述高效沉淀池9内部顶端固定连接有出水渠11，所述出水口12贯穿高效絮凝池8侧壁，所述出水渠11与出水口12固定连接。

进一步的，所述高效絮凝池8通过管道固定连接有回流泵10，所述回流泵10通过管道磁粉分离机6固定连接，所述磁粉分离机6通过管道和磁混池7固定连接。

在一个具体的实施例中，电解池2中设有电极板4及其外接直流电源5。极板材料一般为Fe或Al。与电源正极相接的为阳极板，与电源负极相接的为阴极板。多组电极板按阴阳交替的方式，平行布置于池中，极板之间保持一定的间距。外接直流电源5用于控制通电电流大小。电解池底部有一搅拌机3用于池内污水的混合。

磁混池7中内置搅拌机3，工作时中速转动，辅助磁性絮体的生成与成长，该池在工作时投加回收的磁粉以及部分回流磁泥用于强化混凝过程。

絮凝池内置搅拌机3，工作时低速转动，使得生成的磁性絮体进一步成长。

高效沉淀池9上部为斜板沉降区，用于泥水分离，出水澄清后经溢流堰溢流出水，池子底部为泥斗，用于污泥的沉降。回流泵10外置于沉淀池9，将沉淀的污泥部分直接回流至磁混池7用于混凝；部分输送至磁粉分离回收系统用于回收磁粉。

磁粉分离回收系统包括磁分离机6及相关污泥管路。磁分离机6用于磁粉与污泥分离，及回收磁粉。经过回收的磁粉投加至磁混池7用于磁混凝过程。

装置具体实施方式如下：

(1)污水首先由进水口1进入电解池2。电解池2内的电极板4与外部直流电源5相连。阳极板经电解原位生成絮凝剂。电极板4下部搅拌机3以300～500r/min的转速快速搅拌，使电解反应生成的絮凝剂与污水充分混合，水中杂质脱稳，并发生碰撞凝聚形成微絮粒。同时电极板间还会发生氧化还原反应，使水中有机物污染物被氧化分解。

(2)电解池2出水进入磁混池7，由磁粉分离机6回收的磁粉以及部分回流含磁污泥投加至该池，该池内置搅拌机3，本阶段先以120～150r/min的速度中速搅拌，使磁粉与微絮粒进一步形成较大尺寸的磁性絮体，强化絮凝效果。

(3)磁混池7出水进入絮凝池8，该池内置搅拌机3以50～60r/min的速度慢速搅拌，磁混池产生的磁絮体间相互碰撞结合，形成尺寸更大的磁性絮体，为后续泥水分离做好准备。

(4)絮凝池8出水进入高效沉淀池9，泥水混合液由下向上缓慢通过斜板沉淀区，磁性絮体快速沉降至下层斜板，后沉入泥斗。待处理水样得到澄清后，汇入上部出水渠11，并由出水口12出水。

(5)高效沉淀池9产生的污泥由回流泵10部分回流至磁混池7，直接参加磁混凝过程。

(6)回流泵10将部分磁性污泥回流至磁粉分离机6。通过磁分离机6实现磁粉与污泥的分离，磁粉送入磁混池7、回用于系统磁混凝过程；分离后污泥则排入污泥浓缩池储存，定时外排。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (5)

1.一种一体式电磁耦合强化混凝水处理装置，其特征在于，包括电解池，所述电解池一侧固定连接有进水口，所述电解池远离进水口的一侧固定连接有磁混池，所述磁混池远离电解池的一侧固定连接有絮凝池，所述絮凝池远离磁混池的一侧固定连接有高效沉淀池，所述高效沉淀池远离絮凝池的一侧固定连接有出水口。

2.根据权利要求1所述的一种一体式电磁耦合强化混凝水处理装置，其特征在于，所述电解池内部固定连接有电极板，所述电极板通过导线连接有直流电源。

3.根据权利要求1所述的一种一体式电磁耦合强化混凝水处理装置，其特征在于，所述电解池内部底端、磁混池内部顶端和絮凝池内部顶端均固定连接有搅拌机。

4.根据权利要求1所述的一种一体式电磁耦合强化混凝水处理装置，其特征在于，所述高效沉淀池内部顶端固定连接有出水渠，所述出水口贯穿高效絮凝池侧壁，所述出水渠与出水口固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种一体式电磁耦合强化混凝水处理装置，其特征在于，所述高效絮凝池通过管道固定连接有回流泵，所述回流泵通过管道磁粉分离机固定连接，所述磁粉分离机通过管道和磁混池固定连接。

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