CN218879563U - 一种污水处理堆叠式电絮凝装备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种污水处理堆叠式电絮凝装备，包括过滤器主体，过滤器主体内部设有电解区；电解区内设有堆叠设置的阳极板和阴极板,阳极板和阴极板上设有连通进水室和出水室的过水孔；阳极板和所述阴极板上均设有密封圈槽，用于安装密封圈，所述阳极板和所述阴极板通过端部固定板、端部固定螺丝以及密封圈，呈堆叠式堆叠在一起后固定；采用堆叠式设计，因此，对于损坏的电极板更换十分便捷，只需要将固定端板的螺丝拧松即可实现更换；通过检查相邻两块阴、阳电极板的电流、电压数值，可以判断出该电极板是否损坏；本实用新型中的堆叠式设计，设备实现模块化设计，适用于各种水量处理，实用性强。

Description

一种污水处理堆叠式电絮凝装备

技术领域

本实用新型涉及电絮凝技术领域，具体为一种污水处理堆叠式电絮凝装备。

背景技术

电絮凝技术采用“牺牲阳极法”，最常用的阳极材料为铁材和铝材。

电极电解反应式如下：

阳极：M—Mⁿ⁺+n^e-

Mⁿ⁺+H₂O—M(OH)_n+nH⁺

阴极：2H₂O+2e—H₂+2OH-

电絮凝反应机理包括以下几个方面的作用：

1.絮凝作用

“牺牲阳极”溶解产生的金属离子在水中水解、聚合，生成一系列多核水解产物，这类新生态氢氧化物活性高、吸附能力强，是很好的絮凝剂。

2.气浮作用

电解过程中生成的气体以微小气泡的形式出现，与原水中的胶体、乳状油等污染物粘附在一起浮升到水面而被去除。电絮凝产生的气泡远小于加压气浮产生的气泡，因而其气浮能力更强，对污染物的去除效果也更好。

3.氧化还原作用

在电流作用下，原水中的部分有机物可被氧化为低分子有机物，甚至直接被氧化为CO₂和H₂O。同时，阴极产生的新生态氢还原能力很强，可与废水中的污染物发生还原反应，从而使污染物得到降解。

电絮凝设备按形式可分为槽式及管道式，槽式设备适应于各种水量，管道式设备适合于中、小水量处理。按反应器内水流方向可分为推流式，以及水流与电极板表面平行的曲折行进式。

电絮凝法具有效率高、处理效果好、无需外加药剂、二次污染少、操控和设备维护简单、易于自动控制，现已逐渐成为处理重金属、氟离子以及染料等无机、有机废水的有效方法。

现有的污水处理电絮凝技术存在着以下问题待解决：

1.电耗高

采用电絮凝技术处理污水，处理效果与电流密度成正比。常规电絮凝技术处理污水，电流密度在50～100A/m²阳极板，吨水运行电耗在1～2kwh/吨水之间。

2.阳极消耗过快

电絮凝技术采用“牺牲阳极法”，注定了阳极板是一个消耗品。为了得到较好的去除效果，通常要求提供较大的电流密度，而电流密度越大，阳极板消耗越快。一般电絮凝设备阳极板的使用寿命在7天至1个月之间。

3.阳极板钝化

阳极板钝化与阳极板电流密度相关，电流密度越大，钝化速度越快。钝化导致阳极板表面形成稳定的金属氧化物膜，阻止阳极板释放金属离子，进而使电絮凝效果下降甚至消失。

4.污泥产生量较大

电絮凝技术污泥产生量虽然较传统Fenton工艺要少，但是在阳极板损耗太快的情况下，产生的Fe²⁺过多，导致污泥产生量仍不可小觑。因此，控制污泥量的关键就是在保证处理效果的前提下，尽量延长阳极板的使用寿命。

5.电极板更换麻烦，成本高

槽式电絮凝设备一般采用整体框架式电极板组，更换时为整体更换，虽然更换速度较快，但是中间存在着浪费，因为整体框架式电极板组各处腐蚀情况不一，当腐蚀最严重处不能满足运行需要时，就需要更换，这就造成了电极板更换的成本较高；管式电絮凝设备电极板需更换时，则需将整个管体拆开，工作量较大。

基于此，本实用新型设计了一种污水处理堆叠式电絮凝装备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种污水处理堆叠式电絮凝装备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种污水处理堆叠式电絮凝装备，包括过滤器主体，过滤器主体内部一侧设有带有进水管的进水室，过滤器主体的另一侧设有带有出水管的出水室，进水室和出水室之间设有电解区；

所述电解区内设有堆叠设置的阳极板和阴极板,阳极板和阴极板上设有连通进水室和出水室的过水孔；

所述阳极板和所述阴极板通过电极板接线柱分别连接到阳极接线柱和阴极接线柱上，阳极接线柱和阴极接线柱分别连接到直流电源的正、负极；

所述阳极板和所述阴极板上均设有密封圈槽，用于安装密封圈，所述阳极板和所述阴极板通过端部固定板、端部固定螺丝以及密封圈，呈堆叠式堆叠在一起后固定。

优选的，相邻堆叠设置的所述阳极板和所述阴极板上的过水孔交错设置，堆叠设置的相邻阳极板和阴极板直接设有用于污水通过的平行扁平腔道，交错设置的过水孔连通多个扁平腔道用于引导污水在电解区曲折的由进水室流向出水室。

优选的，相邻所述阳极板和所述阴极板的间距5～10mm，电流密度1～5A/m2。

优选的，所述过滤器主体外部配套设置有调节池、提升泵、直流电源、混凝沉淀池；

调节池用于对污水进行均质和均量处理；

提升泵用于将调节池内污水泵送通过过滤器主体；

直流电源用于对过滤器主体内的电极板通过直流电；

混凝沉淀池用于电絮凝处理后的污水进行沉淀处理。

优选的，所述过滤器主体根据实际污水处理量设置有多个。

优选的，设置的多个器主体并排连通设置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型所提供的堆叠式电絮凝设备，采用堆叠式设计，因此，对于损坏的电极板更换十分便捷，只需要将固定端板的螺丝拧松即可实现更换；通过检查相邻两块阴、阳电极板的电流、电压数值，可以判断出该电极板是否损坏；堆叠式设计，设备实现模块化设计，适用于各种水量处理；

2.所述设备采用可倒极直流电源，典型电压200V，电流密度1～5A/m2阳极板，吨水运行电耗在0.3～0.6kwh/吨水之间；所述设备采用阴、阳电极板间距为5～10mm，常规电絮凝工艺的电极板间距10～30mm之间，通过缩小电极板间距，提高了电流效率，因此，在保证处理效果的前提下，降低了电流密度，同时延长电极板使用寿命；

3.所述设备水流方向与电极板方向平行，对电极板表面时刻起着冲刷作用，同时通过采用可倒极直流电源，对阴、阳电极板定期置换，有效的解决了电极板钝化的问题；所述设备因采用较小的电流密度及极板间距，将电极板使用寿命延长至1年以上，因此，阳极板的损耗很慢，通过阳极板释放至水中的Fe2+和Al3+离子数量较少，因此，污泥产生量较少，较传统电絮凝工艺污泥产生量减少在4/5以上。

附图说明

图1为本实用新型的平面图；

图2为图1中沿A-A的剖面图；

图3为本实用新型的左、右立面图；

图4为阴阳电极板的平面图；

图5为本实用新型应用于污水处理工艺系统的工艺流程图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、阳极接线柱；2、阴极接线柱；3、出水室；4、进水室；5、进水管；6、出水管；7、端部固定板；8、端部固定螺丝；9、密封圈；10、阳极板；11、阴极板；12、电极板接线柱；13、密封圈槽；14、过水孔；15、过滤器主体。

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。

请参阅图1-图5，本实用新型提供一种技术方案：

一种污水处理堆叠式电絮凝装备，包括过滤器主体15，过滤器主体15内部一侧设有带有进水管5的进水室4，过滤器主体15的另一侧设有带有出水管6的出水室3，进水室4和出水室3之间设有电解区；

所述电解区内设有堆叠设置的阳极板10和阴极板11,阳极板10和阴极板11上设有连通进水室4和出水室3的过水孔14；

所述阳极板10和所述阴极板11通过电极板接线柱12分别连接到阳极接线柱1和阴极接线柱2上，阳极接线柱1和阴极接线柱2分别连接到直流电源的正、负极；

所述阳极板10和所述阴极板11上均设有密封圈槽13，用于安装密封圈9，所述阳极板10和所述阴极板11通过端部固定板7、端部固定螺丝8以及密封圈9，呈堆叠式堆叠在一起后固定。

工作时，污水自进水管5流入堆叠式过滤器主体15，首先进入设备的进水室4，然后通过阳极板10和阴极板11上的过水孔14进入电解区，流入的污水在电解区沿与阳极板10和阴极板11表面平行的方向穿过过水孔向后端流动，进行电絮凝的同时对阳极板10和阴极板11的表面起到清刷作用，污水从电解区流出后进入出水室3，然后经出水管6排出；

这里通过设置的端部固定板7、端部固定螺丝8以及密封圈9，可以对损坏的电极板进行独立的跟换，只需要将固定端板的螺丝拧松即可实现更换；通过检查相邻两块阴、阳电极板的电流、电压数值，可以判断出该电极板是否损坏；堆叠式设计，设备实现模块化设计，适用于各种水量处理；

所述设备采用可倒极直流电源，典型电压200V，电流密度1～5A/m²阳极板，吨水运行电耗在0.3～0.6kwh/吨水之间；所述设备采用阴、阳电极板间距为5～10mm，常规电絮凝工艺的电极板间距10～30mm之间，通过缩小电极板间距，提高了电流效率，因此，在保证处理效果的前提下，降低了电流密度，同时延长电极板使用寿命。

其中，相邻堆叠设置的所述阳极板10和所述阴极板11上的过水孔14交错设置，堆叠设置的相邻阳极板10和阴极板11直接设有用于污水通过的平行扁平腔道，交错设置的过水孔14连通多个扁平腔道用于引导污水在电解区曲折的由进水室4流向出水室3；

工作时，设置的扁平腔道主要用于污水可以平行穿过阳极板10或阴极板11的表面进行流动，增大接触面积，交错设置的过水孔14可以让污水在电解区蜿蜒曲折的流动，增大流动路径，提高絮凝效果，设备水流方向与电极板方向平行，对电极板表面时刻起着冲刷作用，同时通过采用可倒极直流电源，对阴、阳电极板定期置换，有效的解决了电极板钝化的问题。

其中，相邻所述阳极板10和所述阴极板11的间距5～10mm，电流密度1～5A/m²；

工作时，耗低至0.3～0.6kwh/m³污水，所述设备因采用较小的电流密度及极板间距，将电极板使用寿命延长至1年以上，因此，阳极板10的损耗很慢，通过阳极板10释放至水中的Fe²⁺和Al³⁺离子数量较少，因此，污泥产生量较少，较传统电絮凝工艺污泥产生量减少在4/5以上。

本发明设置的堆叠式电絮凝设备应用于污水处理工艺系统还包括：调节池、提升泵、直流电源、混凝沉淀池等功能单元，如图5所示：

污水先进入调节池进行均质和均量处理，然后经提升泵进入堆叠式电絮凝设备，堆叠式电絮凝设备在直流电源提供的电能作用下，对污水进行电絮凝处理，附图5中堆叠式电絮凝设备三个模块仅为示意，可以根据实际水质、水量的情况灵活增加或减少模块数量，污水经电絮凝处理后，水质优化的同时会产生较多悬浮物，因此流入混凝沉淀池进行沉淀处理，混凝沉淀池中辅以投加少量的聚合氯化铝和聚丙烯酰胺等物质，混凝沉淀池出水，可以根据水质情况决定是外排还是进入后续生化处理单元。

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。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种污水处理堆叠式电絮凝装备，包括过滤器主体(15)，所述过滤器主体(15)内部一侧设有带有进水管(5)的进水室(4)，所述过滤器主体(15)的另一侧设有带有出水管(6)的出水室(3)，所述进水室(4)和出水室(3)之间设有电解区，其特征在于：

所述电解区内设有堆叠设置的阳极板(10)和阴极板(11),所述阳极板(10)和阴极板(11)上设有连通进水室(4)和出水室(3)的过水孔(14)；

所述阳极板(10)和所述阴极板(11)通过电极板接线柱(12)分别连接到阳极接线柱(1)和阴极接线柱(2)上，阳极接线柱(1)和阴极接线柱(2)分别连接到直流电源的正、负极；

所述阳极板(10)和所述阴极板(11)上均设有密封圈槽(13)，用于安装密封圈(9)，所述阳极板(10)和所述阴极板(11)通过端部固定板(7)、端部固定螺丝(8)以及密封圈(9)，呈堆叠式堆叠在一起后固定。

2.根据权利要求1所述的一种污水处理堆叠式电絮凝装备，其特征在于：相邻堆叠设置的所述阳极板(10)和所述阴极板(11)上的过水孔(14)交错设置，堆叠设置的相邻阳极板(10)和阴极板(11)直接设有用于污水通过的平行扁平腔道，交错设置的过水孔(14)连通多个扁平腔道用于引导污水在电解区曲折的由进水室(4)流向出水室(3)。

3.根据权利要求1所述的一种污水处理堆叠式电絮凝装备，其特征在于：相邻所述阳极板(10)和所述阴极板(11)的间距5～10mm，电流密度1～5A/m²。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种污水处理堆叠式电絮凝装备，其特征在于：所述过滤器主体(15)外部配套设置有用于对污水进行均质和均量处理的调节池、用于将调节池内污水泵送通过过滤器主体的提升泵、用于对过滤器主体(15)内的电极板通过直流电的直流电源、用于电絮凝处理后的污水进行沉淀处理的混凝沉淀池。

5.根据权利要求4所述的一种污水处理堆叠式电絮凝装备，其特征在于：所述过滤器主体(15)根据实际污水处理量设置有多个。

6.根据权利要求5所述的一种污水处理堆叠式电絮凝装备，其特征在于：设置的多个过滤器主体(15)并排连通设置。

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