CN220078730U - 一种模块化的有机废水连续处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模块化的有机废水连续处理装置，该模块化有机废水处理装置，该装置采用紧凑型设计，将多个过滤管道和电化学管道交替的设置在支撑装置中，大大节约了设备的放置空间；通过多级的过滤和电化学处理，采用多级处理可以将处理设备分层，从而减少每个处理设备的占用空间。该装置在减少设备占用空间和系统能耗的前提下，实现有机废水的实时处理－监测与排放。

Description

一种模块化的有机废水连续处理装置

技术领域

本实用新型属于有机废水领域，具体涉及一种模块化的有机废水连续处理装置。

背景技术

有机废水的危害性主要表现在以下几个方面：1)污染环境：有机废水中含有大量的有机物质和其他污染物，如果直接排放到环境中，会对水体、土壤和空气等环境造成严重的污染。2)影响生态系统：有机废水中的有机物质和其他污染物会对生态系统造成严重的影响，破坏生态平衡，导致生物死亡和物种灭绝。3)危害人体健康：有机废水中的有机物质和其他污染物会对人体健康造成严重的危害，如引起呼吸系统疾病、皮肤病、癌症等。因此，对有机废水的治理和处理是非常重要的，通常可以采用生物处理、化学处理、物理处理等方法进行处理，以减少有机废水对环境和人体健康的危害。

目前主流的有机废水污水处理方法包括以下几种：1)好氧生物处理法：将含有有机物质的污水通入好氧生物反应器，利用好氧微生物对有机物进行降解分解，达到去除有机物的目的。2)厌氧生物处理法：将含有有机物质的污水通入厌氧生物反应器，利用厌氧微生物对有机物进行降解分解，生成甲烷等可再生能源，同时也可以达到去除有机物的目的。3)活性污泥法：把含有有机物的废水放入活性污泥池中，维持一定的曝气量和曝气时间，使污水中的有机物被污泥消耗，达到去除有机物的目的。4)膜生物反应器技术：将污水通过特制的膜反应器，利用微生物降解有机物。5)电催化氧化技术：电催化氧化技术是指利用电化学反应促进氧化反应，对有机废水进行处理的一种方法。

电催化氧化技术的基本原理是在电极表面施加电压，使电极表面形成一定的电场，促使有机废水中的有机物质在电极表面发生氧化反应，将其分解为无害的物质。电催化氧化技术可高效、彻底地去除不同类型的有机废水，特别适用于含有难降解有机物质、高浓度废水、高色度污水等情况。此外，该技术具有操作简便、设备投资少、运行费用低等优点，因此逐渐成为一种重要的有机废水处理方法。

目前电催化氧化技术用于有机废水的处理仍然存在以下几个问题：1)电极和电解池本身占据较大体积，往往需要等待收集足量的有机废水才能开始废水的处理。2)在电化学处理的过程中会产生大量气体，因此大部分基于电催化氧化技术的污水处理设备都采用敞开式的构造，这会对操作人员和环境均造成潜在的危害。3)商业化的污水处理设备往往采用多级结构(如污水收集池、调节水箱、电解槽、后处理设备、净水箱等)，这样的结构不仅会占据大量空间，对设备的整体稳定性也带来了考验，而且单个设备和管道之间的连接处还有渗漏的风险。此外各个设备之间还通过水泵、管道相连接，用于储存液体的设备上还需设置液位传感器，这也带来了额外的不确定性和成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种模块化的有机废水连续处理装置，以解决现有技术中电催化氧化技术处理有机废水时，设备占地面积大，设备稳定性不高的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种模块化的有机废水连续处理装置，包括支撑装置，支撑装置中安装有M个过滤管道和N个电化学管道；M和N均为≥1的自然数；

沿废水的流动方向，过滤管道和电化学管道交替设置，相邻的过滤管道和电化学管道之间通过转接头连通；

所述过滤管道中安装有过滤装置；所述电化学管道中安装有片状电极，电化学管道的底部设置有金属片，所述金属片和片状电极连接；

支撑装置的底部设置有接触式供电接口，接触式供电接口和金属片连接。

本实用新型的进一步改进在于：

优选的，所述过滤管道的顶部开设有第一进水口和第一出水口，第一进水口和第一出水口均与转接头连通。

优选的，所述转接头的底部开设有第二进水口和第二出水口，第二进水口和过滤管道或电化学管道连通，第二出水口和过滤管道或电化学管道连通。

优选的，所述电化学管道的顶部开设有第三进水口和第三出水口，第三进水口和第三出水口均与转接头连通。

优选的，所述片状电极通过柔性电缆和电化学管道底部的金属片连通。

优选的，沿废水的流动方向，废水首先进入过滤管道。

优选的，沿废水的流动方向，废水经由过滤管道排出。

优选的，所述转接头和过滤管道的连接方式为卡扣式或磁吸式；所述转接头和电化学管道连接方式为卡扣式或磁吸式。

优选的，转接头中安装有传感器。

优选的，过滤装置为金属滤网或活性炭。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型公开了一种模块化的有机废水连续处理装置，该模块化有机废水处理装置，该装置采用紧凑型设计，将多个过滤管道和电化学管道交替的设置在支撑装置中，大大节约了设备的放置空间；通过多级的过滤和电化学处理，采用多级处理可以将处理设备分层，从而减少每个处理设备的占用空间。该装置在减少设备占用空间和系统能耗的前提下，实现有机废水的实时处理－监测与排放。

进一步的，采用片状电极，以提高反应速率，从而减少处理设备的占用空间。

进一步的，转接头中安装有传感器，能够检测污水处理情况。使得转接头在转接水流的同时，能够起到检测的作用。

附图说明

图1为一种新型有机废水处理设备的构造示意图。

其中，(a)图为过滤管道；(b)图为转接头(7)；(c)图为电化学管道；(d)图为设备壳体；

图2为电化学管道的示意图；

图3为有机废水处理设备的净化流程示意图；

图4为有机废水处理设备的组装图。

图中，1为设备外壳；2为设备支架；3为箱体空槽；4为过滤管道；5为强磁体；6为第一进水口；7为转接头；8为排水口；9为第二进水口；10为电化学管道；11为出水口三；12为第三进水口；13为管道主体；14为管道上盖14；15为片状电极；16为柔性电缆；17为第一金属片；18为第二金属片；19为第一出水口；20为第二出水口；21为接触式供电接口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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装置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；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型公开了一种模块化的有机废水连续处理装置，该装置包括支撑装置、过滤管道4、转接头7和电化学管道10。

参见图1中的(d)图，支撑装置为经模块化组装的各类管道提供一个固定的支架和供电接触点。主体结构为一个箱体结构，该箱体结构的形状没有特殊限制，能够根据需求调整为四方体、圆柱体或其他形状，具体的支撑装置包括设备壳体1、设备支架2和箱体空槽3；设备壳体1为主体结构，该结构设置在设备支架2上，设备支架2的具体数量根据设备壳体1需要的支撑数量设定，优选的设置在设备壳体1的底部的四个角处。设备壳体1的内部被隔板分为若干个箱体空槽3，箱体空槽3的上部敞开，每一箱体空槽3中用于插装过滤管道4和电化学管道10。

参见图1中的(a)图，过滤管道4的顶部安装有强磁体5；过滤管道4的顶部开设有第一进水口6和第一出水口19，第一进水口6和第一出水口19均能够与转接头7连接。过滤管道4的内部安装有滤网。

转接头7的侧面开设有排水口8，转接头7的底部开设有第二进水口9和第二出水口20，其中排水口8用于将已经处理完毕的废水排出装置，即最终的排放阶段；其中排水口20则是转接头下方的一个开口，用于将废水导入下一个电化学管道。同时在适当位置也镶嵌有强磁体5；转接头7内部设置有测量污水电阻等相关参数传感器，转接头7内设置有可由计算机系统远程控制关闭的自动阀门(转接头上方)，自动阀门用于控制排水孔8和出水口18的通断。

参见图2，为电化学管道10的主体结构示意图；电化学管道10包括管道主体13，管道主体13的上端安装有管道上盖14，管道上盖14上开设有第三进水口12和第三出水口11；管道主体13的底部安装有第一金属片17和第二金属片18，第一金属片17和第二金属片18均为成对设置；管道主体13的内部安装有片状电极15，片状电极15包括阴极和阳极，片状电极15的分别连接有一个柔性电缆16，片状电极15相对的固定在管道主体13的两个相对的侧壁上，每一个片状电极15的底部通过柔性电缆16连接至电化学管道10底部的第一金属片17；当电化学管道10安装在箱体设备外壳1中时，转接头7也通过柔性电缆16与管道底部的接触式供电口18连接。在进行拼装的时候，通过将柔性电缆16的一端连电极，另一端往下拉至底部的金属片处，连接第一金属片17或第二金属片18，柔性电缆16的底部通过卡扣、锡焊、螺丝拧紧等方式将这一端导线与金属片相固定；通过金属片向片状电极供电。当一个金属片被连接时，模块底部还剩另外一对的第二金属片18空置，通过以上同样的方式，以第二金属片18为转接头7上的传感器供电。

参见图3和图4，该污水处理装置的核心由模块化的柱状管道串联组成，本实用新型包括可根据实际情况通过模块化组装设置的过滤管道4和电化学管道10，过滤管道4和电化学管道10之间通过转接头7连接。

具体的，过滤管道4和电化学管道10均插入在箱体空槽3中，过滤管道4和电化学管道10交替的排列插入在箱体空槽3中，相邻的过滤管道4和电化学管道10上部通过转接头7连接。另外箱体空槽3底部设置有多个配套的接触式供电接口21，每一个接触式供电接口用于和第一金属片17或第二金属片18配合，使得外部的电通过接触式供电接口21传递至不同电化学管道10中的第一金属片17和第二金属片18。

每一个过滤管道4或电化学管道10的出水口和转接头7第二进水口9连通，每一个过滤管道4或电化学管道10的进水口和转接头7的第二出水口18连通，最头部的过滤管道4或电化学管道10的进水口和外部连通，最末端的过滤管道4或电化学管道10的出水口和外部连通。

作为优选的方案之一，箱体空槽3可以由横竖相间的铁丝网或隔板分隔出来，用于容纳不同种类和数量的管道。相邻的箱体空槽3之间能够连通，也能够不连通，箱体空槽3的形状不需要固定，能够根据被安装过滤管道4和电化学管道10的形状或尺寸进行设定。

在设备正式运行前，可根据需要将各类管道进行拼接。模块组合需考虑的内容有：有机废水的种类、废水初始COD值、有机废水的产生速率、期望的污水处理时间等。过滤管道4用于对污水中原本存在的大颗粒物质和絮状物质进行过滤，以及最后对电解过程中产生的固体物质进行过滤。电化学管道10用于对污水中的有机物进行电催化氧化降解，以使废水最终的COD值达到排放标准。转接头7负责连接过滤管道4和电化学管道10，其中内置的传感器可以判断废水当前被处理的程度。

附图3为有机废水处理设备的净化流程示意图，污水经进出水口6进入过滤管道4，并得到初步的过滤；接着经进水口9进入转接头7(其中的水质参数，如水体电阻等被相关内置传感器测得)；接着废水经进出口12进入电化学管道10，废水中的有机物等还原性物质得到第一级处理；随后经处理的废水反复经过数次(电化学管道10→转接头7)循环，直到最后一级的转接头7中的传感器检测到水质达到标准。随后在下一级过滤管道4中，经进出水口11排出(根据需要，净化后的污水也可以从电化学管道10的第三出水口11，或转接头7的排水口8排出)。

优选的，过滤管道4作为初步过滤器，用于过滤原污水中的悬浮物，设置在整个过滤装置的在最前面。在最后根据需要，也可以在最后一级增设过滤管道4，用于过滤电催化氧化处理中可能产生的新悬浮物(因聚合反应等产生)。

进一步的，该装置所包含的过滤管道4、电化学管道10和转接头7的截面，包含但不限于长方体，也可是圆柱体或其他特殊外形。

进一步的，该装置所包含的过滤管道4设置的过滤装置，包括为内部所填充的物质主要起到过滤和吸附作用，包括但不限于金属滤网和活性炭(也可是聚合物纤维和硅藻土等物质)。

进一步的，该装置所包含的电化学管道10内部的电极材料可以是各种材质的电极，如二氧化铅电极、掺硼金刚石电极、亚氧化钛电极、石墨电极等。电极的外形也不应仅仅包括两对等距的长方形电极，也可是其他适宜的外形(如圆形、菱形等)。

进一步的，该装置所包含的管道可以自由拼装和通过转接头7连接，这些管道固定在装置内部的方式可以有多种，包括但不限于：卡扣式、磁吸式等。管道的大小也可以根据实际需要来进行生产制造。

优选的，过滤管道4、转接头7和电化学管道10上均安装有强磁体用于管道间快速、准确连接的定位辅助，强磁体的安装位置根据实际的对接情况进行调整。

另外箱体空槽底部/污水处理模块接口处均设置有配套的接触式供电接口，用于给电极供电。

本实用新型的实施方案之一为，转接头7内所安装的传感器可以有多种，包括但不限于电阻传感器、COD传感器、浊度传感器、颜色传感器等，也可以不包括任何传感器和阀门。

本实用新型的实施方案之一中，输送到整个系统中管道类废水的输送方式可以有多种，包括但不限于泵送输送、气压泵送、真空吸送等。具体的输送方式应该根据场地条件以及经济性等方面进行综合考虑。

进一步的，在设备壳体1底端有接触式的供电口，该供电口和在电化学管道10的底部存在着相应的接触式充电口21，在安置完毕或连接后可通过此处向电极供电。

实施例1：

设备组装完成的样子如图4所示，各级管道被放置于分隔而成的框架中，有机废水可以在外加动力的作用下直接流经逐级电化学管道10，并在电催化氧化的作用下使其中的有机物被分解。用于过滤的管道可以用于阻拦废水中原本存在的大颗粒物质(第一级过滤管道4)和在电催化氧化中聚合形成的絮状物质(最后一级过滤管道4)。

实施例2：

有机废水流经过滤管道4，其中的大颗粒物质被过滤拦截，经初步处理的有机废水经过(第一个)转接头7进入(第一个)电化学管道10，在进入电化学管道10前废水的原始信息被转接头内的传感器所检测并收集。有机废水缓慢流经电化学管道10，在电催化氧化的作用下，其中的有机物被逐渐降解。经初步降解的有机废水流经转接头7，其电阻等信息被实时检测、收集，并与原始信息进行比对。经初步处理和检测的有机废水经过复数的转接头7和电化学管道10结构，直到流经转接头三的废水COD值(通过颜色传感器和电阻传感器间接测量，或COD传感器直接测量)达到预期的标准。随后转接头7尾部的阀门关闭，处理完毕的废水从相连的排水管排出。

实施例3：

连接计算机的系统会控制电源仅给正在工作中的设备外壳1供电，并会根据需要手动或自动地对电流、电压、供电方式等参数进行调节。

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，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种模块化的有机废水连续处理装置，其特征在于，包括支撑装置，支撑装置中安装有M个过滤管道(4)和N个电化学管道(10)；M和N均为≥1的自然数；

沿废水的流动方向，过滤管道(4)和电化学管道(10)交替设置，相邻的过滤管道(4)和电化学管道(10)之间通过转接头(7)连通；

所述过滤管道(4)中安装有过滤装置；所述电化学管道(10)中安装有片状电极(15)，电化学管道(10)的底部设置有金属片，所述金属片和片状电极(15)连接；

支撑装置的底部设置有接触式供电接口(21)，接触式供电接口(21)和金属片连接。

2.根据权利要求1所述的一种模块化的有机废水连续处理装置，其特征在于，所述过滤管道(4)的顶部开设有第一进水口(6)和第一出水口(19)，第一进水口(6)和第一出水口(19)均与转接头(7)连通。

3.根据权利要求1所述的一种模块化的有机废水连续处理装置，其特征在于，所述转接头(7)的底部开设有第二进水口(9)和第二出水口(20)，第二进水口(9)和过滤管道(4)或电化学管道(10)连通，第二出水口(20)和过滤管道(4)或电化学管道(10)连通。

4.根据权利要求1所述的一种模块化的有机废水连续处理装置，其特征在于，所述电化学管道(10)的顶部开设有第三进水口(12)和第三出水口(11)，第三进水口(12)和第三出水口(11)均与转接头(7)连通。

5.根据权利要求1所述的一种模块化的有机废水连续处理装置，其特征在于，所述片状电极(15)通过柔性电缆(16)和电化学管道(10)底部的金属片连通。

6.根据权利要求1所述的一种模块化的有机废水连续处理装置，其特征在于，沿废水的流动方向，废水首先进入过滤管道(4)。

7.根据权利要求1所述的一种模块化的有机废水连续处理装置，其特征在于，沿废水的流动方向，废水经由过滤管道(4)排出。

8.根据权利要求1所述的一种模块化的有机废水连续处理装置，其特征在于，所述转接头(7)和过滤管道(4)的连接方式为卡扣式或磁吸式；所述转接头(7)和电化学管道(10)连接方式为卡扣式或磁吸式。

9.根据权利要求1所述的一种模块化的有机废水连续处理装置，其特征在于，转接头(7)中安装有传感器。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的模块化的有机废水连续处理装置，其特征在于，过滤装置为金属滤网或活性炭。