TW201434761A - 廢水處理方法及其處理裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係為一種廢水處理方法及其處理裝置，主要係由一封閉式反應槽體、一第一極板、一第二極板、一直流電源、及一極性交換控制器所組成，本發明特別將該極性交換控制器設於該直流電源與該第一、二極板之間，並具有一電性連接該第一極板與該直流電源正極端之間的第一電源輸出端、及一電性連接該第二極板與該直流電源負極端之間的第二電源輸出端，該第一、二電源輸出端可變換極性輸出，藉由該更換極性的手段，以降低更換極板的頻率，提昇搭配該廢水處理裝置的設備的產能，同時提昇搭配該廢水處理裝置的適用性。

Description

廢水處理方法及其處理裝置

本發明係與廢水處理方法有關，特別是指一種廢水處理方法及其處理裝置。

一般的廢水中污染物可以以許多不同的型態存在，電荷是區分離子性污染物與中性污染物的最主要特徵。而廢水處理的目標是降低以下幾個指標指數：總溶解固體量(TDS)、化學需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)以及細菌與病毒的聚落群體指數(CFU)。

首先，以染整廢水、印刷廢水、顏料廢水及其類似物所造成的廢水而言，除了降低上述各指標指數之外，如何有效降低廢水中的有色物質(有機物質)，是主要解決的問題之一。

參閱第1圖所示，為染整廢水、印刷廢水、顏料廢水及其類似物的廢水處理裝置，其主要係由一開放性反應槽體11、一設於該反應槽體11的鐵質第一極板12、一設於該反應槽體11的第二極板13、及一直流電源14，該直流電源14與該第一極板12正極導接、及與該第二極板13負極導接，據此，當該反應槽體11內具有有機物質之廢水時，藉由該直流電源14通以該第一極板12正極電以及該第二極板13負極電後，藉由該第一極板12所釋出的助凝元素(Fe²⁺)而得以與廢水中的有機物質結合或凝結，使該有機物質變成污泥而沉澱於該反應槽 體11底部，藉以達到降低廢水中的有色物質(有機物質)的目的，然而，其於實際使用情形仍具有需立即改善的缺陷。

其一、由於該反應槽體11在進行反應的過程中，該第一極板12係保持獲得正極電，而持續釋出凝結用帶正電荷的高分子助凝元素，同時持續吸附帶負電荷的物質，該第二極板13則保持獲得負極電，而持續吸附帶正電荷的物質，因此，久而久之，該第一極板12釋出凝結用帶正電荷的高分子助凝元素，同時持續吸附帶負電荷的物質，該第二極板13則保持獲得負極電，而持續吸附帶正電荷的物質，同樣久而久之，該第一極板12上會吸附過多的帶負電荷的物質，造成釋出助凝元素的能力降低，而影響該廢水處理裝置廢水處理的效率，其解決方式不外乎先行停機，再進行更換該第一、二極板12、13作業，如此不但影響產能，更凸顯出費時費工的缺陷。

其二、當該廢水處理裝置進行大量的廢水處理時，其更換該第一、二極板12、13作業的頻率勢必過於頻繁，因此不適合裝設於設備內部，造成適用性不足的缺陷。

其次，當該廢水處理裝置作為淨水處理時，其結構與第1圖大致相同，不同處僅在於設於該反應槽體11內的第一極板12為石墨，然而，其同樣具有上述缺陷，故不再贅述。

據此，如何開發出一種廢水處理方法及其處理裝置，其可解決上述的缺陷，即為本案發明的動機。

本發明之目的在於提供一種廢水處理方法及其處理裝置，主要藉由更換極性的手段，以降低更換極板的頻率，提昇搭配該廢水處理裝置的設備的產能。

本發明另一目的在於提供一種廢水處理方法及其處理裝置，主要藉由更換極性的手段，以降低更換極板的頻率，提昇搭配該廢水處理裝置的適用性。

緣是，為了達成前述目的，依據本發明所提供之一種廢水處理方法，包含：直流通電步驟，施以一直流電源並經過一極性交換控制器給設在一反應槽體的第一極板與第二極板，並使該第一極板獲得正極電、該第二極板獲得負極電，以對該反應槽體內的廢水進行電解反應；極性交換步驟，經設定時間後，控制該極性交換控制器作動，使該第一極板獲得負極電、該第二極板獲得正極電，以對該反應槽體內的廢水進行電解反應。

較佳的，該反應槽體為封閉式的反應槽體。

較佳的，該第一、二極板為相同導電材質製成。

較佳的，該第一、二極板的材質同時為鐵或石墨。

另外，為了達成前述目的，依據本發明所提供之一種廢水處理裝置，包含：一封閉式反應槽體，具有一容置槽、及一與該容置槽相通的進水口與出水口；一第一極板，設於該反應槽體，並具有一位於該容置槽外的第一導電部、及一位於該容置槽內的第一工作部；一第二極板，與該第一極板為相同導 電材質，該第二極板設於該反應槽體且與該第一極板互不接觸，並具有一位於該容置槽外的第二導電部、及一位於該容置槽內的第二工作部；一直流電源，具有一電性連接該第一導電部的正極端、及一電性連接該第二導電部的負極端；一極性交換控制器，設於該直流電源與該第一、二極板之間，並具有一電性連接該第一導電部與該正極端之間的第一電源輸出端、及一電性連接該第二導電部與該負極端之間的第二電源輸出端，該第一、二電源輸出端可變換極性輸出。

較佳的，該第一、二極板的材質同時為鐵或石墨。

較佳的，該反應槽體為一長圓筒型的槽體，並具有一第一側及一反向於該第一側的第二側，該第一、二極板的數量為二，且呈交錯排列地設置於該反應槽體，各該第一極板的第一導電部係位於該第一側、各該第二極板的第二導電部係位於該第二側，該直流電源的數量為二，其中之一該直流電源電性連接其中之一該第一、二極板，另一該直流電源電性連接另一該第一、二極板，該極性交換控制器的數量為二，其中之一該極性交換控制器電性連接其中之一該直流電源與其中之一該第一、二極板之間，另一該極性交換控制器電性連接另一該直流電源與另一該第一、二極板之間。

有關本發明為達成上述目的，所採用之技術、手段及其他之功效，茲舉一較佳可行實施例並配合圖式詳細說明如後。

參閱第2、3圖所示，本發明實施例所提供的一種廢水處理方法及其處理裝置，其中該廢水處理裝置主要係由一封閉式反應槽體20、一第一極板30、一第二極板40、一直流電源50、及一極性交換控制器60所組成，其中：該封閉式反應槽體20，具有一容置槽21、及一與該容置槽21相通的進水口22與出水口23；該進水口22係供廢水進入容置槽21內、該出水口23係供廢水反應後輸出，以流至下一個廢水處理程序。

該第一極板30為一可導電的鐵製極板，設於該反應槽體20，並具有一位於該容置槽21外的第一導電部31、及一位於該容置槽21內的第一工作部32。

該第二極板40，與該第一極板30為相同導電材質，而為一鐵製極板，該第二極板40設於該反應槽體20且與該第一極板30互不接觸，並具有一位於該容置槽21外的第二導電部41、及一位於該容置槽21內的第二工作部42。

該直流電源50，具有一電性連接該第一導電部31的正極端51、及一電性連接該第二導電部41的負極端52。

該極性交換控制器60，設於該直流電源50與該第一、二極板30、40之間，並具有一電性連接該第一導電部31與該正極端51之間的第一電源輸出端61、及一電性連接該第二導電部41與該負極端52之間的第二電源輸出端62，該第一、二電源輸出端61、62可變換極性輸出。

據此，藉由該廢水處理裝置的結構設計，使得本發明在進行廢水處理時，其方法包含一直流通電步驟、及一極性交換步驟，其中：該直流通電步驟，施以該直流電源50並經過該極性交換控制器60給設在該反應槽體20的第一極板30與第二極板40，並使該第一極板30獲得正極電、該第二極板40獲得負極電，以對該反應槽體20內的廢水進行電解反應；此時，藉由該第一極板30獲得正極電後所釋出的助凝元素(Fe²⁺)而得以與該反應槽體20內廢水中的有機物質結合或凝結，使該有機物質變成污泥而沉澱於該反應槽體20底部，藉以達到降低廢水中的有色物質(有機物質)的目的。

該極性交換步驟，經設定時間後，控制該極性交換控制器60作動，使該第一極板30獲得負極電、該第二極板40獲得正極電，也就是該第一極板30由獲得正極電轉換成獲得負極電、該第二極板40由獲得負極電轉換成獲得正極電，以對該反應槽體20內的廢水進行電解反應，此時，主要係藉由該第二極板40獲得正極電所釋出的助凝元素(Fe²⁺)而與該反應槽體20內廢水中的有機物質結合或凝結，藉以達到降低廢水中的有色物質(有機物質)的目的。

據此，反覆執行該極性交換步驟，使得該第一、二極板30、40交替反覆釋出的助凝元素(Fe²⁺)來與該反應槽體20內廢水中的有機物質結合或凝結，以降低廢水中的有色物質(有 機物質)，是以，本發明藉由反覆執行極性交換的手段，得以降低更換該第一、二極板30、40的頻率，提昇搭配該廢水處理裝置的設備的產能，同時該適合裝設於設備內部，提昇搭配該廢水處理裝置的適用性。

值得說明的是，在該第一極板30保持獲得正極電時，會持續吸附帶負電荷的物質，進而降低該第一極板30釋出助凝元素的能力，而在執行該極性交換步驟後，使得該第一極板30保持獲得負極電，此時，該第一極板30則釋出帶負電荷的物質，而去除下次釋出助凝元素的障礙；該第二極板40的作動方式與第一極板30相同故不再贅述。

另外，當本發明的廢水處理裝置作為淨水處理時，其結構與第2圖大致相同，不同處僅在於設於該反應槽體20內的第一極板30與第二極板40的材質同時為石墨，而同樣具有上述功效，故不再贅述。

參閱第4圖所示，顯示本發明廢水處理裝置的另一較佳實施狀態圖，其主要係由一封閉式反應槽體20A、二第一極板30A、30B、二第二極板40A、40B、二直流電源50A、50B、及二極性交換控制器60A、60B所組成，由於其結構、功效及方法與上述實施例相同，故不再贅述，至於不同處在於：該封閉式反應槽體20A為一長圓筒型的槽體，而具有一第一側極21A一反向於該第一側21A的第二側22A。

各該第一極板30A、30B與各該第二極板40A、40B呈交錯 排列設置，亦即第一個第一極板30A水平設置於該反應槽體20A內，且該第一導電部31A設於該第一側21A，該第一個第二極板40A水平設置於該反應槽體20A內並位於該第一個第一極板20A的側邊，且該第二導電部41A設於該第二側22A，該第二個第一極板30B水平設置於該反應槽體20A內並位於該第一個第二極板40A的側邊，且該第一導電部31A設於該第一側21A，該第二個第二極板40B水平設置於該反應槽體20A內並位於該第二個第一極板40B的側邊，且該第二導電部41B設於該第二側22A，據此，藉由各該第一、二極板30A、30B、40A、40B的設置，得以對廢水進行擾流，而具有提昇廢水處理的效率。

此外，其中之一該直流電源50A電性連接其中之一該第一、二極板30A、40A，另一該直流電源50B電性連接另一該第一、二極板30B、40B；其中之一該極性交換控制器60A電性連接其中之一該直流電源50A與其中之一該第一、二極板30A、40A之間，另一該極性交換控制器60B電性連接另一該直流電源50B與另一該第一、二極板30B、40B之間，藉以達成另一可實施狀態。

綜上所述，上述各實施例及圖示僅為本發明的較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍所作的均等變化與修飾，皆應屬本發明專利涵蓋的範圍內。

《習知》

11‧‧‧反應槽體

12‧‧‧第一極板

13‧‧‧第二極板

14‧‧‧直流電源

《本發明》

20、20A‧‧‧反應槽體

21‧‧‧容置槽

22‧‧‧進水口

23‧‧‧出水口

21A‧‧‧第一側

22A‧‧‧第二側

30、30A、30B‧‧‧第一極板

31、31A、31B‧‧‧第一導電部

32‧‧‧第一工作部

40、40A、40B‧‧‧第二極板

41、41A、41B‧‧‧第二導電部

42‧‧‧第二工作部

50、50A、50B‧‧‧直流電源

51‧‧‧正極端

52‧‧‧負極端

60、60A、60B‧‧‧極性交換控制器

61‧‧‧第一電源輸出端

62‧‧‧第二電源輸出端

第1圖係習用廢水處理裝置的示意圖。

第2圖係本發明的廢水處理裝置示意圖。

第3圖係本發明的廢水處理裝置示意圖，顯示執行極性交換步驟後的狀態。

第4圖係本發明的廢水處理裝置另一實施狀態示意圖。

20‧‧‧反應槽體

21‧‧‧容置槽

22‧‧‧進水口

23‧‧‧出水口

30‧‧‧第一極板

31‧‧‧第一導電部

32‧‧‧第一工作部

40‧‧‧第二極板

41‧‧‧第二導電部

42‧‧‧第二工作部

50‧‧‧直流電源

51‧‧‧正極端

52‧‧‧負極端

60‧‧‧極性交換控制器

61‧‧‧第一電源輸出端

62‧‧‧第二電源輸出端

Claims (7)

1. 一種廢水處理方法，包含：直流通電步驟，施以一直流電源並經過一極性交換控制器給設在一反應槽體的第一極板與第二極板，並使該第一極板獲得正極電、該第二極板獲得負極電，以對該反應槽體內的廢水進行電解反應；極性交換步驟，經設定時間後，控制該極性交換控制器作動，使該第一極板獲得負極電、該第二極板獲得正極電，以對該反應槽體內的廢水進行電解反應。
2. 如申請專利範圍第1項所述之廢水處理方法，其中該反應槽體為封閉式的反應槽體。
3. 如申請專利範圍第1項所述之廢水處理方法，其中該第一、二極板為相同導電材質製成。
4. 如申請專利範圍第3項所述之廢水處理方法，其中該第一、二極板的材質同時為鐵或石墨。
5. 一種廢水處理裝置，包含：一封閉式反應槽體，具有一容置槽、及一與該容置槽相通的進水口與出水口；一第一極板，設於該反應槽體，並具有一位於該容置槽外的第一導電部、及一位於該容置槽內的第一工作部；一第二極板，與該第一極板為相同導電材質，該第二極板設於該反應槽體且與該第一極板互不接觸，並具有一位於 該容置槽外的第二導電部、及一位於該容置槽內的第二工作部；一直流電源，具有一電性連接該第一導電部的正極端、及一電性連接該第二導電部的負極端；一極性交換控制器，設於該直流電源與該第一、二極板之間，並具有一電性連接該第一導電部與該正極端之間的第一電源輸出端、及一電性連接該第二導電部與該負極端之間的第二電源輸出端，該第一、二電源輸出端可變換極性輸出。
6. 如申請專利範圍第5項所述之廢水處理裝置，其中該第一、二極板的材質同時為鐵或石墨。
7. 如申請專利範圍第5項所述之廢水處理裝置，其中該反應槽體為一長圓筒型的槽體，並具有一第一側及一反向於該第一側的第二側，該第一、二極板的數量為二，且呈交錯排列地設置於該反應槽體，各該第一極板的第一導電部係位於該第一側、各該第二極板的第二導電部係位於該第二側，該直流電源的數量為二，其中之一該直流電源電性連接其中之一該第一、二極板，另一該直流電源電性連接另一該第一、二極板，該極性交換控制器的數量為二，其中之一該極性交換控制器電性連接其中之一該直流電源與其中之一該第一、二極板之間，另一該極性交換控制器電性連接另一該直流電源與另一該第一、二極板之間。