一种高浓度悬浮物电絮凝与絮体分离沉淀一体化处理装置制造方法及图纸

技术编号:13496433 阅读:50 留言:0更新日期:2016-08-08 14:16
本发明专利技术提供一种高浓度悬浮物电絮凝与絮体分离沉淀一体化处理装置,包括絮凝净化器及与絮凝净化器连接的控制器,絮凝净化器是上部呈圆柱体、下部呈圆锥体的锥筒状容器,絮凝净化器内设有位于圆柱体区域的絮凝反应区、絮体分离区以及位于圆锥体区域的絮体沉淀区,其中絮凝反应区内设有水体引流槽和电絮凝用的多组串联电极片,水体引流槽引导水体按序流经各组电极片进行多重絮凝;絮凝反应区上部设有空气压缩机和进水管,控制器用于控制进水流量和电解电极的工作参数。本发明专利技术结构紧凑,流程连续,装置空间利用率高,而且延长了高浓度悬浮物与电解阳极产生的活性物质之间的接触时间,确保了高浓度悬浮物处理效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水资源保护与水环境治理领域,具体是一种高浓度悬浮物电絮凝与絮体分离沉淀一体化处理装置
技术介绍
悬浮物是指粒径小于62μm的水体细颗粒,主要由泥沙、粘土、原生动物、藻类、细菌、病毒、以及高分子有机物等组成,随着水体输移形成絮体而沉降。水体悬浮物与水资源、水环境和水生态密切相关。悬浮物浓度的增加导致水体物理、化学和生物特性呈现一系列变化,较为常见的不利影响包括水体景观美感下降、水处理费用增加、渔业资源下降和水生态系统严重退化等。我国《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)未对悬浮物浓度进行限制,但《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准规定,各类污废水悬浮物浓度不得高于100mg/L。国民经济活动中,各类砂石骨料加工、石材加工、矿产开采、精选冲洗等产生的废水悬浮物浓度通常高达数千甚至数万毫克每升,未保护水生态环境,将高浓度悬浮物净化至达标排放十分重要。针对高浓度悬浮物,常用的处理方法为自然沉淀法和混凝沉淀法。高浓度悬浮物废水通常产生于进行各类采矿与选矿的偏远山区,配套建设的平流沉淀池或辐流式沉淀池均需面积较大的平坦开阔地,选址异常困难。自然沉淀时间一般较长、效果较差,为加快絮凝沉淀,大量絮凝剂如PAC和PAM等通过配水加药进入沉淀池,在提高悬浮物处理效率的同时,产生了大量含水率较高的泥渣,增加了后期泥渣处理量与处理费用。电絮凝是利用可溶性金属阳极在电解过程中产生的金属氢氧化物絮凝去除水中污染物质的水处理工艺。该技术能有效去除水中胶体和悬浮物类污染物质。研究表明,电絮凝可使屠宰废水和电镀废水的悬浮物浓度从2390mg/L和2737mg/L分别降至31mg/L和57mg/L。与传统自然沉淀与混凝沉淀相比,电絮凝具有无药剂投入和二次污染、泥水分离效果好、泥渣含水率低、占地面积小、易于实现自动控制等优点。目前电絮凝技术在处理低于3000mg/L的悬浮物方面效率极高,但应用于高浓度悬浮物处理的报道较少。本申请的专利技术人在实现本专利技术的过程中发现,现有电絮凝处理装置存在一些不足:废水在电极间的停留时间短,悬浮物与阳极电解产生的活性物质接触不充分;废水大多在单组电极间絮凝,处理量小,多组电极联用后的多重絮凝净化考虑不够;电絮凝反应区中的高浓度悬浮物及其絮体易淤积,电极易钝化和老化,电极保护较为欠缺;电絮凝、絮体分离与沉淀多在单独装置中进行,流程繁琐,空间利用率不高;电絮凝数字化管理水平低,不能实时根据进水流量和悬浮物处理效果操控絮凝过程。因此,如何优化设计电絮凝装置,缓解电极钝化老化、抑制悬浮物及其絮体在电解反应区中的淤积、整合絮凝、分离与沉淀流程、数字化管理絮凝过程,将是解决高浓度悬浮物处理难题的新思路。
技术实现思路
本专利技术提供一种高浓度悬浮物电絮凝与絮体分离沉淀一体化处理装置,不必投放絮凝药剂,无需经常更换电极,不用单独设置分离与沉淀设施;主要依靠电解阳极获得絮凝剂、串联多组电极和多重絮凝提升净化效果、水力搅动防堵减淤并保护电极,絮凝、絮体分离与沉淀一体化设计提高装置空间利用效率,实施电絮凝过程的数字化管理。为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:一种高浓度悬浮物电絮凝与絮体分离沉淀一体化处理装置,包括絮凝净化器及与絮凝净化器连接的控制器,所述絮凝净化器是上部呈圆柱体、下部呈圆锥体的锥筒状容器,絮凝净化器内设有位于圆柱体区域的絮凝反应区、絮体分离区以及位于圆锥体区域的絮体沉淀区,其中絮凝反应区上下分别设有水体引流槽和固定在水体引流槽之间的多组串联电极片,水体引流槽以及电极片之间形成一个上下相对两侧分别设有开口的腔体,引导水体按序流经各组电极片,进行多重絮凝;絮凝反应区上部设有空气压缩机和进水管,高浓度悬浮物废水通过进水管进入絮凝反应区底部,絮凝反应区内底部水体引流槽的进水侧安装有与气压缩机连接的曝气头,高浓度悬浮物废水经多重电絮凝后流入絮凝反应区外部两侧的絮体导流槽,然后进入絮凝反应区底部的絮体沉淀区,控制器用于控制进水流量和电解电极的工作参数。进一步的,水体引流槽为一上端开口、内部中空的长方体结构,两个水体引流槽以开口相对的方式分别设在絮凝反应区的顶部和底部,位于底部的水体引流槽的一个侧面设有开口,位于顶部水体引流槽的相对的侧面设有开口,在上下水体引流槽之间插入多组电极片后,水体引流槽以及电极片之间形成所述上下相对两侧分别设有开口的腔体。进一步的,高浓度悬浮物废水在水泵或自重力流动条件下,通过设置在絮凝反应区上部的进水管,进入絮凝反应区底部。进一步的,电极片中的阳极采用铝板或铁板,阴极采用不锈钢,通过电解阳极产生活性物质,与水体中悬浮物结合,形成颗粒状絮体。进一步的,絮凝反应区的上方两侧设有齿形溢流堰,絮凝反应区形成的颗粒状絮体经齿形溢流堰进入设置在絮凝反应区外侧的絮体导流槽。进一步的,絮凝导流槽的外侧设有降速折板,絮体流经降速折板后,大颗粒絮体进入絮凝反应区底部的絮体沉淀区,小颗粒絮体流入絮体分离区。进一步的,絮体沉淀区底部设有排泥阀,可定期通过重力排放泥渣。进一步的,絮体沉淀区上部设有冲洗管路,管路上开有朝向底部的小孔,利用进水冲洗絮体沉淀区,排出难以自然清除的泥渣。进一步的,絮体分离区的外部两侧设有出水管,小颗粒絮体沉降分离后的上清液通过出水管外排。进一步的,所述控制器设有与空气压缩机连接的曝气开关、与水泵连接的进水开关和流量调节器、与电极片连接的电解开关、电压调节器、电流调节器,曝气开关用于管理空气压缩机的启闭,进水开关和流量调节器分别用于水泵启闭管理及进水流量调控,电解开关用于电解工作的启闭管理,电压调节器、电流调节器分别用于电极工作电压与电流强度的调控。由于采用了上述方案,本专利技术突出的技术创新和显著进步为:(1)整合高浓度悬浮物处理中的絮凝、絮体分离与沉淀等过程,形成结构紧凑,流程连续的一体化处理装置,同一装置具备多重功能,小巧灵活,装置空间利用率高。(2)设置水体引流槽,利用流体运动,在不减少电极板有效电解面积的前提下,实现了水体在串联电极板之间的有序流动,延长了高浓度悬浮物与电解阳极产生的活性物质之间的接触时间,确保了高浓度悬浮物处理效果。(3)每组电极板底部的中间位置,设置了曝气头,利用空气搅动水体,破坏与冲洗电极表面附着的污垢,与此同时,避免高本文档来自技高网
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一种高浓度悬浮物电絮凝与絮体分离沉淀一体化处理装置

【技术保护点】
一种高浓度悬浮物电絮凝与絮体分离沉淀一体化处理装置,包括絮凝净化器(1),其特征在于:还包括与絮凝净化器(1)连接的控制器,所述絮凝净化器(1)是上部呈圆柱体、下部呈圆锥体的锥筒状容器,絮凝净化器(1)内设有位于圆柱体区域的絮凝反应区(3)、絮体分离区(4)以及位于圆锥体区域的絮体沉淀区(5),其中絮凝反应区(3)上下分别设有水体引流槽(7)和固定在水体引流槽(7)之间的多组串联电极片(15、16),水体引流槽(7)以及电极片(15、16)之间形成一个上下相对两侧分别设有开口(71)的腔体,引导水体按序流经各组电极片(15、16),进行多重絮凝;絮凝反应区(3)上部设有空气压缩机(9)和进水管(10),高浓度悬浮物废水通过进水管(10)进入絮凝反应区(1)底部,絮凝反应区(3)内底部水体引流槽(7)的进水侧安装有与气压缩机(9)连接的曝气头(17),高浓度悬浮物废水经多重电絮凝后流入絮凝反应区(3)外部两侧的絮体导流槽(11),然后进入絮凝反应区(3)底部的絮体沉淀区(5),控制器用于控制进水流量和电解电极的工作参数。

【技术特征摘要】
1.一种高浓度悬浮物电絮凝与絮体分离沉淀一体化处理装置,
包括絮凝净化器(1),其特征在于:还包括与絮凝净化器(1)连接
的控制器,所述絮凝净化器(1)是上部呈圆柱体、下部呈圆锥体的
锥筒状容器,絮凝净化器(1)内设有位于圆柱体区域的絮凝反应区
(3)、絮体分离区(4)以及位于圆锥体区域的絮体沉淀区(5),其
中絮凝反应区(3)上下分别设有水体引流槽(7)和固定在水体引流
槽(7)之间的多组串联电极片(15、16),水体引流槽(7)以及电
极片(15、16)之间形成一个上下相对两侧分别设有开口(71)的腔
体,引导水体按序流经各组电极片(15、16),进行多重絮凝;絮凝
反应区(3)上部设有空气压缩机(9)和进水管(10),高浓度悬浮
物废水通过进水管(10)进入絮凝反应区(1)底部,絮凝反应区(3)
内底部水体引流槽(7)的进水侧安装有与气压缩机(9)连接的曝气
头(17),高浓度悬浮物废水经多重电絮凝后流入絮凝反应区(3)外
部两侧的絮体导流槽(11),然后进入絮凝反应区(3)底部的絮体沉
淀区(5),控制器用于控制进水流量和电解电极的工作参数。
2.如权利要求1所述的高浓度悬浮物电絮凝与絮体分离沉淀一
体化处理装置,其特征在于:水体引流槽(7)为一上端开口、内部
中空的长方体结构,两个水体引流槽(7)以开口相对的方式分别设
在絮凝反应区(3)的顶部和底部,位于底部的水体引流槽(7)的一
个侧面设有开口(71),位于顶部水体引流槽(7)的相对的侧面设有
开口(71),在上下水体引流槽(7)之间插入多组电极片(15、16)
后,水体引流槽(7)以及电极片(15、16)之间形成所述上下相对
两侧分别设有开口(71)的腔体。
3.如权利要求1所述的高浓度悬浮物电絮凝与絮体分离沉淀一
体化处理装置,其特征在于:高浓度悬浮物废水在水泵或自重力流动
条件下,通过设置在絮凝反应区(3)上部的进水管(10),进入絮凝
反应区(1)底部。
4.如权利要求1所述的高浓度悬浮物电絮凝与絮体分离沉淀一
体化处理装置,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:汤显强黎睿李青云
申请(专利权)人:长江水利委员会长江科学院
类型:发明
国别省市:湖北;42

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