一种用于水体净化的微电解强化充填式柱浮选装置及利用其处理废水的方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于水体净化的微电解强化充填式柱浮选装置及利用其处理废水的方法。包括浮选柱体和循环泵，浮选柱体为中空结构且浮选柱体的顶部设有浮选产物捕集器，浮选柱体内的中部设有隔板，隔板下方的浮选柱体内设有若干栅板，栅板上设有填料层，隔板和最上层的填料层之间的浮选柱体上设有水体加注管，浮选柱体的底部设有排出管，隔板上方的浮选柱体上设有药剂加入口和水质COD在线检测仪，药剂加入口和隔板之间的浮选柱体上设有回流口，循环泵的进口通过管道和排出管连接，循环泵的出口通过管道和回流口连接，隔板和回流后之间的浮选柱体外壁上设有微泡发生器，隔板的中部开设有通孔，通孔处设有电磁阀。

A Microelectrolysis Enhanced Filling Column Flotation Device for Water Purification and Its Application in Wastewater Treatment

【技术实现步骤摘要】
一种用于水体净化的微电解强化充填式柱浮选装置及利用其处理废水的方法
本专利技术涉及一种水体净化装置，尤其涉及一种用于水体净化的微电解强化充填式柱浮选装置及利用其处理废水的方法。
技术介绍
随着工业技术的发展，工业废水的排放量也在迅猛增加，且水体中的有机污染物存在难降解、生物毒性大、种类复杂，浓度变化广等特征，对我国乃至世界范围内的水资源构成极大的威胁，因此，对水体中有机污染物的处理迫在眉睫。传统的处理方法包括微电解降解法、吸附絮凝法、生物降解法等。例如，陈庆国等在“一种铁碳微电解处理含油废水的实验装置及使用方法”（CN108059215A）中提出一种微电解塔、泥斗和固定架的装置，大幅度消除了铁碳微电解过程中的堵塞、板结、钝化等现象，但是沉降过程较长，且溶液中会出现大量微细粒级颗粒，难以沉降。汪龙眠等在“一种难降解有机废水预反应器及使用方法”（CN107720931A）中提出带有微波发射器、动力装置、催化剂的预反应器对有机废水进行预处理，处理后废水的生化性显着提高，更有利于二次生化处理的进行，但是工艺复杂，过程条件要求严格，且会生成大量污泥，脱水较难。邱石相等在“一种废水处理设备及其使用方法”（CN108046548A）中提出一种预处理-物化处理-过滤-生物处理-污泥处理-控制联用装置，实现了对水体中污染物的高效去除，但是工艺复杂，且在过程中的絮凝沉降阶段会产生大量的污泥，脱水较难进行，且微细粒级的颗粒难以沉降去除。张峰在“COD降解菌的培养方法”（CN106957800A）中提出了利用营养琼脂培养基培育COD降解菌，该降解菌对环境友好，且能够有效的降解COD，但是由于菌类培育工艺条件要求严格复杂，且降解周期较长。综上所述，传统的处理方法存在周期长、工艺复杂、微细粒级污染物沉降难、污泥脱水难等问题，因此，研究开发一种用于水体净化的微电解强化充填式柱浮选装置，实现微电解、微泡浮选过程的一体化，对水体污染物的高效分离和去除具有十分重要的意义。
技术实现思路
针对现有水体净化装置存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种用于水体净化的微电解强化充填式柱浮选装置及利用其处理废水的方法，实现微电解、微泡浮选过程的一体化，并实现水体污染物的高效分离和去除。基于上述目的，本专利技术采取了如下技术方案：一种用于水体净化的微电解强化充填式柱浮选装置，包括浮选柱和循环泵，浮选柱为中空结构且浮选柱的顶部设有浮选产物捕集器，浮选产物捕集器的底部设有浮选污染物排出口，浮选柱内设有隔板，隔板下方的浮选柱内设有若干栅板，栅板上设有填料层，隔板和最上层的填料层之间的浮选柱上设有水体加注管，浮选柱的底部设有排出管，排出管上设有溶液排出口阀，隔板上方的浮选柱上设有药剂加入口和水质COD在线检测仪，药剂加入口和隔板之间的浮选柱上设有回流口，循环泵的进口通过管道和排出管连接，循环泵的出口通过管道和回流口连接，隔板和回流口之间的浮选柱外壁上设有微泡发生器，隔板的中部开设有通孔，通孔处设有电磁阀，电磁阀、溶液排出口阀分别和水质COD在线检测仪联锁控制。进一步地，所述水体加注管的外端和加注泵连接，加注泵通过管道和原水加注池连接，水体加注管的另一端伸入浮选柱内且末端设有喷头。进一步地，所述微泡发生器由气泵、气体总管路和环形气路组成，环形气路套设在浮选柱外侧，气体总管路的一端和气泵相连，气体总管路的另一端和环形气路相连，环形气路上周向均匀设有若干分气路，分气路斜向上延伸并伸入浮选柱内。进一步地，浮选柱内以隔板为界，隔板以上为浮选段，隔板以下为微电解段，微电解段对应的浮选柱体上设有人孔，浮选柱的直径为200~400mm，浮选段柱体高度为1000~2000mm，微电解段柱体的高度为500~1000mm。进一步地，单层填料层的高度为50~100mm。利用上述用于水体净化的微电解强化充填式柱浮选装置处理废水的方法，包括如下步骤：步骤（1）通过加注泵向浮选柱的微电解段添加废水；（2）微电解段进行微电解反应；（3）将反应完全的水体通过循环泵进入至浮选柱的浮选段，将浮选药剂通过药剂加入口注入水体中，并开启气泵，对溶液进行浮选分离；（4）分离完全后，水质COD在线检测仪实时监控水体中COD含量，当COD含量超过排放标准时，电磁阀自动开启，进行溶液的二次循环净化；（5）当COD含量符合排放标准时，开启循环泵和溶液排出口阀，排出净化后水体。进一步地，水体中的有机污染物包括氨氮基团、黄原酸基团、氰根、苯酚基中的一种或几种，总含量为50~800mg/L，pH为3~9，具体地，氨氮基团、黄原酸基团、氰根、苯酚基各基团在水体中的浓度均为25~200mg/L。进一步地，充气速率为4~9m3/min，气泡直径为20~50µm。对现有技术，本专利技术的技术方案带来的有益技术效果：（1）本专利技术的微电解强化充填式浮选柱能够对水体的有机污染物进行高效脱除、深度净化，水体中有机污染物的去除效率能够达到96%以上；（2）本专利技术分离效率较高，反应周期短，工艺较为简单。（3）本专利技术采用微电解强化充填浮选柱，实现有机污染物的富集，减少了絮凝沉淀的沉积作用，从而更有利于设备的维护等。附图说明图1本专利技术中微电解强化充填式柱浮选装置的结构示意图；图中1-浮选产物捕集器、2-药剂加入口、3-隔板、4-微电解填料、5-循环泵、6-浮选污染物排出口、7-水质COD在线检测仪、8-微泡发生器、9-气泵、10-电磁阀（与COD在线监测器连接控制）、11-喷头、12-加注泵、13-人孔、14-栅板、15-排出管、16-原水加注池、17-水体加注管、18-溶液排出口阀。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。需要说明的是，这些实施例仅为了更好的理解本专利技术，而不是限制本专利技术所保护的范围。一种用于水体净化的微电解强化充填式柱浮选装置，如图1所示，包括浮选柱和循环泵5，浮选柱为中空结构且浮选柱的顶部设有浮选产物捕集器1，浮选产物捕集器1的底部设有浮选污染物排出口6，浮选柱内的中部设有隔板3，隔板3下方的浮选柱内设有若干栅板14，本专利技术具体为两个栅板14，栅板14上设有填料层，所述填料层由微电解填料4组成，隔板3和最上层的填料层之间的浮选柱体上设有水体加注管17，所述水体加注管17的外端和加注泵12连接，加注泵12通过管道和原水加注池16连接，水体加注管17的另一端伸入浮选柱内且末端设有喷头11。浮选柱的底部设有排出管15，排出管15上设有溶液排出口阀18，隔板3上方的浮选柱上设有药剂加入口2和水质COD在线检测仪7，药剂加入口2和隔板3之间的浮选柱体上设有回流口，循环泵5的进口通过管道和排出管15连接，循环泵5的出口通过管道和回流口连接，隔板3和回流口之间的浮选柱体外壁上设有微泡发生器8，隔板3的中部开设有通孔，通孔处设有电磁阀10。电磁阀10、溶液排出口阀18分别和水质COD在线检测仪7联锁控制，具体地，水质COD在线检测仪7信号输出端和PLC控制器的信号输入端电连接，PLC控制器的信号输出端分别和电磁阀10、溶液排出口阀18的信号输入端电连接，从而当水质COD在线检测仪7检测到水质不合格时，电磁阀10打开，废水进入微电解段，进行溶液的二次循环净化，当水质COD在线检测仪7检测到水质合格时，溶液排出口阀18打开，净化后水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于水体净化的微电解强化充填式柱浮选装置，包括浮选柱和循环泵，其特征在于，浮选柱为中空结构且浮选柱的顶部设有浮选产物捕集器，浮选产物捕集器的底部设有浮选污染物排出口，浮选柱内设有隔板，隔板下方的浮选柱内设有若干栅板，栅板上设有填料层，隔板和最上层的填料层之间的浮选柱上设有水体加注管，浮选柱的底部设有排出管，排出管上设有溶液排出口阀，隔板上方的浮选柱体上设有药剂加入口和水质COD在线检测仪，药剂加入口和隔板之间的浮选柱上设有回流口，循环泵的进口通过管道和排出管连接，循环泵的出口通过管道和回流口连接，隔板和回流口之间的浮选柱外壁上设有微泡发生器，隔板的中部开设有通孔，通孔处设有电磁阀，电磁阀、溶液排出口阀分别和水质COD在线检测仪联锁控制。

【技术特征摘要】
1.一种用于水体净化的微电解强化充填式柱浮选装置，包括浮选柱和循环泵，其特征在于，浮选柱为中空结构且浮选柱的顶部设有浮选产物捕集器，浮选产物捕集器的底部设有浮选污染物排出口，浮选柱内设有隔板，隔板下方的浮选柱内设有若干栅板，栅板上设有填料层，隔板和最上层的填料层之间的浮选柱上设有水体加注管，浮选柱的底部设有排出管，排出管上设有溶液排出口阀，隔板上方的浮选柱体上设有药剂加入口和水质COD在线检测仪，药剂加入口和隔板之间的浮选柱上设有回流口，循环泵的进口通过管道和排出管连接，循环泵的出口通过管道和回流口连接，隔板和回流口之间的浮选柱外壁上设有微泡发生器，隔板的中部开设有通孔，通孔处设有电磁阀，电磁阀、溶液排出口阀分别和水质COD在线检测仪联锁控制。2.根据权利要求1所述用于水体净化的微电解强化充填式柱浮选装置，其特征在于，所述水体加注管的外端和加注泵连接，加注泵通过管道和原水加注池连接，水体加注管的另一端伸入浮选柱内且末端设有喷头。3.根据权利要求1所述用于水体净化的微电解强化充填式柱浮选装置，其特征在于，所述微泡发生器由气泵、气体总管路和环形气路组成，环形气路套设在浮选柱外侧，气体总管路的一端和气泵相连，气体总管路的另一端和环形气路相连，环形气路上周向均匀设有若干分气路，分气路斜向上延伸并伸入浮选柱内。4.根据权利要求1所述用于水体净化...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩桂洪，刘兵兵，黄艳芳，刘炯天，杨淑珍，武宏阳，王文娟，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南,41