一种可带压运行的电絮凝反应装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电絮凝反应装置。该装置包括外壳、极板组件和电源，外壳为电絮凝废水处理提供反应空间，包括筒体和筒体管口，筒体管口通过筒体法兰与平盖固定，平盖为与筒体法兰配套的法兰板；外壳设置进水口、出水口，平盖与极板组件之间为进水区，进水口与进水区相通；筒体内挡环与筒体之间、与出水口连通的区域为出水区，进水区与出水区之间为反应区；极板按碟片式间隔排列，通过若干个拉杆串联成整体固定在平盖和挡环之间。本发明专利技术可对0.8

【技术实现步骤摘要】
一种可带压运行的电絮凝反应装置


[0001]本专利技术属于电化学废水处理领域，涉及一种电絮凝反应装置。本专利技术还涉及该反应装置的应用和使用方法。

技术介绍

[0002]电絮凝法是一种电化学废水处理方法，相应的反应装置主要由电极板、供电设备和提供废水反应区间的外壳组成。运行时电极板阳极原位产生的金属离子，如铁离子或铝离子进入水中，与阴极水还原生成的OH
‑
结合生成具有极强吸附性的Fe(OH)3或Al(OH)3以及其它多核羟基配合物和聚合物、单核羟基配合物等吸附基团。再将水中的悬浮物、胶体颗粒、高分子有机物等杂质通过吸附架桥，网捕卷扫等作用进行捕捉，形成大块絮体后共同沉降。在反应器中的电场作用下，水分子在阴阳两侧分别发生氧化还原反应，生成H2和O2，同时产生H
+
和OH
‑
并在电场的作用下发生定向迁移。电解作用会生成具有极强氧化作用的羟基自由基，将水中部分有机物氧化分解。同产生的H2和O2是非常微小的，释放后直径仅为几至几十微米，可将水中的颗粒杂质携带至水面以去除。电絮凝与电气浮作用协同配合，进一步降低水中各类杂质。
[0003]目前，国内外已有若干种电絮凝技术成功应用于工业废水处理领域。
[0004]Powell电絮凝系统可以直接将输入的交流电转换为直流电，每对极板间配置3V电压，在直流电场作用下废水自下而上垂直流出电絮凝反应器，电解产生的气体竖直向上浮出。Powell电絮凝技术应用领域主要有：洗衣工厂洗衣废水、蒸发结晶浓液、应急饮用水处理、食品加工废水、电镀废水、放射性元素污染废水、蒸汽清洗设备废水、染料废水、采矿废水等。
[0005]Globalsep电絮凝设备为标准化撬装电絮凝反应器，单元处理量最高约2.6m3/h。反应器为平板复极式，最外侧两块极板与电源直接相连，为单极式，而中间极板因电极感应效应为复极式极板。电絮凝单元极板填充密度高，处理效率高，并且反应器外壳主体为耐化学腐蚀的超厚工程塑料。Globalsep电絮凝技术已广泛应用于采矿作业废水、油气开采作业废水、含砷废水、重金属污染废水、含细菌病毒废水、漂洗和冲洗水、反渗透、超滤、纳滤的预处理等。
[0006]Watertectonics电絮凝污水处理设备主要由立式圆柱形电解单元和电源组成，可做成撬装设备或集成在集装箱内，电解单元为碟片单极式电解反应器，可带压运行，运行时废水自上而下折叠流过各极板，该流动方式可增加流体扰动，提高絮凝效果。Watertectonics的电絮凝技术易组合pH调节、电导率调节或其它工艺，可进行实时水质监测确保处理效果，通过触摸屏自动化控制，并且可实现远程报警。Watertectonics的电絮凝技术组合其它水处理技术已应用于油气开采废水处理领域，实现了破乳除油，去除悬浮物、钡及锶等重金属；在采煤废水处理领域，通过“电絮凝+超滤”工艺对开采工艺废水及脱水废水进行处理，去除废水中的悬浮物、重金属等。在煤炭加工废水处理方面，组合“电絮凝技术+反渗透技术”，降低废水的浊度、铁、硫酸盐和总溶解固体；在电镀废水处理领域，通过“电
絮凝+固液澄清+过滤+活性炭介质过滤”组合工艺去除多种重金属和总悬浮固体(TSS)。
[0007]Global Advantech电絮凝反应器为平板式，废水自下而上垂直流经平行的极板反应区，经特殊流体力学设计，电解均匀，电解絮凝物和气体能有效流出反应器，电解效率高。此外，设备为密闭结构，可带微正压运行，可通过监控反应器的电阻判断极板更换时间。沃杰森电絮凝设备采用脉冲直流电电解方式，在极板钝化和能耗上做了一定的改进，已在电镀废水、印染废水处理方面取得较好的应用。成都飞创的REC电絮凝反应器由本体、电极组件、电机、旋转刮刀组件和供电控制系统等部分组成。电极组件采用圆盘状，电极材料为铝或铁。REC电絮凝技术的主要应用范围包括油田废水、电厂含煤污水、脱硫废水、电镀废水、金属表面加工废水，有色金属冶炼业废水、垃圾渗滤液、皮革制造业废水、印染废水、含酚废水、造纸废水、含硼废水、含磷废水、含高油脂的餐饮废水、饮用水除藻杀菌除氟除铁除砷等。
[0008]可见，电絮凝技术处理废水的种类广，可同时处理多种有机污染物，设备简单，易实现自动化控制、是一种环境友好的绿色高效水处理技术。电絮凝可与其它污水处理工艺组合，实现协同作用。
[0009]考虑运行的安全性，现有电絮凝装置的外壳基本为塑料这类绝缘性材料，由于外壳材料的特点，常规电絮凝反应器只能常压或微正压运行，这种电絮凝的运行方式具有如下的缺点：
[0010]一、电絮凝过程中产生的氢气和氧气呈气体状态对原位生成的活性絮凝物具有气浮的作用，形成固液气的多相流，电絮凝的絮凝物无法在水体中与水中的污染物充分接触，从而导致废水净化效率降低。
[0011]二、常压型电絮凝反应器对于电絮凝过程中形成的氢气氧气等易燃气体无法进行处理，往往直接排放，对于附近工作区域的通风要求较高。
[0012]三、当来水压力较高时，经这类电絮凝反应器处理后水压被释放，造成水头损失和能量浪费，往往在工艺系统中需要增加动设备，以满足后端工艺系统的水压要求。

技术实现思路

[0013]本专利技术要解决的技术问题是提供一种可带压运行的电絮凝反应装置，在保证电絮凝安全、高效运行的同时解决常规电絮凝反应器只能常压或微正压运行的难题。
[0014]一方面，本专利技术提供了一种电絮凝反应装置，包括外壳、极板组件和电源。外壳为电絮凝废水处理提供反应空间，包括筒体和筒体管口，筒体管口通过筒体法兰与平盖固定，平盖为与筒体法兰配套的法兰板；外壳设置进水口、出水口，平盖与极板组件之间为进水区，进水口与进水区相通；筒体内挡环与筒体之间、与出水口连通的区域为出水区，进水区与出水区之间为反应区。
[0015]本专利技术中，极板组件包括若干间距排列的金属极板和导电棒，导电棒穿过平盖与电源连接，导电棒和极板之间紧密电接触。
[0016]本专利技术中，极板按碟片式间隔排列，通过若干个拉杆串联成整体固定在平盖和挡环之间，极板组件与筒体内壁一侧垂直贴合，另一侧与筒体内壁有空隙，形成上下折流式流体过流通道，为电絮凝废水净化提供反应空间。
[0017]本专利技术中，筒体、平盖、导电棒等均采用能够承受相应水压的材质，优选地，为能够
承受至少0.8MPa压力的材质，可以采用碳钢或者不锈钢材料，更优的采用碳钢材料。例如在本专利技术的实施例中针对的水压能够达到1.0MPa，所用材质能够承受高于1.0MPa压力，例如1.1、1.2、1.5、2.0MPa甚至更高的压力。筒体上的所有管口均设置翻边内衬塑，内衬材料与筒体内衬一致。所述的衬层材料通常为绝缘材料，优选为PP、PE、PO或者聚四氟乙烯。
[0018]本专利技术中，极板为大割圆圆板，极板间的距离通过定距套管的长度进行控制。极板的材料可以是铁板、铝板、不锈钢或者铜。
[0019]本专利技术中，定距套管为绝缘材料，优选为尼龙、PP、PE或者PVC。聚丙烯(Polypropylene，简称本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电絮凝反应装置，包括外壳、极板组件和电源，其特征在于，外壳为电絮凝废水处理提供反应空间，包括筒体和筒体管口，筒体内表面内衬绝缘材料，筒体管口通过筒体法兰与平盖固定，平盖为与筒体法兰配套的法兰板；外壳设置进水口、出水口，平盖与极板组件之间为进水区，进水口与进水区相通；筒体内挡环与筒体之间、与出水口连通的区域为出水区，进水区与出水区之间为反应区；极板组件包括若干间隔排列的金属极板和导电棒，导电棒穿过平盖与电源连接但与平盖不发生电接触、也不接触挡环，导电棒穿过极板的导电棒孔、和单极极板之间紧密电接触，导电棒末端与极板通过极板两侧的螺母以及螺母与极板之间的垫圈夹紧并且与极板紧密接触，导电棒中间裸露区域与螺母之间设置压紧套，压紧套呈T字形状，从窄部到宽部依次套在螺母、垫圈、极板和另一侧的螺母内径，压紧套的窄部穿过极板孔，压紧套的宽部卡在极板孔的另一侧，压紧套的宽部的平面与极板平面匹配并且紧密接触；极板按碟片式间隔排列，通过若干个拉杆串联成整体固定在平盖和挡环之间，极板组件与筒体内壁一侧垂直贴合但与筒体不发生电接触，另一侧与筒体内壁有空隙，形成上下折流式流体过流通道。2.根据权利要求1所述的电絮凝反应装置，其特征在于，筒体为能够承受至少0.8MPa压力的材质，优选碳钢或者不锈钢材料；筒体上的所有管口均设置翻边内衬，内衬的材料与筒体内衬的材料均为绝缘材料，优选为PP、PE、PO或者聚四氟乙烯。3.根据权利要求1所述的电絮凝反应装置，其特征在于，极板组件包括由若干极板、拉杆、正导电棒、负导电棒、定距套管、挡环和紧固件，正导电棒和负导电棒分别穿过极板，相邻两块极板之间的拉杆外周设置定距套管；极板组件通过紧固件固定连接，极板组件为整体结构，当极板反应消耗后，极板组件能够被整体抽出进行更换。4.根据权利要求1所述的电絮凝反应装置，其特征在于，极板之间平行排列；极板排列的基本单元为正极极板和负极极板构成的单极极板A/B和夹在这两种单极极板之间的若干数量的复极极板组成，夹在中间的复极极板数量是0
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【专利技术属性】
技术研发人员：程艳，冯亮杰，钱佳宁，刘俊，陈洪斌，张凤光，
申请(专利权)人：中石化宁波工程有限公司同济大学，
类型：发明
国别省市：