本发明专利技术涉及一种防垢电絮凝氧化气浮装置，涉及电化学水处理领域，包括槽体、臭氧加载系统、电絮凝电极组件和超声波振板，槽体内设有电絮凝槽，臭氧加载系统与电絮凝槽的下部连通，电絮凝电极组件安装于电絮凝槽的中部，电絮凝槽内固定有超声波振板。本发明专利技术采用臭氧、超声波、气液两相流动等手段，稀释离子富集，降低电絮凝电极组件表面的极化现象。消除电絮凝电极组件的钝化现象，使电絮凝电极组件始终处于活化状态，提高电絮凝电极组件工作效率，提高设备运行的稳定性。运动部件少，结构紧凑、电絮凝电极组件密度高，电极负荷大，装置体积小、调节部件少，性能稳定，处理效果好，操作维护简单。单。单。
【技术实现步骤摘要】
一种防垢电絮凝氧化气浮装置
[0001]本专利技术涉及电化学水处理领域，具体涉及一种防垢电絮凝氧化气浮装置。
技术介绍
[0002]电絮凝主要是针对废水进行净化处理的一种电化学方法。电絮凝反应器内的阴阳两极在外加直流电场作用下发生氧化还原反应，该法采用电化学原理，借助外加电压作用产生电化学反应，把电能转化为化学能，经单一电絮凝设备即可对废水中的有机物和无机物进行氧化还原反应，进而凝聚、浮除，将污染物从水体中分离，可有效地去除废水中的COD、重金属、悬浮物、油、磷酸盐等各种有害污染物。应用对象包括：钻井废水、压裂返排液、油田采出水、煤层气采出水、染料废水、印染废水、垃圾渗滤液、制药废水、造纸废水、电镀废水、制革废水等。
[0003]包括以下几方面的作用：
[0004](1)絮凝作用：可溶性阳极例如铁、铝等阳极，通以直流电后，阳极失去电子，形成金属阳离子Fe
2+
、Al
3+
，与溶液中的OH
‑
生成金属氢氧化物胶体絮凝剂，这类新生态氢氧化物活性高、吸附能力强，与原水中的胶体、悬浮物、可溶性污染物、细菌、病毒等结合生成较大絮状体，经沉淀、气浮被去除。这一过程与化学絮凝的机理相似，包括电荷中和、吸附架桥、压缩双电层等过程。
[0005](2)气浮作用：电解过程中当电压达到水的分解电压时，在阴极和阳极上分别析出氢气和氧气，生成的气体以分散度极高的微小气泡的形式出现，与原水中的胶体、乳状油等污染物粘附在一起浮升至水面而被去除。
[0006](3)氧化作用：电解过程中的氧化作用分直接氧化和间接氧化。直接氧化，即污染物直接在阳极失去电子而发生氧化。间接氧化，利用溶液中的电极电势较低的阴离子，例如OH
‑
、Cl
‑
在阳极失去电子生成新的较强的氧化剂的活性物质[O]、Cl2等，利用这些活性物质使污染物失去电子，起氧化分解作用，以降低原液中的BOD5、COD
cr
、氨氮等。
[0007](4)还原作用：电解过程中的还原作用分直接还原和间接还原。直接还原，即污染物直接在阴极上得到电子而发生还原作用。间接还原，即污染物中的阳离于首先在阴极得到电于，使得电解质中高价或低价金属阳离于在阴极上得到电子直接被还原为低价阳离子或金属沉淀。
[0008]电絮凝技术由于不用加药，电絮凝工艺产生的污泥量通常比其它处理工艺少40％，污泥密实度高，从而大大降低了污泥的处置费，同时也实现了污水处理工艺的清洁生产；
[0009]设备自动化程度高，操作简单，对操作人员的要求很低，运行平稳，出水水质稳定，设备处理时间短、处理效率高；电絮凝处理工艺在项目投资方面与其它处理工艺的项目投资基本相当，但通常电絮凝处理工艺运行成本仅为其它处理工艺运行成本的1/3到1/2之间；电絮凝法产生的氢氧化物比化学法絮凝剂的活性高，凝聚吸附能力强，处理效果好，所需金属离子的量只有化学混凝法的1/3左右，并且不会因向水中投加药剂而使水中阴离子
含量增加；由于电絮凝过程中电解反应的产物只是离子，不需要投加任何氧化剂或还原剂，对环境不产生或很少产生污染，是一种环境友好水处理技术。
[0010]电絮凝技术可处理多种废水，处理高浓度、难生化降解、氨氮含量高的废水更具优势。
[0011]目前电絮凝技术主要是给多组并联的极板接通直流电，在极板之间产生电场，使待处理的水流入极板的空隙。此时通电的极板会发生电化学反应，溶出Al
3+
或Fe
2+
等离子并在水中水解而发生絮凝反应，在此过程中，同时发生电气浮、氧化还原等其他作用。
[0012]但是，外加电场也会使阴阳离子在电场中定向运动，使钙、镁等阳离子在阴极附近富集，与阴极产生的高浓度的氢氧根离子结合，产生氢氧化物沉淀，并且牢固的粘附在电极表面，造成电极的钝化。钝化后的电极表面依然会继续沉积这些氢氧化物，不断累积，使电极表面的垢越来越厚。氢氧化物垢导电性差，在电极表面起到了绝缘的作用，使电极的电流强度减小，电压增加，使极板不能正常的均匀放电。局部失去钝化垢的电极表面的电流强度巨增，造成局部过度溶蚀，破坏极板的整体结构，甚至损坏接线柱、罐体等部件。
[0013]电絮凝产生大量微气泡，对水中絮凝物产生辅助浮升分离的作用，利用不当不能产生有效分离作用。
[0014]电絮凝的氧化效果有限，不能对有机污染物形成显著的破坏作用。
技术实现思路
[0015]本专利技术所要解决的技术问题是如何提高电极工作效率、提高设备稳定性。
[0016]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种防垢电絮凝氧化气浮装置，包括槽体、臭氧加载系统、电絮凝电极组件和超声波振板，所述槽体内设有电絮凝槽，所述臭氧加载系统与所述电絮凝槽的下部连通，所述电絮凝电极组件安装于所述电絮凝槽的中部，所述电絮凝槽内固定有所述超声波振板。
[0017]本专利技术的有益效果是：来液在臭氧加载系统中混合臭氧气体，进入电絮凝槽。臭氧对水中有机物和低价态无机物氧化，有效破坏溶解态的有机物，使其转变为非溶解物析出。电絮凝槽中电絮凝电极组件在电场的作用下产生电絮凝作用，释放铁离子或铝离子等高价成絮离子，成絮离子水解产生氢氧化物胶体对来液中悬浮物进行絮凝。臭氧可以将电絮凝电极组件产生的二价铁离子氧化为适应PH范围更广，沉降性更好的三价铁离子，避免了二价铁离子时的PH大范围调节。
[0018]超声波振板产生高频机械振动，以至于在水体中形成超声波传导。超声波在水体中产生振动、混合作用，将电絮凝电极组件表面由于电场极化富集的高浓度离子膜破坏，使成垢离子混合于水中，从微观方面稀释离子富集。消除硬度离子形成的氢氧化物垢，消除电极的钝化现象，使电极始终处于活化状态，提高电极工作效率，提高设备运行的稳定性。
[0019]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0020]进一步，所述电絮凝电极组件包括相互平行且间隔设置的至少一组电极板，所述电絮凝槽的侧壁上设有至少一个所述超声波振板，所述超声波振板与所述电极板垂直。
[0021]进一步，所述臭氧加载系统包括进液管路、臭氧进气管路、溶气泵和布水器，所述进液管路和所述臭氧进气管路分别与所述溶气泵的泵进液口和泵进气口连通，所述溶气泵的泵出口与所述布水器连通，所述布水器固定于所述电絮凝槽内的下部。
[0022]采用上述进一步方案的有益效果是：来液经过进液管路进入溶气泵，臭氧经过臭氧进气管路进入溶气泵，来液在溶气泵中混合臭氧气体，并由溶气泵通入布水器，均匀散布至电絮凝槽内，防垢电絮凝氧化气浮装置对来液的处理均匀，处理效率高。
[0023]进一步，还包括中间隔板，所述中间隔板竖直固定于所述槽体内，并将所述槽体中下部分隔为所述电絮凝槽和气浮槽。
[0024]进一步，还包括刮渣机构，所述槽体的上部具有与所述槽体外部连通的排渣口，所述刮渣机构固定于所述槽体内的上部，并用于将气浮浮渣向所述排渣口推送。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种防垢电絮凝氧化气浮装置，其特征在于，包括槽体(10)、臭氧加载系统、电絮凝电极组件(9)和超声波振板(8)，所述槽体(10)内设有电絮凝槽(25)，所述臭氧加载系统与所述电絮凝槽(25)的下部连通，所述电絮凝电极组件(9)安装于所述电絮凝槽(25)的中部，所述电絮凝槽(25)内固定有所述超声波振板(8)。2.根据权利要求1所述一种防垢电絮凝氧化气浮装置，其特征在于，所述电絮凝电极组件(9)包括相互平行且间隔设置的至少一组电极板，所述电絮凝槽(25)的侧壁上设有至少一个所述超声波振板(8)，所述超声波振板(8)与所述电极板垂直。3.根据权利要求1所述一种防垢电絮凝氧化气浮装置，其特征在于，所述臭氧加载系统包括进液管路(1)、臭氧进气管路(3)、溶气泵(4)和布水器(7)，所述进液管路(1)和所述臭氧进气管路(3)分别与所述溶气泵(4)的泵进液口和泵进气口连通，所述溶气泵(4)的泵出口与所述布水器(7)连通，所述布水器(7)固定于所述电絮凝槽(25)内的下部。4.根据权利要求1所述一种防垢电絮凝氧化气浮装置，其特征在于，还包括中间隔板(11)，所述中间隔板(11)竖直固定于所述槽体(10)内，并将所述槽体(10)中下部分隔为所述电絮凝槽(25)和气浮槽(23)。5.根据权利要求4所述一种防垢电絮凝氧化气浮装置，其特征在于，还包括刮渣机构(13)，所述槽体(10)的上部具有与所述槽体(10)外部连通的排渣口(20)，所述刮渣机构(13)固定于所述槽体(10)内的上部，并用于将气浮浮渣向所述排渣口(20)推送；还包括刮渣斜板(18)，...
【专利技术属性】
技术研发人员：李向伟，刘凯文，任武，杨迅，胡志强，谭文锋，姚薇，伍远平，
申请(专利权)人：中国石油集团工程技术研究院有限公司中石油江汉机械研究所有限公司北京石油机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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