一种电絮凝－气浮一体化废水处理设备制造技术

本发明专利技术涉及一种电絮凝－气浮一体化废水处理设备，该设备由布水区、电解区、气浮区、沉淀区和出水区构成。布水区采用大阻力配水系统；电解区采用电极固定架固定电极，电极采用复极式连接，直流电源间歇倒极，以防止钝化；电解后废水在气浮区和沉淀区完成渣水分离，气浮区上部设有刮渣设备和渣槽，沉淀区下部设有集泥板和排泥管；经气浮沉淀分离后的废水出水区排出。与原有电絮凝设备相比，本发明专利技术具有结构简单、投资低、占地面积小、运行维护简便等优点，适用于各类废水的处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于废水处理
，主要涉及一种废水处理设备，特别是涉及一种电絮 凝-气浮一体化废水处理设备。
技术介绍
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。现实中，阳极材料通常采用铝、铁等易得而价廉的金属，以铁为例，其基 本反应过程如下阳极反应=Fe + 2e — Fe2+ 阴极反应2H20 + 2e — H2 + 20Η_ 水解反应:Fe2+ + 20W — Fe (OH) 2 I电解生成的氢氧化亚铁沉淀具有良好的絮凝、吸附性能，能有效地从废水中去除污染 物质。同时电解时阴极析出的氢气能形成大量微小的气泡，具有良好的气浮分离效果，因此 电絮凝通常也称作电絮凝-气浮工艺。另外，电解过程中阳极表面会发生电氧化反应，而电 解产生的亚铁离子和阴极析出的新生态氢具有较强还原性，因此电絮凝工艺还具有氧化还 原功能。电絮凝工艺能有效去除水中胶体和悬浮类污染物质，并对乳化油、大分子有机物、 微生物、重金属离子、氟离子、浊度和部分有色类物质具有良好的去除效果，因此能广泛地 应用于各类废水治理和给水处理工程。和传统化学混凝相比，电絮凝工艺具有分离效果好、 泥渣含水率低、占地面积小、易于实现自动控制等优点，具有广阔的应用前景。早在上世纪初，国外就有报道采用专利电絮凝技术处理含油废水。经过百余年的 发展，电絮凝工艺业已被广泛地用于各种废水处理和给水净化工程。在研究和应用过程中， 电絮凝工艺获得了很大改进，并取得了大量专利技术专利。这些专利技术对电絮凝工艺处理效 果和能量效率的提高、应用范围的拓展做出了改进，推动了电絮凝工艺的发展。到目前为 止，电絮凝工艺已经初步完成了设备化，国际上已有部分公司专业生产电絮凝设备，这些设 备具有良好的适应性和较高的处理效果和能量效率。国内早在上世纪六七十年代就开始研究电絮凝工艺。近二十年以来，国内科研单 位和工业企业对电絮凝工艺进行了大量研究。这些研究涵盖了电镀、含油、印染等大部分难 处理的行业废水，但这些研究还仅限于实验室规模，应用于工程实际的还很少。电絮凝工艺 在国内没有得到广泛应用，其主要原因是电絮凝反应器设计方案不成熟，导致电解过程能 耗高、处理费用过高，同时电解反应器加工制造难以标准化，电极易发生钝化，电极连接及 更换困难，运行管理及维护麻烦等。综上所述，为了推动电絮凝工艺在废水处理行业中的应用，必须对传统电絮凝处 理反应器做进一步改进，以降低处理能耗和简化运行维护操作。
技术实现思路
1、专利技术目的本专利技术针对电絮凝工艺存在的缺陷，提供了一种电絮凝-气浮一体化废水处理设备。2、技术方案本专利技术是通过以下技术方案来实现的一种电絮凝-气浮一体化废水处理设备，其特征在于(1)通过结构设计使电解反应与絮凝气浮分离过程在同一个反应器中完成，形成电絮 凝-气浮一体化设备，该设备由布水区、电解区、气浮分离区、沉淀分离区和出水区构成。(2)布水区位于电解区下部，其目的是保证废水均勻地进入电解区，防止发生短流 现象。本设备采用大阻力配水系统，该系统由一系列下部穿孔的配水管组成。经该系统配 水，能保证废水均勻地分布在整个布水区的断面上，然后向上流入电解区。(3)电解区由一系列平行放置的金属电极构成。当电极通过直流电时，阳极会溶解 产生大量金属离子并进一步水解生成金属氢氧化物絮体；而阴极则会析出大量微小气泡， 从而实现电解絮凝、气浮功能。电极间距和相对位置通过电极固定架确定，电极固定架上设 有电极卡槽，金属极板插入上下两条电极固定架的电极卡槽位置就能固定。电极固定架是由PVC、Pra或聚四氟乙烯等工程塑料加工而成的条状支架，上面铣 有一系列间距一定的凹槽，即电极卡槽。电极固定架可以焊接或通过螺栓连接在反应器壁 上，两面壁上下各两条，电极卡槽上下对齐。电极卡槽宽度可比电极厚度稍大，金属板电极 可顺利实现插拔。电极连接方式可根据现实情况和客户要求任意选择单极式连接或复极式连接，但 本专利技术使用复极式连接，这种连接方式不但可以有效降低设备投资和运行能耗，而且还能 实现电极的自由插拔，减少了运行维护的劳动强度。电极间距可简单的通过调整电极固定 架上电极卡槽的距离进行调整。电极通过线缆或铜排与直流电源相连接，直流电源可采用线性直流稳压电源或脉 冲直流电源，电源要求具有颠倒正负极的功能，每30秒到1800秒颠倒正负极一次，使电极 表面交替呈阳极和阴极反应，能有效防止电极钝化。(4)气浮分离区在电解区的上部，电解完的废水向上流入气浮分离区。在气浮分离 区中，电解产生的金属离子及其水解生成的氢氧化物通过混凝作用与印染废水中的悬浮颗 粒、胶体、染料及表面活性剂等形成大量絮体，这些絮体则进一步与阴极析出的大量微小气 泡相结合，形成了表观密度小于水的三相颗粒体系。在废水向反应器末端水平运动过程中， 这些颗粒将会浮到水面上，而废水则得以澄清。水面上的浮渣通过设在池顶的刮渣机收集 到储渣槽内，当储渣槽内的浮渣积累到一定量后，就可以通过排渣管排放。(5)沉淀分离区设在气浮分离区的下部，用以沉淀分离密度较大的絮体和颗粒。 沉淀分离区底部设有呈一定坡度倾斜的集泥板，当沉淀物累积到一定厚度就会自动滑入池 底，并经由设在底部的排泥管排出。(6)出水区设在反应器末端，由溢流堰、集水槽和排水管构成。出水区前端设有挡 板，防止浮渣随水排出。经气浮和沉淀分离得以澄清的废水经溢流堰流入集水槽，最后由排 水管排出。出水区前端的挡板伸入水面下的深度要适宜，不能太浅，以防止浮渣被水流带动 随水排出。溢流堰采用三角堰或直角堰，用塑料或金属薄板加工，堰体上加工有腰孔，用螺 栓固定在反应器池壁上，以便调节水平和上下位置，保证出水均勻和调节池内液位高度。3、优点及效果本专利技术是一种电絮凝_气浮一体化废水处理设备，具有如下优点第一、电解絮凝、气浮和沉淀分离等工艺过程都集中在同一个反应器内完成，设备结构 紧凑，节省固定投资和占地面积；第二、采用电极固定架上的电极卡槽固定电极，不但可以实现电极的自由插拔，便于维 修和更换，而且能根据实际需要更换电极支架来调整电极间距，使极间距处于最佳范围，降 低槽电压和能耗；第三、直流电源具有倒极功能，每隔一段时间颠倒正负极输出，使电极表面交替呈现阳 极和阴极反应，能有效防止电极钝化现象。附图说明图1为本专利技术设备结构示意图。附图标记说明图1中A为布水区、B为电解区、C为气浮分离区、D为沉淀分离区、E为出水区。1.大阻力配水系统、2.电极支撑架、3.电极固定架、4.电极卡槽、5.电极、6. 挡板、7.溢流堰、8.集水槽、9.排水管、10.储渣槽、11.刮渣机、12.排渣管、13.放空 管、14.排泥管、15.集泥板。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术做进一步的说明一种电絮凝-气浮一体化废水处理设备，如图1中所示，电解反应与絮凝气浮分离过程 在同一个反应器中完成，该设备由布水区A、电解区B、气浮分离区C、沉淀分离区D和出水 区E构成；布水区位于电解区下部，布水区内设有大阻力配水系统1 ；电解区内设有多个平 行放置的金属电极5，电极5间距和相对位置通过电极固定架3确定，电极固定架3上设有 电极卡槽4 ；气浮分离区内设有刮渣机11，刮渣机11侧下方设有储渣槽10和排渣管12，可 以用来刮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电絮凝－气浮一体化废水处理设备，其特征在于：电解反应与絮凝气浮分离过程在同一个反应器中完成，该设备由布水区、电解区、气浮分离区、沉淀分离区和出水区构成；布水区位于电解区下部，布水区内设有大阻力配水系统（１）；电解区内设有多个平行放置的金属电极（５），电极（５）间距和相对位置通过电极固定架（３）确定，电极固定架（３）上设有电极卡槽（４）；气浮分离区内设有刮渣机（１１），刮渣机（１１）侧下方设有储渣槽（１０）和排渣管（１２）；沉淀分离区设在气浮分离区的下部；出水区前端设置有挡板（６），末端分别设有溢流堰（７），集水槽（８）和排水管（９）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王惠丰，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]