壓力式電氧化氣浮廢水處理裝置及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電化學(xué)廢水處理領(lǐng)域，具體為一種壓力式電氧化氣浮廢水處理裝置及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，氣浮法是工業(yè)廢水處理中固液分離或液液分離的典型方法之一，其中，最常用的是加壓溶氣氣浮法，其原理是在加壓條件下，使空氣溶于水中，達(dá)到空氣過飽和狀態(tài)。之后減至常壓，令空氣析出，空氣微小氣泡釋放在水中，進(jìn)而實現(xiàn)氣浮。該方法的缺點(diǎn)是，氣泡尺寸較電解法產(chǎn)生的氣泡尺寸大，且氣泡產(chǎn)生不均，容易發(fā)生紊流，不具有脫色殺菌、氧化還原有機(jī)污染物的作用。同時，目前廢水處理的電解設(shè)備均由電解槽、沉淀槽和電氣控制柜組成，工作時需要在廢水中投加NaCl作導(dǎo)電物質(zhì)，在強(qiáng)電解質(zhì)溶液的氛圍下，主設(shè)備極板使用壽命短，一般3?5個月即需更換，且耗電量高、污染大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種處理效果好、使用壽命長、節(jié)省設(shè)備投資的廢水處理設(shè)備，本發(fā)明公開了一種壓力式電氧化氣浮廢水處理裝置及其使用方法。
[0004]本發(fā)明通過如下技術(shù)方案達(dá)到發(fā)明目的:
一種壓力式電氧化氣浮廢水處理裝置，包括原水箱，其特征是:還包括產(chǎn)水箱、壓力電解罐、氣浮池、溢流堰、吸水管、進(jìn)水管、布水連接管、布水管、出水管、排渣管、高壓水泵、壓力表、流量計和刮渣機(jī)，
原水箱的一側(cè)設(shè)有產(chǎn)水箱，原水箱外設(shè)有吸水管，吸水管上設(shè)有加藥口，吸水管的進(jìn)水口貫通至原水箱內(nèi)，高壓水泵的抽水口貫通至原水箱內(nèi)且位于水面以下，進(jìn)水管的進(jìn)水口和吸水管的出水口連接，進(jìn)水管的出水口和至少一個壓力電解罐的進(jìn)水口連接；
壓力電解罐的底部設(shè)有進(jìn)水口，壓力電解罐的頂部設(shè)有出水口，壓力電解罐內(nèi)設(shè)有偶數(shù)個電極，電極之間襯有絕緣塊，壓力電解罐上設(shè)有兩個接線端子，一個接線端子作為陽極端通過導(dǎo)線連接一半電極，另一個接線端子作為陰極端通過導(dǎo)線連接另一半電極，每一個和陽極端的接線端子連接的電極都和一個和陰極端的接線端子連接的電極相鄰設(shè)置；
壓力電解罐的出水口都通過布水連接管和布水管連接，布水連接管上依次串聯(lián)有壓力表和流量計，氣浮池設(shè)于原水箱的上方，布水管設(shè)于氣浮池的底部；
刮渣機(jī)包括刮渣鏈輪、刮渣鏈和刮渣板，刮渣鏈為環(huán)形，分別繞在兩個刮渣鏈輪外，刮渣鏈上固定至少兩塊刮渣板，刮渣板位于刮渣鏈的等分點(diǎn)上，刮渣機(jī)設(shè)于氣浮池的水面上，位于下方的刮渣鏈上的刮渣板的頂端沒于氣浮池的水面下；
氣浮池的一側(cè)設(shè)有溢流堰，溢流堰的外側(cè)設(shè)有出水管，出水管的出水口連接產(chǎn)水箱，氣浮池靠近溢流堰一側(cè)的上部設(shè)有排渣管。
[0005]所述的壓力式電氧化氣浮廢水處理裝置，其特征是:當(dāng)壓力電解罐的數(shù)量不小于兩個時，相鄰的兩個壓力電解罐之間設(shè)有支管，支管的一端和布水連接管連接，支管的另一端和相鄰的兩個壓力電解罐中位于水流方向下游的壓力電解罐的進(jìn)水口連接，支管上串聯(lián)一個閥，和支管連接的水管在連接點(diǎn)的兩側(cè)也各串聯(lián)一個閥。
[0006]所述的壓力式電氧化氣浮廢水處理裝置，其特征是:電極的形狀為圓柱體或平板形，選用圓柱體時，所述圓柱體的直徑為Imm?2mm,相鄰電極的間距為0.5mm?3mm,選用平板形時，所述平板形的厚度為Imm?2mm,相鄰電極的間距為0.5mm?3mm。
[0007]所述的壓力式電氧化氣浮廢水處理裝置，其特征是:壓力電解罐內(nèi)的水壓不低于0.4MPa。
[0008]本發(fā)明使用時，將外接電源接入接線端子，從而在電極之間建立電場，酸性廢水、稀堿廢水、乳化液廢水等幾種不同種類的廢水經(jīng)過處理之后進(jìn)入總排口地坑，在水泵抽吸下廢水從吸水管進(jìn)入原水箱，高壓水泵在氣浮池內(nèi)達(dá)到0.4Mpa的壓力，由于氣浮池內(nèi)水壓的影響，氣浮池內(nèi)電解產(chǎn)生的氣泡被控制在一定的體積內(nèi)，從而提高電氧化的效率，在高壓水泵的驅(qū)動下廢水經(jīng)進(jìn)水管輸入第一級的壓力電解罐通過電解實施氧化降解處理，電解時產(chǎn)生H2, O2，Cl2氣泡，氣泡產(chǎn)生上浮效果，氣泡直徑D在8μπι?15μπι，由于氣泡直徑極小，因而氣泡和廢水中雜質(zhì)接觸面積大，對絮粒的吸附能力強(qiáng)。在界面張力、氣泡上升浮力和靜水壓力差等多種力的共同作用下，微細(xì)氣泡粘附在被去除物上后，粘合體密度小于水而上浮到水面，從而使水中油粒及密度接近于水的微細(xì)懸浮顆粒狀態(tài)的雜質(zhì)被分離去除。
[0009]處理后如果COD (全稱Chemical Oxygen Demand,即化學(xué)需氧量)指標(biāo)尚未達(dá)到目標(biāo)值，則可經(jīng)支管第二級的壓力電解罐，實施第二次氧化降解處理，COD指標(biāo)達(dá)到目標(biāo)值后，從壓力電解罐輸出的廢水依次經(jīng)布水連接管和布水管輸入氣浮池，此時由于水壓降低，因此水中的微小氣泡迅速膨脹，水中的懸浮物和油在氣泡的包裹下，迅速浮上水面，刮渣機(jī)運(yùn)行時，通過刮渣鏈輪的轉(zhuǎn)動，刮渣鏈帶動刮渣板不斷往復(fù)運(yùn)行，刮渣板將水面上的雜物刮除，經(jīng)過處理的水漫溢過溢流堰后經(jīng)出水管進(jìn)入產(chǎn)水箱，刮除的雜物經(jīng)排渣管排出。出水可以直接外排，或者再經(jīng)反滲透、電吸附等其他方法實施脫鹽處理，產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)水。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:1.氣泡分布范圍較窄，尺寸較小，可以獲得很高的分離效率；2.改變電流密度可調(diào)節(jié)氣泡的數(shù)量，從而可提高氣泡和污染物顆粒間的碰撞概率；3.對于特定的分離過程，選擇合適的電極材料和溶液條件即可獲得最佳的分離效果。當(dāng)氣泡和顆粒物的ξ電位符號相反時，氣浮分離效率最高；4.具有固液分離、凝絮、脫色、氧化還原和殺菌滅毒等功能；5.操作簡單，只需要開啟電源、調(diào)節(jié)電流、電壓、自動倒極時間即可，設(shè)備不需要反洗；6.介質(zhì)消耗少，僅耗電，無需消耗藥劑；7.外排廢物只有氣浮浮渣，總排放量少。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明中電極和接線端子的連接示意圖；
圖3是本發(fā)明中相鄰的壓力電解罐和支管的連接示意圖。
【具體實施方式】
[0012]以下通過具體實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0013]實施例1 一種壓力式電氧化氣浮廢水處理裝置，包括原水箱11、產(chǎn)水箱12、壓力電解罐13、氣浮池14、溢流堰15、吸水管21、進(jìn)水管22、布水連接管23、布水管24、出水管25、排渣管26、高壓水泵3、壓力表41、流量計42和刮渣機(jī)5，如圖1?圖3所示，具體結(jié)構(gòu)是:
原水箱11的一側(cè)設(shè)有產(chǎn)水箱12，原水箱11外設(shè)有吸水管21，吸水管21上設(shè)有加藥口，吸水管21的進(jìn)水口貫通至原水箱11內(nèi)，高壓水泵3的抽水口貫通至原水箱11內(nèi)且位于水面以下，進(jìn)水管22的進(jìn)水口和吸水管21的出水口連接，進(jìn)水管22的出水口分別和2個壓力電解罐13的進(jìn)水口連接；
壓力電解罐13的底部設(shè)有進(jìn)水口，壓力電解罐13的頂部設(shè)有出水口，壓力電解罐13內(nèi)設(shè)有6個電極131，電極131之間襯有用聚四氟乙烯制成的絕緣塊，壓力電解罐13上設(shè)有兩個接線端子132，如圖2所示，一個接線端子132作為陽極端通過導(dǎo)線連接3個電極131，另一個接線端子132作為陰極端通過導(dǎo)線連接另3個電極131，每一個和陽極端的接線端子132連接的電極131都和一個和陰極端的接線端子132連接的電極131相鄰設(shè)置；
壓力電解罐13的出水口都通過布水連接管23和布水管24連接，布水連接管23上依次串聯(lián)有壓力表41和流量計42，氣浮池14設(shè)于原水箱11的上方，布水管24設(shè)于氣浮池14的底部；
刮渣機(jī)5包括刮渣鏈輪51、刮渣鏈52和刮渣板53，刮渣鏈52為環(huán)形，分別繞在兩個刮渣鏈輪51外，刮渣鏈52上固定至少2塊刮渣板53，刮渣板53位于刮渣鏈52的等分點(diǎn)上，刮渣機(jī)5設(shè)于氣浮池14的水面上，位于下方的刮渣鏈52上的刮渣板53的頂端沒于氣浮池14的水面下；
氣浮池14的一側(cè)設(shè)有溢流堰15，溢流堰15的外側(cè)設(shè)有出水管25，出水管25的出水口連接產(chǎn)水箱12，氣浮池14靠近溢流堰15 —側(cè)的上部設(shè)有排渣管26。
[0014]本實施例中，如圖3所示，相鄰的兩個壓力電解罐13之間設(shè)有支管27，支管27的一端和布水連接管23連接，支管27的另一端和相鄰的兩個壓力電解罐13中位于水流方向下游的壓力電解罐13的進(jìn)水口連接，支管27上串聯(lián)一個閥6，和支管27連接的水管在連接點(diǎn)的兩側(cè)也各串聯(lián)一個閥6。
[0015]電極131的形狀為圓柱體或平板形,選用圓柱體時,所述圓柱體的直徑為Imm?2mm,相鄰電極131的間距為0.5mm?3mm,選用平板形時,所述平板形的厚度為Imm?2mm,相鄰電極131的間距為0.5mm?3mm。本實施例選用圓柱體的電極131,所述圓柱體的直徑為1.5mm,相鄰電極131的間距為3mm ；
電極131采用鈦制成并在鈦表面鍍導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層選用金、鉬、釕銥合金和銥鉭合金中的任意一種；接線端子132采用鈦制成并在鈦表面包覆銅，保證電流的傳導(dǎo)通暢。
[0016]本實施例采用的電極是復(fù)合金屬氧化物電極，包括基材即鈦基板，表面材料即固化有良好催化作用的復(fù)合材料。經(jīng)試驗確定，Ti基PbO2電極(PbOl.95?1.98)處理廢水效果最好。該電極導(dǎo)電性與金屬鉛類似，有兩種晶型，即a-Pb02斜方晶型和P-PbO2四方晶型，其中P-PbO2四方晶型電阻率低、耐腐蝕性好、電沉積電流密度大，性能優(yōu)于a-Pb02。新型鈦基PbO2電極的制備流程包括:鈦基體成型一鈦基體預(yù)處理(酸洗、堿洗)一一般電鍍方法制備底層(I μ m左右)一制備中間層(0.1mm左右)一電沉積表面層β -PbO2 —電極產(chǎn)品O
[0017]本實施例中，壓力電解罐13內(nèi)的水壓不低于0.4MPa。
[0018]進(jìn)水管22可設(shè)旁路以使部分水返回原水箱I從而起到調(diào)節(jié)流量的作用，原水箱1、產(chǎn)水箱12和氣浮池14上都設(shè)有放空管。
[0019]本實施例使用時，將外接電源接入接線端子132，從而在電極131之間建立電場，外接電源采用直流電源或直流脈沖電源，輸出電壓在O?36V內(nèi)可調(diào)；輸出電流為直流在O?1000A (峰值)內(nèi)連續(xù)可調(diào)，平均電流O?500A;輸出波形為方波，換向時間可設(shè)定在2s?99min，正向和反向工作時間都可單獨(dú)設(shè)定；輸出頻率在500Hz?3000Hz內(nèi)連續(xù)可調(diào)，占空比在O?100%內(nèi)連續(xù)可調(diào)；工作模式有恒流模式和恒壓模式兩種，輸出狀態(tài)為恒流時，輸出電壓隨負(fù)載變化而變化，輸出