污水处理系统及污水处理工艺的制作方法

本发明涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种污水处理系统及污水处理工艺。

背景技术：

现有工业污水处理工艺主要是通过向待处理污水中投加有针对性的化学药剂，使污水中的有机物絮凝沉淀。经过絮凝处理的污水，通过过滤设备后，直接泵入电催化氧化设备来降解cod(以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量)，达到污水净化的目的。

然而，经过实际现场应用发现，由于待处理污水组成成份的不稳定性，造成投加药剂的配比是不固定的，因此加药絮凝存在以下两种情况：药剂投加量少或药剂投加过量。

针对第一种情况，药剂投加量少，造成水中有机物去除不净，达不到处理标准。

针对第二种情况，药剂投加过量，造成大量药剂残留的同时，过量的药剂会使得水质变得粘稠。若将此污水直接泵入化学催化设备，在催化过程中粘稠物将以淤泥的形式附着堆积到颗粒状催化剂上，造成催化剂透水性降低，导致催化处理效率降低。因此需要经常性淘洗催化剂，不仅增加人工成本，还极易损坏催化剂。

有鉴于此，如何减少重污染水处理中颗粒状催化剂表层的有机物堆积成为亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供污水处理系统及污水处理工艺，以解决现有技术中存在的污水中的有机物易在催化剂表面堆积，影响催化剂处理污水效果的技术问题；本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的污水处理系统，包括依次连通的电絮凝装置、过滤装置和电催化装置，其中：

所述电絮凝装置用于在通电时使污水中的有机物凝聚沉降；所述过滤装置的进水口与所述电絮凝装置的出水口连接以过滤水体中携带的絮凝沉淀物；

所述电催化装置内包括有与电源连接的第一阳极板和第一阴极板，所述第一阳极板和所述第一阴极板之间存在有催化剂颗粒以用于对由所述过滤装置流出的水体再次进行净化。

优选的，所述电催化装置内存在有多块间隔设置的第一阳极板和第一阴极板，且所述第一阳极板和所述第一阴极板竖直布置以用于对由底部流入的水体进行电解催化。

优选的，所述电催化装置的内腔底部存在有第一气管，所述第一气管与压缩气体连通且所述第一气管上存在有多个出气口以用于释放气体以对水体进行搅拌。

优选的，所述电絮凝装置内存在有与电源连接的多块第二阳极板和第二阴极板，所述第二阳极板和所述第二阴极板间隔分布以对流入所述电絮凝装置内的混合水体进行电解。

优选的，所述电催化装置的内腔底部存在有第二气管，所述第二气管与压缩气体连通且所述第二气管上存在有多个出气口以用于释放气体以对水体进行搅拌。

优选的，所述电絮凝装置与所述过滤装置之间还存在有絮凝设备和混合器，其中：

所述絮凝设备内存在有用于使水体内絮凝物加速沉降的絮凝剂，所述混合器存在于所述电絮凝装置和所述絮凝设备的出水口以用于使所述电絮凝装置内泵出的混合水体与所述絮凝剂充分混合。

优选的，所述过滤装置的壳体内存在有沉淀池，所述沉淀池与所述过滤装置的进水口连通，且所述沉淀池内存在有滤布以用于对水中沉淀物进行过滤且经过滤后的水体能由所述沉淀池的底部进入至所述电催化装置。

优选的，所述电絮凝装置的进水端还存在有絮凝反应池和前置过滤装置，其中：

待处理污水存在于所述絮凝反应池内，所述絮凝反应池连接有加粉机构和/或处理罐，所述加粉机构内盛装有用于使污水中有机物絮凝沉降的粉状处理剂，所述加粉机构用于向所述絮凝反应池内添加所述粉状处理剂，所述处理罐内存在有用于使污水中有机物絮凝沉降的液体处理剂；

所述絮凝反应池还通过管路连接有盛装酸性试剂或碱剂试剂的反应罐；

所述絮凝反应池与所述处理罐之间、所述絮凝反应池与所述反应罐之间的相应连通管路上均存在有加药泵。

本是发明还提供了一种基于上述污水处理装置的污水处理工艺，包括以下步骤：

s1：将待处理污水通入至所述电絮凝装置内进行电解；

s2：将经电解后的混合水体通入至所述过滤装置内过滤掉絮凝沉淀物；

s3：经过滤后的水体通入至电催化装置内，对水体进行电解催化，达标排放。

优选的，在步骤s1之前还包括步骤s0：向待处理污水至添加粉状处理剂或液体状处理剂使污水中的有机物絮凝沉降，并将携带有絮凝沉降物的水体通入前置过滤装置内进行过滤处理去除沉降物。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本发明提供的污水处理系统，在电催化装置前设置了电絮凝装置和过滤装置，使污水先经过电絮凝装置的电解处理，污水中的有机物形成絮凝沉降，再通过过滤装置将混合水体中的絮凝沉淀物过滤，经多次净化后的水体再通入至电催化装置中，能够减少重污染水处理中颗粒状催化剂表层的有机物堆积，在电催化时保护催化剂的功效，提高污水净化效果。

2、本发明提供的污水处理工艺，由于基于上述污水处理系统，故可以使污水水体逐步净化，减少重污染水处理中颗粒状催化剂表层的有机物堆积，能够实现电催化工艺时保护催化剂的功效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明污水处理系统的整体结构示意图；

图2是电催化装置的结构示意图；

图3是电絮凝装置的结构示意图。

图中1、电絮凝装置；101、第二阳极板；102、第二阴极板；103、第二气管；

2、过滤装置；21、过滤布；22、移动滤圈；

3、电催化装置；31、第一阳极板；32、第一阴极板；33、催化剂颗粒；34、第一气管；301、出气口；

4、絮凝设备；5、絮凝反应池；6、加粉机构；7、处理罐；71、出气管；8、反应罐；9、前置过滤装置；10、混合器；11、电源；12、加药泵；a、压缩气体。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例1

本实施例提供了一种污水处理系统，参见图1和图2所示，图1是本发明污水处理系统的整体结构示意图，图2是电催化装置的结构示意图；

该污水处理系统包括依次连通的电絮凝装置1、过滤装置2和电催化装置3，其中：电絮凝装置1用于在通电时使污水中的有机物凝聚沉降；过滤装置2的进水口与电絮凝装置1的出水口连接以过滤水体中携带的絮凝沉淀物；电催化装置3内包括有与电源11连接的第一阳极板31和第一阴极板32，第一阳极板31和第一阴极板32之间存在有催化剂颗粒33以用于对由过滤装置2流出的水体再次进行净化。

其中，第一阳极板31与电源11正极连接，第一阴极板32与电源11负极连接，为了提高电催化效果，第一阳极板31和第一阴极板32的数量为多个且均布于电催化装置3的壳体内。

上述催化剂颗粒33为污水处理领域内现有的成熟技术，可采用污水处理领域常见的催化剂，在此对其不做限定。

本实施例提供的污水处理系统，在电催化装置3前设置了电絮凝装置1和过滤装置2，使污水先经过电絮凝装置1的电解处理，污水中的有机物形成絮凝沉降，在通过过滤装置2将混合水体中的絮凝沉淀物过滤，经多次净化后的水体再通入至电催化装置3中，能够减少重污染水处理中颗粒状催化剂表层的有机物堆积，在电催化时保护催化剂的功效，提高污水净化效果。

作为可选地实施方式，参见图1和图2所示，电催化装置3内存在有多块间隔设置的第一阳极板31和第一阴极板32，且第一阳极板31和第一阴极板32竖直布置以用于对由底部流入的水体进行电解催化。

电催化装置3的出水口设置于其上部，经过过滤装置2过滤的污水能由电催化装置3的底部进入，经过第一阳极板31和第一阴极板32之间并在催化剂颗粒33的催化作用下进行净化处理。经电絮凝装置1及过滤装置2处理后的污水内有机物含量大大减少，且过滤装置2已经去除大部分絮凝沉淀物，防止有机物堆积在催化加表层，保护催化剂，实现催化剂处理效果的更大化。

为了污水能够更充分的电催化，作为可选地实施方式，结合图1和图2所示，电催化装置3的内腔底部存在有第一气管34，第一气管34与压缩气体a连通且第一气管34上存在有多个出气口301以用于释放气体以对水体进行搅拌。

具体的，如图2所示，第一气管34水平设置于所述电催化装置3的内腔底部，且出气口301向上设置。

上述第一气管34与压缩气体罐连通，当打开相应管路上的控制阀时，压缩气体进入至第一气管34内并经出气口301喷出，一方面能够搅拌水体，使其充分净化，另一方面，在电催化装置3不工作时，防止水在催化池中聚集时间过长发臭。

作为可选地实施方式，参见图1和图3所示，电絮凝装置1内存在有与电源11连接的多块第二阳极板101和第二阴极板102，第二阳极板101和第二阴极板102间隔分布以对流入电絮凝装置1内的混合水体进行电解。

其中，第二阳极板101与电源11正极导线连接，第二阴极板102与电源11负极导线连接。第二阳极板101可为铝电极。

电絮凝装置1的工作原理是：通过对铝电极进行通电，在直流电的作用下，第二阳极板101溶解，产生大量铝离子。氢离子在第二阴极板102处还原产生氢氧根离子。金属离子与氢氧根离子经过一系列水解、聚合后，生成各种羟基络合物、多核羟基络合物以及氢氧化物，使废水中的胶态杂质凝聚沉淀而分离。同时通电处理产生的氢氧化铝沉淀，有强的吸附性，可以裹覆残存过量药剂，色素及大分子链cod等，进一步去除水体中的有机物及cod，达到净化水体的目的。

为了进一步提高电絮凝装置1的净化水体效果，作为可选地实施方式，参见图3所示，电催化装置3的内腔底部存在有第二气管103，第二气管103与压缩气体a连通且第二气管103上存在有多个出气口301以用于释放气体以对水体进行搅拌。

本实施例中，第二气管103与压缩气体罐连通，当打开相应管路上的控制阀时，压缩气体进入至第二气管103内并经出气口301喷出，能够搅拌水体，使其充分在电极板的电解下实现净化的目的。

为了使电絮凝装置1中絮凝物快速沉降，作为可选地实施方式，参见图1所示，本实施例的电絮凝装置1与过滤装置2之间还存在有絮凝设备4和混合器10，其中：

絮凝设备4内存在有用于使水体内絮凝物加速沉降的絮凝剂，絮凝设备4及电絮凝装置1的出水管上均可设置相应泵体；混合器10存在于电絮凝装置1和絮凝设备4的出水口以用于使电絮凝装置1内泵出的混合水体与絮凝剂充分混合。其中，上述混合器10为现有技术中的管道静态混合器，在此对其结构不做赘述。

该絮凝剂可采用聚丙烯酰胺(pam)，电絮凝后加pam可以减少在絮凝物沉降的时间。

经电絮凝处理后的清水会残存少量的铝离子和氢氧根离子。向电絮凝后泵出的混合水中投加少量pam阴离子，经过静态混合器10可使氢氧化铝快速絮凝沉淀，进一步净化水体。

向电解后的混合水体内加入pam可以加快絮凝物沉淀，经试验，加入pam后的电絮凝静置时间需0.5h，不加pam电絮凝静置时间要2h，提高了系统处理效率。

作为可选地实施方式，参见图1中所示，过滤装置2的壳体内存在有沉淀池，沉淀池与过滤装置2的进水口连通，且沉淀池内存在有滤布以用于对水中沉淀物进行过滤且经过滤后的水体能由沉淀池的底部进入至电催化装置3。

具体的，参见图1中所示，本实施例中在沉淀池的上部设置了可移动的滤圈，可通过电机带动转轴转动，带动转轴上套设的滤布圈轴转动来实现平铺的移动滤圈22运动；并在沉淀池的底部设置一固定的过滤布21，上述结构能够使水体经移动滤圈22、过滤布21的层层过滤后进入至电催化装置3，提高过滤效果。

当然，过滤装置2还可采用其它结构形式的设备，在此不做具体限定，能够实现将混合水体中沉淀物过滤的目的即可。

作为可选地实施方式，参见图1所示，电絮凝装置1的进水端还存在有絮凝反应池5和前置过滤装置9，其中：

待处理污水存在于絮凝反应池5内，絮凝反应池5连接有加粉机构6和/或处理罐7，加粉机构6内盛装有用于使污水中有机物絮凝沉降的粉状处理剂，加粉机构用于向絮凝反应池5内添加粉状处理剂，处理罐7内存在有用于使污水中有机物絮凝沉降的液体处理剂；

絮凝反应池5还通过管路连接有盛装酸性试剂或碱剂试剂的反应罐8；

絮凝反应池5与处理罐7之间、絮凝反应池5与反应罐8之间的相应连通管路上均存在有加药泵12。

上述絮凝反应池5的作用是：通过向其中加入处理剂，加药剂絮凝处理后的污水再经过前置过滤装置9，过滤掉大颗粒杂质和絮凝沉淀物后，再进行电絮凝处理。上述前置过滤装置9可采用现有技术中的压滤机。

其中，上述粉状处理剂及液体状处理剂均可采用pam，加入pam后能使污水中的颗粒杂质和絮凝物快速沉降，防止颗粒杂质和絮凝物附着在电絮凝装置1内的电极板上，提高后续电絮凝的处理效率。

上述加粉机构6和处理罐7可选择使用，根据当地使用环境，潮湿的地方可选择处理罐7内的液体处理剂使用，比如南方的梅雨季节；干燥的地方可选择使用加粉机构6内的粉状处理剂。

絮凝反应池5内存在有用于检测污水ph的检测组件，根据检测得到的污水ph情况，选择在反应罐8内添加酸性试剂或碱性试剂以中和水体。

作为可选的实施方式，处理罐7及反应罐8内均存在有出气管71，出气管71连通有压缩气体且出气管71上存在有出气口以用于通过释放气体对相应溶液进行搅拌。上述设置方式能够防止处理剂、中和试剂溶质沉降。

实施例2

本实施例提供了一种基于上述污水处理装置的污水处理工艺，包括以下步骤：

s1：将待处理污水通入至电絮凝装置1内进行电解；

s2：将经电解后的混合水体通入至过滤装置2内过滤掉絮凝沉淀物；

s3：经过滤后的水体通入至电催化装置3内，对水体进行电解催化，达标排放。

本实施例提供的污水处理工艺，由于基于上述污水处理系统，故可以使污水水体逐步净化，减少重污染水处理中颗粒状催化剂表层的有机物堆积，能够实现电催化工艺时保护催化剂的功效。

作为可选地实施方式，在步骤s1之前还包括步骤s0：向待处理污水至添加粉状处理剂或液体状处理剂使污水中的有机物絮凝沉降，并将携带有絮凝沉降物的水体通入前置过滤装置9内进行过滤处理去除沉降物。

在将污水通入电絮凝装置1内电解之前，在絮凝反应池5内加入pam粉体或溶液，使污水中颗粒、絮凝物快速沉降后，再经前置过滤装置9处理后通入至电絮凝装置1，防止有机物附着在电极板上。

作为可选地实施方式，在步骤s1和步骤s2之间还包括步骤s1’：向电絮凝处理后的混合水体中添加絮凝剂，如pam，使水体内絮凝物加速沉降。

本实施例中的污水处理工艺，经过多次净化后的水体，再经过过滤装置2，过滤掉絮凝沉淀物后，再进行电催化处理，可降低有机物在催化剂表层的堆积，保护催化剂，实现催化剂处理效果的最大化。

在本说明书的描述，具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。