一种基于电氧化耦合电絮凝处理垃圾渗滤液膜浓缩液的装置

文档序号:25543243发布日期:2021-06-18 20:40来源:国知局
一种基于电氧化耦合电絮凝处理垃圾渗滤液膜浓缩液的装置

本发明涉及一种垃圾渗滤液膜浓缩液的处理装置,具体涉及一种基于电氧化耦合电絮凝处理垃圾渗滤液膜浓缩液的装置。



背景技术:

目前电絮凝装置在使用的过程中普遍存在需要大的反应极板,或者长的反应时间,以及气浮污染物会重新进入溶液中的缺点,单独电絮凝并不能完全去除有机污染物,需要联合工艺来处理,然而串联的联合工艺反应器间的总传质效率低,占地面积增大,能耗增加,并且腐蚀电极与外电源间的连接以及电极间的连接通常是利用导线连接,系统运行过程中会在连接处会产生接触腐蚀,进而加快电絮凝装置中工作电极的腐蚀,并容易引起电极连接处接触不良等问题,影响电路的正常运行。这些问题将增大电絮凝装置生产操作和维护的复杂性以及系统的运行稳定性。

采用单独电氧化工艺处理高浓度有机废水,虽然可以实现对低价离子的去除和难降解有机物(如腐殖酸、黄腐酸)的矿化,但是存在电氧化效率低耗能大的问题。即使有耦合电絮凝反应器,但都是将传统的竖直极板垂直于电场方向,故此类反应器结构需要很大的反应极板和较高的电流密度,并且往往原位产生絮凝剂的量不足以处理大流量的工业废水。

针对目前普遍存在的实际瓶颈问题,需要原位产生更多“絮凝剂”,通过简单的方式及时清除产生的气浮污染物,通过工艺耦合加强处理效果,避免采用导线连接极板。虽然有专利报道了加强电絮凝原位产生更多“絮凝剂”的方法和双极性产生电絮凝的方法如(专利cn107459113a_一种基于双极性电化学原理的无线电絮凝水处理装置),但是其水平放置的双极性电絮凝电极容易积累絮凝沉淀物,使得在电场中原位产生絮凝剂的量大大降低,并且该装置没有办法使产生的絮凝剂及时地与溶液中污染物混合和吸附而有效产生絮体。虽有文献或者专利报道了耦合电氧化的絮凝工艺,但是其需要通过外加药物以及更加多的工序来控制,耗费人力物力,增加成本。



技术实现要素:

为了克服上述现有技术的不足,本发明提供了一种基于电氧化耦合电絮凝处理垃圾渗滤液膜浓缩液的装置。

本发明采用如下技术方案来实现的:

一种基于电氧化耦合电絮凝处理垃圾渗滤液膜浓缩液的装置,包括反应器、两个阳极极板、两个阴极极板、若干个双极性极板、直流电源和外循环装置;其中,

反应器的下方连通有污泥沉降室,污泥沉降室的下方连通有排泥管;两个阳极极板对称设置在反应器内的上方,两个阴极极板对称设置在反应器内的下方,若干个双极性极板设置在反应器内的中部,直流电源的正负极分别与阳极极板和阴极极板连接;

反应器的外壁在靠近阳极极板上方的位置开设有进水口,并连通有进水管,靠近在阴极极板上方的位置开设有出水口,并连通有出水管;外循环装置连通在靠近双极性极板反应器的外壁上。

本发明进一步的改进在于,反应器中能够实现多组电氧化和电絮凝反应,其中若干个双极性电极上端发生电絮凝反应,同时下端发生电氧化反应。

本发明进一步的改进在于,反应器的上方连通有气浮室,气浮室内设置有向下倾斜设置的气浮槽,且气浮槽的最低端连通有浮渣排出管。

本发明进一步的改进在于,气浮槽的倾斜角度为45°。

本发明进一步的改进在于,阳极极板为尺寸稳定的钛基氧化物电极中的任意一种。

本发明进一步的改进在于,双极性极板的形状平行于阴阳极,且双极性极板内部通过设置垂直正负极板的矩形板作为双极性电极。

本发明进一步的改进在于,双极性极板的放置位置垂直于阳极极板和阴极极板。

本发明进一步的改进在于,双极性极板为铁网或者铁板。

本发明进一步的改进在于,双极性极板通过双极性极板固定装置设置在反应器内的中部,且双极性极板固定装置呈卡槽形式。

本发明进一步的改进在于,外循环装置包括连通在靠近双极性极板反应器的外壁上的循环管路,循环管路上设置有闸阀和循环泵。

与现有技术相比,本发明至少具有如下有益的技术效果:

在常规串联组合工艺的基础上,本发明将电氧化和电絮凝技术嵌入一个反应器内,反应器单元更为紧凑,提高了各单元之间的协同传质效果和效率;设置多组垂直于正负极板的双极性极板(铁网或者铁板),更有效快速地原位产生大量的“絮凝剂”和多种强氧化能力的自由基,发挥电絮凝和电氧化的协同除污染效果;设置了外循环装置,通过反应液循环自动清除积累在极板表面的絮体,提高极板工作效率,也通过反应液在反应器内的多次循环反应而强化污染物去除效果;设置旋转溢流气浮槽,设置污泥收集槽,及时将工作过程中产生的气浮污染物排出反应器,提高了污染物的去除效果和反应器的工作效率。

本发明实现了多组电氧化与电絮凝、类电芬顿等对有机物的多重协同去除作用以及增加外循环而产生的强化除污染功效,使传质更加均匀高效,处理效果更加良好,实现气浮污染物的及时去除,经济有效地解决电絮凝与电氧化单独处理效果不佳的应用瓶颈问题。并且在一个反应器中实现了多种反应特性,解决了传统串联装置占地大问题,且单反应器操作简单、协同去除污染物效率更高;设计了像旋转坡度气浮槽,创造性解决了气浮污染物重新进入溶液中的问题,将电氧化和电絮凝技术嵌入一个反应器内,去除过程仅用一次电量消耗,无需外加絮凝剂,电流利用效率高,污染物去除效率高,多组双极性极板避免了了大的极板和反应时间长的缺点。该耦合装置在垃圾渗滤液的深度处理过程中具有较大的实际应用前景。

附图说明

图1是本发明装置的结构示意图.

附图标记说明:

1.气浮室,2.气浮槽,3.浮渣排出管,4.阳极极板,5.极板固定装置,6.双极性极板固定装置,7.双极性电极,8.阴极极板,9.污泥沉降室,10.排泥管,11.装置支撑架,12.循环管路,13.闸阀,14.循环泵,15.进水管,16.出水管,17.直流电源,18.法兰盘。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明做出进一步的说明。

如图1所示,本发明提供的一种基于电氧化耦合电絮凝处理垃圾渗滤液膜浓缩液的装置,包括反应器、两个阳极极板4、两个阴极极板8、若干个双极性极板7、直流电源17和外循环装置;其中,反应器的上方连通有气浮室1,气浮室1内设置有向下倾斜设置的气浮槽2,且气浮槽2的最低端连通有浮渣排出管3,反应器的下方通过法兰盘18连通有污泥沉降室9,污泥沉降室9的下方连通有排泥管10,且污泥沉降室9的下方设置有装置支撑架11;两个阳极极板4对称设置在反应器内的上方,两个阴极极板8对称设置在反应器内的下方,若干个双极性极板7设置在反应器内的中部,直流电源17的正负极分别与阳极极板4和阴极极板8连接;反应器的外壁在靠近阳极极板4上方的位置开设有进水口,并连通有进水管15,靠近在阴极极板8上方的位置开设有出水口,并连通有出水管16;外循环装置连通在靠近双极性极板7反应器的外壁上,外循环装置包括连通在靠近双极性极板7反应器的外壁上的循环管路12,循环管路12上设置有闸阀13和循环泵14。

所要处理的垃圾渗滤液膜浓缩液由进水管15进入反应器至充满反应器,其中有气浮槽2呈旋转式有坡度至浮渣排出管3,为了呈现良好的气浮自滑落至浮渣排出管3,其倾斜角度为45°,气浮污染物通过坡度自流到排渣管排出,防止污染物重新进入溶液中,然后开启直流电源17,同时打开循环泵14开关,反应结束后絮凝结束反应器中处理后水样由出水管16流出。其中阳极极板4为矩形,通过卡槽固定,其放置角度为45°,为了让沉淀的泥可以滑落到下部,同时也让气浮污染物快速的到达顶部溢流到气浮槽2。其中双极性电极垂直于上下极板通过特殊的卡槽固定。其中气浮污染物通过溢流进入气浮浮渣收集,该收集槽通过倾斜螺旋至浮渣输出管。

优选地,所述电催化阳极极板4为两个尺寸稳定的钛基氧化物类型矩形阳极极板;两个阳极极板4和两个阴极极板8分别通过极板固定装置5设置在反应器的侧壁上。

优选地,所述电催化阴极极板8为两个石墨类型矩形阴极极极板;

优选地,所述双极性电极为多个尺寸相同的矩形铁板或铁网;

优选地,阴阳极板固定装置为自制斜承插式;

优选地,双极性极板7通过双极性极板固定装置6设置在反应器内的中部,且双极性极板固定装置6呈卡槽形式。

本发明提供的一种基于电氧化耦合电絮凝处理垃圾渗滤液膜浓缩液的装置,在垃圾渗滤液膜浓缩液工业废水处理上的应用,包括以下步骤:

(1)在进水泵的作用下浓缩液废水经进水管14和进水口进入反应器;

(2)同时接通直流电源17,控制电压为1.5~4v进行电解,电解时间为1.5~2.0h;

(3)同时打开循环泵14,使液体传质均匀,发生反应的过程中阴阳极均有气泡产生,气泡粘附污染物上升至顶部,通过溢流方式进入溢流槽,在溢流槽中通过坡度降至浮渣管排出;

(4)开启出水阀门,反应器内的处理后的水自流流出;

(5)反应结束后,絮凝半小时开启污泥阀门排出污泥收集槽中的沉降污泥。

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