悬浮液电性处理系统的制作方法

本实用新型涉及污水处理领域，尤其是一种悬浮液电性处理系统。

背景技术：

现有的悬浮液电性处理的设备或系统，将与悬浮液中悬浮颗粒具备相反电性的药剂添加至含搅拌的反应设备，之后输送至固液分离设备。添加相反电性药剂的目的进行电性中和反应，使原存在于溶液中的悬浮性颗粒与上述药剂反应形成电中性，电中性的悬浮物质间因电荷排斥力降低而能聚集成大颗粒，之后将混合溶液再输送至固液分离设备，达成将溶液中悬浮颗粒分离的目的。

现有技术上，是采一次性添加药剂的方式。或是采电荷密度较小的药剂物质，例如多元氯化铝、氯化铁等，会导致要达到悬浮颗粒表面电性中和所需添加的药剂量相对较大，也因此衍生大量的固态物质，除此之外，还会降低原本悬浮固体物质的纯度。而若是采用添加电荷密度较高的药剂，例如，聚二烯丙基二甲基氯化铵、四级多胺等，则因为药剂适宜的添加区间过小，若添加过量，会导致悬浮颗粒表面电性反转，颗粒间的电性互斥现象出现，也不利于将悬浮颗粒自溶液中分离。

技术实现要素：

本实用新型提出一种悬浮液电性处理系统。在一实施例中，悬浮液电性处理系统包含搅拌设备、输送设备与固液分离设备。搅拌设备包含桶槽、第一液体输送装置、第二液体输送装置以及搅拌器。桶槽包含第一液体接收端、第二液体接收端、以及输出端，桶槽盛装初始悬浮液，其中初始悬浮液为负电性的悬浮溶液，包含有多个悬浮颗粒。第一液体输送装置连接至桶槽的第一液体接收端，用以传输高电荷密度药剂至桶槽中，其中高电荷密度药剂与初始悬浮液反应形成第一悬浮液，使第一悬浮液的界达电位介于初始悬浮液的界达电位与悬浮颗粒聚集沉降的界达电位区间。第二液体输送装置连接至桶槽的第二液体接收端，用以传输低电荷密度药剂至桶槽中，其中低电荷密度药剂与第一悬浮液反应形成第二悬浮液，且第二悬浮液的界达电位达悬浮颗粒聚集沉降的界达电位。搅拌器与桶槽连接，分别搅拌初始悬浮液、第一悬浮液以及第二悬浮液。输送设备连接桶槽的输出端，用以传输第二悬浮液。固液分离设备包含沉淀池与过滤装置，沉淀池连接至输送设备接收第二悬浮液，过滤装置连接至沉淀池，用以对第二悬浮液进行固液分离，以获得处理后溶液与包含上述悬浮颗粒的浓缩悬浮液。

在一实施例中，搅拌设备还包含酸碱控制装置，酸碱控制装置连接至桶槽，且包含酸碱值感测器、控制器以及调整液槽控制阀，酸碱值感测器用以感测桶槽内的酸碱值，控制器与酸碱值感测器及调整液槽控制阀连接，当酸碱值超过一阀值时，致动调整液体槽控制阀开启，以输送调整液通过桶槽的第三液体接收端至桶槽中。

在一实施例中，桶槽内初始悬浮液、第一悬浮液、或第二悬浮液的酸碱度的阀值为pH6.5至8.0之间。

在一实施例中，初始悬浮液的界达电位为-40mV。

在一实施例中，上述悬浮颗粒的聚集沉降的界达电位范围为-10mV至+10mV。

在一实施例中，第一悬浮液的界达电位大于等于-40mV。

在一实施例中，第二悬浮液的界达电位为-10mV至+10mV之间。

在一实施例中，高电荷密度药剂的电荷密度范围为大于等于2.0meq/g。

在一实施例中，高电荷密度药剂的组成选自于多胺类有机物、铝系化合物至少其中之一者。

在一实施例中，低电荷密度药剂的组成选自于铝系化合物、铁系化合物、碳酸盐类至少其中之一者。

在一实施例中，高电荷密度药剂与低电荷密度药剂的添加量比例为1：120。

悬浮液电性处理系统不需要添加大量的金属盐类等药剂作为初始悬浮液电性中和的反应剂，又可减少先前技术所衍生的固体物质数量，降低工业成本，并且兼顾到提升分离固体的纯度以及增加物质回收的可能性。

附图说明

图1为悬浮液电性处理系统一实施例的结构示意图。

图2为悬浮液电性处理系统的搅拌设备之一实施例结构示意图。

图3为悬浮液电性处理系统之一实施例的流程示意图。

图4为悬浮液电性处理系统一实施例中初始悬浮液、第一悬浮液、第二悬浮液的界达电位变化示意图。

其中附图标记为：

1…悬浮液电性处理系统 11…搅拌设备

111…桶槽 111a…第一液体接收端

111b…第二液体接收端 111c…输出端

112…第一液体输送装置 113…第二液体输送装置

114…搅拌器 115…酸碱控制装置

115a…酸碱值感测器 115b…控制器

115c…调整液槽控制阀 12…输送设备

13…固液分离设备 131…沉淀池

132…过滤装置 A…曲线

B…曲线

S1：将高电荷密度药剂添加至桶槽内，与初始悬浮液反应形成第一悬浮液。

S2：将低电荷密度药剂添加至桶槽内，与第一悬浮液反应形成第二悬浮液。

S3：固液分离程序，获得处理后溶液与浓缩悬浮液。

具体实施方式

图1为本实用新型的悬浮液电性处理系统1一实施例架构示意图，如图1所示，悬浮液电性处理系统1包含搅拌设备11、输送设备12与固液分离设备13。

搅拌设备11包含桶槽111、第一液体输送装置112、第二液体输送装置113以及搅拌器114。桶槽111包含第一液体接收端111a、第二液体接收端111b、以及输出端111c，桶槽111盛装初始悬浮液，其中初始悬浮液为负电性的悬浮溶液，包含有多个悬浮颗粒。第一液体输送装置112连接至桶槽111的第一液体接收端111a，用以传输高电荷密度药剂至桶槽111中，高电荷密度药剂与初始悬浮液会反应形成第一悬浮液，第一悬浮液的界达电位介于初始悬浮液的界达电位与悬浮颗粒聚集沉降的界达电位区间。第二液体输送装置113连接至桶槽111的第二液体接收端111b，用以传输低电荷密度药剂至桶槽111中，低电荷密度药剂与第一悬浮液反应形成第二悬浮液，且第二悬浮液的界达电位达到上述悬浮颗粒聚集沉降的界达电位。搅拌器114与桶槽111连接，分别搅拌初始悬浮液、第一悬浮液以及第二悬浮液，搅拌器114搅拌的方式可以是以空气扩散混合、以机械动力搅拌或是以隔板搅拌，本实用新型并无限制，以能达到搅拌效果为目的。

输送设备12连接桶槽111的输出端111c，用以传输第二悬浮液至固液分离设备13。

固液分离设备13包含沉淀池131与过滤装置132，其中过滤装置132可以是一种压滤机，沉淀池131连接至输送设备12接收第二悬浮液，过滤装置132连接至沉淀池131，用以对第二悬浮液进行固液分离，以获得处理后溶液与包含上述悬浮颗粒的浓缩悬浮液。

在一实施例中，上述的初始悬浮液的界达电位为-40mV。

在一实施例中，悬浮颗粒聚集沉降的界达电位范围为-10mV至+10mV。

在一实施例中，高电荷密度药剂的组成选自于多胺类有机物、铝系化合物至少其中之一者。另外，于一实施例中，高电荷密度药剂的电荷密度范围为大于等于2.0meq/g。

在一实施例中，低电荷密度药剂的组成选自于铝系化合物、铁系化合物、碳酸盐类至少其中之一者。

在一实施例中，第一悬浮液的界达电位大于等于-40mV。

在一实施例中，第二悬浮液的界达电位为-10mV至+10mV之间，其为添加药剂的较佳区间带。

在上述添加过程中，于一实施例中，高电荷密度药剂与低电荷密度药剂的添加量比例为1：120。

请参阅图2，为本实用新型的悬浮液电性处理系统的搅拌设备之一实施例结构示意图。搅拌设备11还包含酸碱控制装置115，酸碱控制装置115连接至桶槽111，且包含酸碱值感测器115a、控制器115b以及调整液槽控制阀115c，酸碱值感测器115a用以感测桶槽111内的酸碱值，控制器115b与酸碱值感测器115a及调整液槽控制阀115c连接，当酸碱值超过一阀值时，致动调整液体槽控制阀开启，以输送调整液通过桶槽111的第三液体接收端至桶槽111中。

在一实施例中，桶槽111内初始悬浮液、第一悬浮液、或第二悬浮液的酸碱度的阀值为pH6.5至8.0之间。换言之，通过酸碱控制装置115将桶槽111内的液体(初始悬浮液、第一悬浮液、或第二悬浮液)的酸碱度控制在pH6.5至8.0之间，作为上开液体适宜反应的环境。

请参阅图3，为本实用新型悬浮液电性处理系统一实施例的流程示意图。悬浮液电性处理系统将初始悬浮液的悬浮颗粒电性中和处理的方式区分为二阶段，第一阶段S1：将高电荷密度药剂(例如包含有多胺类有机物及/或铝系化合物等)添加至桶槽内，第一阶段S1中的悬浮颗粒表面电性中和反应(高电荷密度药剂与初始悬浮液反应形成第一悬浮液)，为控制此阶段的反应效果，控制桶槽111内环境的酸碱度可控制于近中性条件(pH介于6.5～8.0)，在第二阶段S2：将低电荷密度药剂(例如含有包括铝系化合物、铁系化合物、碳酸盐类等至少其中之一者的药剂)添加至桶槽111内(低电荷密度药剂与第一悬浮液形成第二悬浮液)，并可持续控制桶槽111内酸碱度在近中性条件(pH介于6.5～8.0)。在后续步骤S3：续行固液分离程序，获得处理后溶液与包含上述悬浮颗粒的浓缩悬浮液，其中浓缩悬浮液包含近电中性的悬浮颗粒以及上述衍生的固体物。

请参阅图4，悬浮液电性处理系统一实施例中初始悬浮液、第一悬浮液、第二悬浮液的界达电位变化示意图。有别于先前技术(曲线A)，其添加的金属盐类的药剂，容易致使药剂适宜的添加区间过小，若添加过量，会导致悬浮颗粒表面电性反转，颗粒间的电性互斥现象出现，将不利于将悬浮颗粒自溶液中分离。而本实用新型的一实施例的二阶段药剂添加方式，可产生适宜的药剂添加区间(+10mV至-10mV)，而有利于将悬浮颗粒自溶液中分离。初始悬浮液、第一悬浮液、第二悬浮液界达电位变化(曲线B)如图4所示。

以含铜废水为例，高电荷密度药剂与低电荷密度药剂的添加量比与所产生的衍生固体物质，与现有技术相较下，可参阅下表1。

表1

根据上表1，在定量的含铜废水中，可知本实用新型所添加的药剂量相较于先前技术，添加量较少，且产生的衍生固体物也较少，更能有效地进行后续固液分离的处理，将悬浮颗粒少的处理后溶液与含悬有浮颗粒及衍生固体物的浓缩悬浮液分离。

换言之，本实用新型的悬浮液电性处理系统所提供的实施例，其处理方式不需要添加大量的金属盐类的药剂(如PAC)使悬浮颗粒达到表面近电中性，本实用新型还可以降低因添加药剂所衍生的固体物的数量，因此提高分离固体的纯度，增加物质回收的可能性(无论是处理后溶液或浓缩悬浮液)。

整体而言，悬浮液电性处理系统所提供的实施例，简化悬浮液电性中和的处理程序，且有效的将带电的悬浮颗粒使其表面电性中和，达成悬浮颗粒之间电性不相互排斥，有利于后续在溶液中分离悬浮颗粒。除此之外，也可大幅度的的减少在后续的工业处理的成本。

虽然本实用新型的技术内容已经以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟习此技艺者，在不脱离本实用新型的精神所作些许的更动与润饰，皆应涵盖于本实用新型的范畴内，因此本实用新型的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。