一种同轴电絮凝-气浮组合废水处理装置的制作方法

本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种同轴电絮凝-气浮组合废水处理装置。

背景技术：

电絮凝处理工艺是在直流电的作用下，阳极被溶蚀，产生Al3+、Fe2+等离子，在经一系列水解、聚合及亚铁的氧化过程，形成各种羟基络合物、多核羟基络合物以至氢氧化物，使废水中的胶态杂质、悬浮杂质初步凝聚。同时阴极发生还原反应，并产生H2，以微气泡的形式放出，带动絮凝体上浮。整个反应集氧化、还原、絮凝、气浮、络合反应于一体，能有效降低COD、BOD、氨氮、总磷、SS等指标，去除重金属、盐和病菌。

传统电絮凝工艺，电极形式主要有板式、格栅式、圆柱式、絮凝床、絮凝槽等，这些电极形式的处理污水时，常需要较长的停留时间、较高的投资和运行费用，处理效果也不能满足更高要求。

加压溶气气浮工艺是采用溶气泵将大量致密的微气泡群送入气溶池底，在缓慢上升过程中吸附杂质，形成浮渣层，再由刮沫机刮至集沫池处理；同时密度大的杂质沉淀于池底，实现固水分离。应用最广的是空压机供气式溶气系统。

电絮凝-气浮工艺是在电絮凝后端增加气浮系统，形成的一种组合处理方法，它强化废水杂质的分离效果，提高了处理效率。可用于生活污水、工业废水、高浓度有机废水等方面。但采用传统组合方式，如絮凝槽+空压机供气式溶气系统，存在以下问题：

1.装置体积庞大，使得安装所需面积大；

2.操作复杂，维护困难；

3.开放式处理及空压机噪声大，造成环境污染。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种同轴电絮凝-气浮组合废水处理装置，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种同轴电絮凝-气浮组合废水处理装置，所述废水处理装置包括进水系统、电絮凝系统、混凝系统、气浮沉淀系统、排放系统和控制系统，所述进水系统、所述混凝系统、所述电絮凝系统和所述气浮沉淀系统依次连接，所述排放系统与所述电絮凝系统、所述混凝系统和所述气浮沉淀系统相连，所述控制系统控制其他所有系统。

优选地，所述进水系统用于将待处理的废水送入所述电絮凝系统；所述电絮凝系统用于进行电化学反应，实现水质初级净化；所述混凝系统用于加快辅剂溶质的均匀分布，提高溶解速度；所述气浮沉淀系统用于固水分离，实现水质的二次净化；所述排放系统用于排放处理完成的水和废渣；所述控制系统用于倒极电源、各功能电机、水泵的电源启闭控制和监测。

优选地，所述进水系统包括污水泵、管件和流量计，所述污水泵通过所述管件连接至所述电絮凝系统，所述流量计安装在出水管上，用于测量污水进水流量大小，污水经进水系统直接进入电絮凝系统。

优选地，所述电絮凝系统包括敏化剂加药桶、同轴电絮凝管、倒极电源和反冲洗系统，所述敏化剂加药桶安装在进水系统和所述同轴电絮凝管之间，所述倒极电源为所述同轴电絮凝管供电，所述反冲洗系统用于定期清除所述同轴电絮凝管内的残渣。

优选地，所述同轴电絮凝管包括内管、外管、端头、绝缘块，所述内管与所述外管为不同直径的同心管，所述外管和内管之间的空间是电絮凝反应室，采用铁或铝质材料作电极所述端头安装在所述外管端部法兰，所述绝缘块置于所述内管和外管之间；

优选地，所述反冲洗系统包括高压泵、换向阀和冲洗管道，所述高压泵连接清水池，所述高压泵和所述换向阀之间用冲洗管道相连，所述换向阀安装在所述同轴电絮凝管和絮凝池中间，用于在进行反冲洗时调节水流方向。

优选地，所述混凝系统包括辅剂加药桶、混凝搅拌器和混凝池，所述辅剂加药桶位于所述混凝池之前，通常辅剂加药桶添加PAC和PAM至混凝池中，所述混凝搅拌器安装于混凝池的上方，用于搅拌混凝池，以保证污水与药剂充分混合。

优选地，所述气浮沉淀系统包括气浮沉淀池、溶气泵系统和排渣阀，所述气浮沉淀池分为气浮池和沉淀池，所述气浮池置于沉淀池前端，所述气浮池下部安装加气管和排渣阀，上部与沉淀池相通，所述溶气泵系统安装在所述气浮沉淀池侧面，由清水池循环引水并将气体加入到气浮池中。

优选地，为了及时去除气浮池中的泡沫，所述气浮沉淀系统还包括刮沫机和集沫池，所述集沫池位于所述气浮沉淀池与所述清水池中间，所述刮沫机采用链条回转刮沫方式将所述气浮池中的浮沫归集于集沫池中。

优选地，所述溶气泵系统包括溶气泵、循环管路和旁路管，所述循环管路连接清水池、溶气泵和气浮沉淀池，形成一个循环回路；为了引入空气和水混合，所述溶气泵前后连接所述旁路管，所述旁路管上连接有进气管、气体流量计和旁路球阀，所述空气通过进气管和气体流量计进入到旁路管上与旁路管中的水进行混合，旁路球阀和主管球阀分别控制旁管道和循环管道的流量，压力表连接溶气泵测试溶气泵的压力。

优选地，所述控制系统包括流量显示器、变频器、控制开关和指示灯、控制箱体，所述流量显示器、所述变频器、所述控制开关和所述指示灯均安装在所述控制箱体内。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供同轴电絮凝管与水泵吸气式溶气系统的组合处理装置，具有适用范围广、处理效果好、占地面积小，操作维护方便等优点。在处理废水的过程中同时具有凝聚、气浮、电化学氧化还原、灭菌、脱色、除臭等作用，大大提高了有机污染物和重金属的去除率，可满足各种改善和净化污染水体的需要。

附图说明

图1是实施例1中同轴电絮凝-气浮组合废水处理装置的系统结构图；

图2实施例1中同轴电絮凝-气浮组合废水处理装置的外观结构图

图3是实施例1中同轴电絮凝-气浮组合废水处理装置的反冲洗系统结构图；

图4是实施例1中同轴电絮凝-气浮组合废水处理装置的气浮沉淀系统结构图；

图5是实施例1中同轴电絮凝-气浮组合废水处理装置的控制系统原理示意图；

图6是实施例1中同轴电絮凝-气浮组合废水处理装置的控制系统面板图；

图7是采用实施例1中同轴电絮凝-气浮组合废水处理装置的工艺流程图；

1.辅剂加药桶；2.混凝搅拌机；3.倒极电源；4.控制箱；5.反应池；6.刮沫机； 7.同轴电絮凝管；8.反冲洗泵；9.污水泵；10.集中排水管；11.气溶泵；12. 机架；13.前端换向阀；14.后端换向阀；15.高压管道；16.清水池；17.集沫池；18.气浮沉淀池；19.加气支管；20.主管球阀；21.压力表；22.气体流量计；23.支管球阀；24.循环水管；25.指示灯；26.变频器；27.开关；28.控制箱体。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

本实施例提供一种同轴电絮凝-气浮组合废水处理装置，如图1所示，所述废水处理装置包括进水系统、电絮凝系统、混凝系统、气浮沉淀系统、排放系统和控制系统，所述进水系统、所述电絮凝系统、所述混凝系统、所述气浮沉淀系统和所述排放系统依次连接，所述排放系统与所述电絮凝系统、所述混凝系统和所述气浮沉淀系统相连，所述控制系统控制其他所有系统。。

所述进水系统用于将待处理的废水送入所述电絮凝系统；所述电絮凝系统用于进行电化学反应，实现水质初级净化；所述混凝系统用于加快辅剂溶质的均匀分布，提高溶解速度；所述气浮沉淀系统用于固水分离，实现水质的二次净化；；所述排放系统用于排放处理完成的水和废渣；所述控制系统用于倒极电源、各功能电机、水泵的电源启闭控制和监测。

本实施例中，所述进水系统包括污水泵、管件和流量计，所述污水泵通过所述管件连接至所述电絮凝系统，所述流量计安装在出水管上，用于测量污水进水流量大小，污水经进水系统直接进入电絮凝系统。

本实施例中所述电絮凝系统包括敏化剂加药桶、同轴电絮凝管、倒极电源和反冲洗系统，所述敏化剂加药桶安装在进水系统和所述同轴电絮凝管之间，所述倒极电源为所述同轴电絮凝管供电，所述同轴电絮凝管包括内管、外管、端头、绝缘块，所述内管与所述外管为不同直径的同心管，所述外管和内管之间的空间是电絮凝反应室，采用铁或铝质材料作电极所述端头安装在所述外管端部法兰，所述绝缘块置于所述内管和外管之间；

所述反冲洗系统用于定期清除所述同轴电絮凝管内的残渣，包括高压泵、换向阀和冲洗管道，所述高压泵连接清水池，所述高压泵和所述换向阀之间用冲洗管道相连，所述换向阀安装在所述同轴电絮凝管和絮凝池中间，用于在进行反冲洗时调节水流方向。

本实施例中，混凝系统包括辅剂加药桶、混凝搅拌器和混凝池，所述辅剂加药桶位于所述混凝池之前，通常辅剂加药桶添加PAC和PAM至混凝池中，所述混凝搅拌器安装于混凝池的上方，用于搅拌混凝池，以保证污水与药剂充分混合。

本实施例中，如图4所示，所述气浮沉淀系统包括气浮沉淀池、溶气泵系统和排渣阀，所述气浮沉淀池分为气浮池和沉淀池，所述气浮池置于沉淀池前端，所述气浮池下部安装加气管和排渣阀，上部与沉淀池相通，所述溶气泵系统安装在所述气浮沉淀池侧面，由清水池循环引水并将气体加入到气浮池中。为了及时去除气浮池中的泡沫，所述气浮沉淀系统还包括刮沫机和集沫池，所述集沫池位于所述气浮沉淀池与所述清水池中间，所述刮沫机采用链条回转刮沫方式将所述气浮池中的浮沫归集于集沫池中。

所述溶气泵系统包括溶气泵、循环管路和旁路管，所述循环管路连接清水池、溶气泵和气浮沉淀池，形成一个循环回路；为了引入空气和水混合，所述溶气泵前后连接所述旁路管，所述旁路管上连接有进气管、气体流量计和旁路球阀，所述空气通过进气管和气体流量计进入到旁路管上与旁路管中的水进行混合，旁路球阀和主管球阀分别控制旁管道和循环管道的流量，压力表连接溶气泵测试溶气泵的压力。

所述排放系统由各池的排渣阀、排水阀与集中排水管相连组成，排渣阀主要用于排放装置中产生的固体废物，而排水阀则是为了排放经处理装置处理之后的水。

所述控制系统包括流量显示器、变频器、控制开关和指示灯、控制箱体，所述流量显示器、所述变频器、所述控制开关和所述指示灯均安装在所述控制箱体内，通过流量显示器可以看到整个装置中正在进行处理的废水流量以及废水处理总量，所述变频器控制污水泵用于调节污水泵的流量，以满足工艺要求。如污水浓度大，流量调小，反之亦然，所述控制开关控制整个装置的关停以及反冲洗过程，指示灯用于指示装置是否正常运行。

使用上述装置进行污水处理的原理是：废水由污水泵送入同轴电絮凝管，在泵送管道中由敏化剂加药桶将敏化剂加入管道。废水流经同轴电絮凝管时，在直流电的作用下，阳极被溶蚀，产生Al³⁺、Fe²⁺等离子，在经一系列水解、聚合及亚铁的氧化过程，形成各种羟基络合物、多核羟基络合物以至氢氧化物，使废水中的胶态杂质、悬浮杂质初步凝聚。同时阴极发生还原反应，并产生H2，以微气泡的形式放出，从而带动絮凝体上浮。

电絮凝处理后的水进入混凝池后，分别加入PAC和PAM并不断搅拌，使气泡均匀地与原水中的杂质结合，杂质进一步凝聚沉淀而分离，再进入气浮沉淀池。

在气浮沉淀池，溶气泵将大量致密的微气泡群送入气溶池底，在缓慢上升过程中吸附杂质，形成浮渣层，浮渣由刮沫机刮至集沫池；同时密度大的杂质沉淀于池底，完成二次沉淀，实现固水分离，洁净处理的水进入清水池后排放出机外。

在使用过程中需要定期收集与处理浮沫与沉渣；定期停机开启反冲洗泵对同轴电絮凝管进行冲洗，以保证污水处理的质量。

通过采用本实用新型公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：

本实用新型提供同轴电絮凝管与水泵吸气式溶气系统的组合处理装置，具有适用范围广、处理效果好、占地面积小，操作维护方便等优点。在处理废水的过程中同时具有凝聚、气浮、电化学氧化还原、灭菌、脱色、除臭等作用，大大提高了有机污染物和重金属的去除率，可满足各种改善和净化污染水体的需要。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。