一种污水处理装置的制作方法

本实用新型属于电化学处理技术领域，具体涉及一种污水处理装置。

背景技术：

随着工业的迅速发展，废水的种类和数量迅猛增加，对水体的污染也日趋广泛和严重，威胁地球的生态环境以及人类的健康和安全。尤其是污水中污染物的成分越来越复杂，性质多变，如由焦化、染料、制药、有机化学品合成、造纸、钢铁、金属加工、汽车等工业过程排放的污水及垃圾填埋场晚期渗滤液等，具有毒性高、浓度大且难生物降解的特点，治理难度很大，利用传统的水处理技术对这些污水的处理难以获得满意的效果甚至完全失效。

电化学处理技术正是由于处理这类高浓度难降解污染物的需要而发展起来的新兴处理技术。电絮凝的反应原理是以铝、铁等金属为阳极，在直流电的作用下，阳极被溶蚀，产生al、fe等离子，在经一系列水解、聚合及亚铁的氧化过程，发展成为各种羟基络合物、多核羟基络合物以至氢氧化物，使废水中的胶态杂质、悬浮杂质凝聚沉淀而分离.同时，带电的污染物颗粒在电场中泳动，其部分电荷被电极中和而促使其脱稳聚沉。

传统的电解槽中有一对平行的阴极板和阳极板，阴极板和阳极板保持一定的间距，避免两极板间发生短路事故，电解液在阴极板和阳极板之间沿水平方向流动，因此，电解液中只有一部分液体有机会与极板直接接触或近距离靠近极板，对废水中的有毒有害成分去除不彻底，对废水的处理效果较差。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种污水处理装置。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种污水处理装置包括电机、搅拌桨、釜体和可匹配盖合在所述釜体上的环形上盖；

所述电机安装在所述环形上盖上，所述电机传动连接所述搅拌桨的一端，所述搅拌桨的另一端穿过所述环形上盖并延伸至所述釜体内；

所述环形上盖的下端设有环形阳极和环形阴极；

所述环形阳极和所述环形阴极均同轴安装在所述环形上盖上，所述环形阳极位于所述搅拌桨的外侧，所述环形阴极位于所述环形阳极的外侧；

所述环形阳极上均匀布置有第一通孔；

所述环形阴极包括一体连接的柱体上部和倒锥形下部，所述柱体上部上均匀布置有第二通孔。

进一步地，所述环形阳极及所述环形阳极均可拆卸地设置在所述环形上盖上。

进一步地，所述环形阳极及所述环形阴极均螺纹连接在所述环形上盖上。

进一步地，还包括液压缸，所述液压缸安装在所述环形上盖的上方，所述液压缸的活塞杆与所述环形上盖的顶端连接。

进一步地，所述釜体的下端呈倒锥形结构。

进一步地，所述环形阳极为铁阳环形阳极，所述环形阴极为石墨环形阴极。

本实用新型的有益效果为：

启动电机，会带动搅拌桨转动，从而搅动釜体内的污水，污水在搅拌桨的搅动下，会不断涌向环形阳极，依次涌出环形阳极上的第一通孔，由于所述环形阴极包括一体连接的柱体上部和倒锥形下部，所述柱体上部上均匀布置有第二通孔，从第一通孔中涌出的污水会经由环形阴极进行二级折流，一部分涌出的污水通过环形阴极的第二通孔涌出而向下落至釜体下部，在搅拌桨的搅拌下会被带入环形阳极的内侧，如此循环往复(如图1中的箭头所示)；另一部分涌出的污水沿着环形阴极的内壁向下流动，在倒锥形下部的导向而流向搅拌桨，在搅拌桨的搅拌下会被带入环形阳极的内侧，如此循环往复(如图1中的箭头所示)；这样可使污水充分与环形阳极及环形负极接触，并使污水在环形阳极与环形负极之间形成循环流动，可大幅提高污水与电极的直接接触机会，并提高电解处理效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的环形阳极的结构示意图。

图3是本实用新型的釜体与液压缸的结构示意图。

图4是本实用新型的釜体与真空泵的结构示意图。

图中：10-釜体；101-出料管；11-环形上盖；20-电机；30-搅拌桨；41-环形阳极；411-第一通孔；42-环形阴极；51-真空泵；52-吸液管；61-浮筒；62-喇叭状抽吸管；70-液位线；81-液压缸；82-活塞杆。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。

如图1所示，本实施例的一种污水处理装置包括电机20、搅拌桨30、釜体10和可匹配盖合在所述釜体上的环形上盖11；将所述电机20安装在所述环形上盖11上，所述电机20传动连接所述搅拌桨30的一端，所述搅拌桨30的另一端穿过所述环形上盖并延伸至所述釜体10内；搅拌桨的底端接近釜体的底端。通过电机带动搅拌桨转动，从而搅动釜体内的污水。

在所述环形上盖的下端安装有环形阳极41和环形阴极42；所述环形阳极41和所述环形阴极42均同轴安装在所述环形上盖上，所述环形阳极位于所述搅拌桨的外侧，所述环形阴极位于所述环形阳极的外侧；所述环形阳极为铁阳环形阳极，所述环形阴极为石墨环形阴极。该环形阳极与脉冲直流电源的正极电连接，该环形阴极与脉冲直流电源的负极电连接，这样就可通过电絮凝沉淀法对釜体内的污水进行电解处理。采用脉冲直流电源，可不断重复进行“供电-断电-供电”的过程，使铁阳环形阳极溶蚀而产生的fe²⁺能够随着污水流动而有效地进行絮凝反应从而防止在铁阳环形阳极生成沉淀沉积而钝化，由于施加的是脉冲信号，电极反应时断时续，有利于活性离子的扩散，有效降低浓差极化，能够最大程度地节省电能，提高电絮凝效率。

如图2所示，在所述环形阳极41上均匀布置有第一通孔411；所述环形阴极包括一体连接的柱体上部和倒锥形下部，所述柱体上部上均匀布置有第二通孔。盖合环形上盖后，启动电机，会带动搅拌桨转动，从而搅动釜体内的污水，污水在搅拌桨的搅动下，会不断涌向环形阳极，依次涌出环形阳极上的第一通孔。由于所述环形阴极包括一体连接的柱体上部和倒锥形下部，所述柱体上部上均匀布置有第二通孔，从第一通孔中涌出的污水会经由环形阴极进行二级折流，一部分涌出的污水通过环形阴极的第二通孔涌出而向下落至釜体下部，在搅拌桨的搅拌下会被带入环形阳极的内侧，如此循环往复(如图1中的箭头所示)；另一部分涌出的污水沿着环形阴极的内壁向下流动，在倒锥形下部的导向而流向搅拌桨，在搅拌桨的搅拌下会被带入环形阳极的内侧，如此循环往复(如图1中的箭头所示)；这样可使污水充分与环形阳极及环形负极接触，并使污水在环形阳极与环形负极之间形成循环流动，可大幅提高污水与电极的直接接触机会，并提高电解处理效果。

本实用新型的污水处理装置的电解处理过程的原理如下：

电极在电流的作用下发生电解氧化还原反应，铁阳环形阳极失电子产生fe²⁺，其中fe²⁺在氧气的作用下迅速转变为fe³⁺。水中的oh^-失电子生成o2形成气泡逸出。在石墨环形阴极，水分子解离形成的h⁺得电子生成h²气泡逸出。脱稳作用是指铁阳环形阳极溶解产生的fe³⁺等离子与oh^-作用形成fe(oh)3胶体物质与废水中的悬浮粒子发生电荷相互作用，使悬浮粒子脱除稳态而发生凝聚反应形成沉淀，然后再电解产生的o²和h²微气泡作用下吸附并浮载至水面，达到固液分离的效果。电解氧化还原包括两部分的内容，一是污染物直接与电解产生的fe(oh)3胶体物质发生相互作用脱稳沉淀，二是电解过程中产生的oh·自由基具有极强的氧化性，能够无选择性地直接氧化废水中的有机污染物，产生co²和更简单的有机物。而向电絮凝反应器中通入臭氧则可大大强化这一过程，可生成更多的oh·自由基，更好地增强氧化作用和电絮凝反应能力。本实用新型的污水处理装置的电解处理过程的反应式如下：

铁阳环形阳极：fe-2e→fe²⁺；

石墨环形阴极：2h2o+2e→h²+2oh^-；

釜体内的污水中：2fe²⁺+o²+2h⁺→2fe³⁺+h2o2，fe²⁺+h2o2→fe³⁺+ho·+oh^-，fe²⁺+ho·→fe³⁺+oh^-，fe²⁺+2oh-→fe(oh)2，fe³⁺+3oh^-→fe(oh)3

在本实施例中，所述环形阳极及所述环形阳极均可拆卸地设置在所述环形上盖上，最好使所述环形阳极及所述环形阴极均螺纹连接在所述环形上盖上。便于环形阳极及所述环形阳极的拆卸清洗及更换。

如图3所示，污水处理装置还包括液压缸81，所述液压缸安装在所述环形上盖的上方，所述液压缸的活塞杆82与所述环形上盖的顶端连接。安装好环形阳极、环形阴极及搅拌桨后，可启动液压缸，使活塞杆伸出，带动环形上盖盖合在釜体的上端。电解处理过程完成后，启动液压缸使之回油，使活塞杆缩回，带动环形上盖离开釜体而向上位移，直至便于拆卸环形阳极及环形阴极的高度，然后将环形阳极和环形阴极拆卸下来，进行清洗或更换。

将所述釜体10的下端呈倒锥形结构，便于电解反应形成的絮凝状沉淀沉积在釜体的下端，电解处理过程完成后，电机停转，搅拌桨停转后，静置一段时间后，上清液通过釜体上端的排水管排出，可打开釜体下端的出料管101上的阀门，下端的沉淀物通过该阀门排出釜体外，进行集中处理。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上，与实施例1不同的是：上清液通过出料口排出。如图4所示，釜体的上端设有出料口，所述出料口上铰接有可盖合在出料口上的出料盖，釜体内的上清液通过真空泵51抽吸，该真空泵的一端连接储罐(或下一工序的罐体)，另一端通过吸液管52连接浮筒61，该浮筒61可漂浮在液面上(图3中虚线表示液位线70)，浮筒下端设有喇叭状抽吸管62，该喇叭状抽吸管管径较小的一端与浮筒连通。电解处理过程完成后，电机停转，搅拌桨停转后，静置一段时间后，打开出料盖，将浮筒从出料口送入釜体内使浮筒漂浮在液面上，然后启动真空泵，上清液就可依次通过喇叭状抽吸管62及吸液管52泵送至储罐(或下一工序的罐体)。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。