一种污水处理系统和方法与流程

文档序号:31474076发布日期:2022-09-10 00:00阅读:105来源:国知局
一种污水处理系统和方法与流程
一种污水处理系统和方法
交叉引用
1.本技术要求2021年11月8日提交的中国申请号202111312103.8的优先权,其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
2.本说明书涉及污水处理技术领域,特别涉及一种污水处理系统和方法。


背景技术:

3.随着工业与经济发展,洁净水资源的短缺问题以及工业生产过程中产生的大量污废水排放问题,对环境的不良影响日趋加重。随着人们环保意识的增强,以及政府对排放污水水质要求的提高,工业生产中产生的污废水处理成本与难度也在不断增加。现阶段的污水处理技术主要以生物降解、化学絮凝以及双膜法为主,但工业生产产生的大量污水绝大多数无法进行生物降解。化学絮凝需要使用大量的化学药剂,不仅成本高,过量的化学品还对处理水产生二次污染。使用反渗透的双膜法处理效果虽好,但建设与维运成本较高。为了实现碳中和与节能减排,以较低成本使工业废水处理达到新的国家标准,重复利用水资源,有必要提供一种新的污水处理系统和方法。


技术实现要素:

4.本说明书实施例之一提供一种污水处理系统。该污水处理系统包括电凝处理组件,所述电凝处理组件包括:箱体,所述箱体包括进水口和溢流出口;以及至少两个极板,其中,所述至少两个极板排布在所述箱体内;所述至少两个极板的材质相同;所述至少两个极板中位于端部的两个极板与电源连接。
5.在一些实施例中,至少两个极板以预设间距排布在所述箱体内,其中所述预设间距在3mm-10mm范围内。
6.在一些实施例中,材质包括铁、铝或钢中的至少一种。
7.在一些实施例中,该污水处理系统还包括气浮兼沉淀组件,所述气浮兼沉淀组件与所述溢流出口连通以使经所述电凝处理组件处理后的处理水进入所述气浮兼沉淀组件。
8.在一些实施例中,所述系统还包括气浮兼沉淀组件,用于除去污水或中间处理水中的浮渣和沉淀,其中,所述气浮兼沉淀组件与所述溢流出口连通以使经所述电凝处理组件处理后的处理水进入所述气浮兼沉淀组件,和/或所述气浮兼沉淀组件与所述进水口连通以使经所述气浮兼沉淀组件处理后的处理水进入所述电凝处理组件。
9.在一些实施例中,所述系统包括气浮组件,用于除去污水或中间处理水中的浮渣,其中,所述气浮组件与所述溢流出口连通以使经所述电凝处理组件处理后的处理水进入所述气浮组件,和/或所述气浮组件与所述进水口连通以使经所述气浮组件处理后的处理水进入所述电凝处理组件。
10.在一些实施例中,所述系统包括沉淀组件,用于除去污水或中间处理水中的沉淀,
其中,所述沉淀组件与所述溢流出口连通以使经所述电凝处理组件处理后的处理水进入所述沉淀组件,和/或所述沉淀组件与所述进水口连通以使经所述沉淀组件处理后的处理水进入所述电凝处理组件。
11.在一些实施例中,该污水处理系统还包括过滤组件,所述过滤组件与所述气浮兼沉淀组件、所述气浮组件或所述沉淀组件的出水口连通,所述过滤组件包括超滤膜。
12.本说明书实施例之一提供一种污水处理方法,该污水处理方法包括:使用如上所述的污水处理系统处理所述污水,得到处理水。
13.在一些实施例中,该污水处理方法还包括:控制所述污水以预设流速进入所述电凝处理组件中,其中,所述预设流速与所述至少两个极板的表面积之和的比值在50l/m2˙
h-300l/m2˙
h范围内。
14.在一些实施例中,该污水处理方法还包括:控制所述电源的供电电压在140v-550v范围内。
15.在一些实施例中,该污水处理方法还包括:在电凝处理过程中,定时或不定时控制所述电源的正负极换向。
附图说明
16.本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明,这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的,在这些实施例中,相同的编号表示相同的结构,其中:
17.图1是根据本说明书一些实施例所示的示例性污水处理系统的示意图。
18.图2是根据本说明书又一些实施例所示的示例性污水处理系统的示意图。
19.图3是根据本说明书一些实施例所示的示例性至少两个极板与电源的连接示意图。
20.图4是根据本说明书一些实施例所示的示例性电凝处理组件和示例性气浮兼沉淀组件的结构图。
21.图5是图4的主视图。
22.图6是图4的俯视图。
23.图7是图6的局部剖视图。
24.图8a是根据本说明书一些实施例所示的示例性的未经处理的污水的示意图。
25.图8b是图8a所示的污水经过电凝处理和气浮兼沉淀处理后的示意图。
26.图8c是图8b所示的处理水经过过滤处理后的示意图。
27.图9、图10、图11、图13、图14、图15、图16、图17是根据本说明书另一些实施例所示的示例性污水处理系统的示意图。
28.图12a、图18a分别是未经处理的污水的示意图。
29.图12b、图18b分别是图12a、图18a所示的污水经本说明书一些实施例所示的示例性污水处理系统处理后的示意图。
30.图中,100为污水处理系统,110为电凝处理组件,111为箱体,112为至少两个极板,113为进水口,114为电凝反应区排水口,115为极板冲洗曝气进气口,116为溢流出口,120为气浮兼沉淀组件,121为气浮箱,1211为曝气区排水口,1212为沉淀排出口,1213为气浮兼沉
淀处理后排水口,1214为刮渣排出口,122为刮渣部件,1221为刮渣动力元件,1222为刮渣传动元件,1223为刮渣元件,123为曝气部件,1231为空压机,1232为曝气管路,1233为曝气头,124为水位调节部件,125为水位调节排出口,130为过滤组件,400为前处理组件。
具体实施方式
31.为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明,图中相同标号代表相同结构或操作。
32.应当理解,本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而,如果其他词语可实现相同的目的,则可通过其他表达来替换所述词语。
33.如本说明书和权利要求书中所示,除非上下文明确提示例外情形,“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数,也可包括复数。一般说来,术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素,而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列,方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
34.本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是,前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反,可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时,也可以将其他操作添加到这些过程中,或从这些过程移除某一步或数步操作。
35.本说明书实施例污水处理系统可以处理印染、电镀、垃圾渗滤液、石油化工、造纸等处理难度大、处理成本高的工业废水。相比于传统的生物和化学法,该系统基于电化学与物理分离原理,将电凝与膜法相结合,具有处理效果好、处理成本低,不使用化学絮凝剂,产生固体污泥量极少等优点。
36.图1是根据本说明书一些实施例所示的示例性污水处理系统的示意图。
37.在一些实施例中,污水处理系统100可以包括电凝处理组件110。电凝处理组件110可以用于对污水进行电凝处理。在一些实施例中,电凝处理组件110可以包括箱体、至少两个极板和电源。
38.在一些实施例中,箱体可以包括进水口,用于将污水引入电凝处理组件110(例如,箱体)内。
39.在一些实施例中,箱体可以包括底板和至少两块侧面板。在一些实施例中,箱体可以包括或不包括顶板。底板和至少两块侧面板可以围成上端开口的圆柱体箱体或长方体箱体等。例如,箱体可以包括底板和四块侧面板,四块侧面板垂直于底板组成上端开口的长方体箱体。
40.在一些实施例中,至少两块侧面板的高度可以不同。例如,四块侧面板中三块侧面板的高度可以相同,且高于另一块侧面板。在一些实施例中,至少两块侧面板中高度最低的侧面板的上表面与其余侧面板高出高度最低的侧面板的侧面部分可以形成溢流出口,用于将经过电凝处理后的处理水排出电凝处理组件110(例如,箱体)。
41.在一些实施例中,至少两块侧面板的材质可以包括绝缘材料,或至少两块侧面板的内侧可以粘有与其面积相等的绝缘材料。在一些实施例中,绝缘材料可以包括但不限于纤维、橡胶或塑料等。
42.在一些实施例中,至少两个极板可以排布在箱体内。例如,至少两个极板可以垂直于箱体的底板、平行排布在箱体内。在一些实施例中,至少两个极板可以以预设间距排布在箱体内。
43.由于预设间距会影响污水的处理效果(例如,污染物去除率、污水处理效率),例如,预设间距太小,会导致污水在至少两个极板之间的流速降低,或至少两个极板释放过多的金属离子(例如,fe
2+
、fe
3+
、al
3+
),导致对污水过度处理,进而降低处理效率;又例如,预设间距太大,会导致电压无法击穿至少两个极板之间的污水,进而无法破坏污水中的电荷平衡,降低污染物去除率。因此,在一些实施例中,预设间距需要满足预设条件。
44.在一些实施例中,预设间距可以在3mm-10mm范围内。在一些实施例中,预设间距可以在3.5mm-9.5mm范围内。在一些实施例中,预设间距可以在4mm-9mm范围内。在一些实施例中,预设间距可以在4.5mm-8.5mm范围内。在一些实施例中,预设间距可以在5mm-8mm范围内。在一些实施例中,预设间距可以在5.5mm-7.5mm范围内。在一些实施例中,预设间距可以在6mm-7mm范围内。在一些实施例中,预设间距可以在6.4mm-6.8mm范围内。需要说明的是,该预设间距范围可以包括在污水处理过程中,至少两个极板变化后的间距范围。例如,在电凝处理过程中,至少两个极板的部分被消耗,导致至少两个极板的厚度减少,进一步导致至少两个极板之间的间距增大。该增大后的间距也在上述预设间距范围内。
45.在一些实施例中,至少两个极板的材质可以相同。在一些实施例中,可以根据污水的性质(例如,污水来源、污水中的污染物种类和含量等),选择极板材质。在一些实施例中,材质可以包括铁、铝、铁合金(例如,钢)或铝合金中的至少一种。例如,至少两个极板中每个极板的材质可以是铁。又例如,至少两个极板中每个极板的材质可以是铝。又例如,至少两个极板中每个极板的材质可以是钢。又例如,至少两个极板中每个极板的材质可以包括铁和铝。
46.在一些实施例中,至少两个极板中位于端部的两个极板可以与电源连接,以形成一个电流回路。在一些实施例中,至少三个极板中位于端部的两个极板和排布在中部的一个极板可以与电源并联连接,以形成两个电流回路。例如,至少三个极板中位于端部的两个极板为阳极,排布在中部的一个极板为阴极,或者至少三个极板中位于端部的两个极板为阴极,排布在中部的一个极板为阳极。
47.本说明书实施例中,中间处理水可以指经过至少一个处理组件(例如,电凝处理组件、气浮兼沉淀组件、气浮组件、沉淀组件、过滤组件等)处理后的处理水。连通可以包括流体连通。
48.在一些实施例中,污水处理系统100还可以包括气浮兼沉淀组件120。在一些实施例中,气浮兼沉淀组件120可以用于除去污水或中间处理水中的浮渣和沉淀。在一些实施例中,气浮兼沉淀组件120可以与电凝处理组件110的溢流出口连通,以使经过电凝处理后的处理水进入气浮兼沉淀组件120进行气浮兼沉淀处理。在一些实施例中,气浮兼沉淀组件120可以与电凝处理组件110的进水口连通以使经气浮兼沉淀组件处理后的处理水进入电凝处理组件110。
49.在一些实施例中,气浮兼沉淀组件120可以包括气浮组件和沉淀组件。在一些实施例中,气浮组件可以包括气浮箱、刮渣机和空压机。在一些实施例中,沉淀组件可以包括沉淀箱。在一些实施例中,气浮箱与沉淀箱可以是同一个箱体或不同的箱体。例如,气浮兼沉淀组件120中的气浮箱与沉淀箱可以是同一个箱体或通过中间箱体相连通。在一些实施例中,气浮兼沉淀组件120的进水口和出水口可以位于气浮箱或沉淀箱上。在一些实施例中,气浮兼沉淀组件120中的气浮组件和沉淀组件可以相互连通。气浮兼沉淀组件120中的气浮组件和沉淀组件可以是彼此独立的两个组件。关于气浮兼沉淀组件120的相关描述可以参见本说明书其他部分(例如,图4-图7及其描述),在此不再赘述。
50.在一些实施例中,污水处理系统100可以包括气浮组件,用于除去污水或中间处理水中的浮渣。在一些实施例中,气浮组件可以与电凝处理组件110的溢流出口连通,以使经过电凝处理组件处理后的处理水进入气浮组件进行气浮处理。在一些实施例中,气浮组件可以与电凝处理组件110的进水口连通以使经气浮组件处理后的处理水进入电凝处理组件110。在一些实施例中,气浮组件的进水口和出水口可以位于气浮箱上。
51.在一些实施例中,污水处理系统100可以包括沉淀组件,用于除去污水或中间处理水中的沉淀。在一些实施例中,沉淀组件可以与电凝处理组件110的溢流出口连通,以使经过电凝处理组件处理后的处理水进入沉淀组件进行沉淀处理。在一些实施例中,沉淀组件可以与电凝处理组件110的进水口连通以使经沉淀组件处理后的处理水进入电凝处理组件110。在一些实施例中,沉淀组件的进水口和出水口可以位于沉淀箱上。
52.在一些实施例中,污水处理系统100还可以包括过滤组件130,用于对污水或中间处理水进行过滤处理。在一些实施例中,过滤组件130可以包括进水口和出水口。在一些实施例中,过滤组件130的进水口可以与气浮兼沉淀组件120、气浮组件或沉淀组件的出水口连通,以使经过气浮兼沉淀、气浮或沉淀处理后的处理水进入过滤组件130进行过滤处理(例如,超滤处理、膜分离与生物处理、隔膜压滤处理)。在一些实施例中,过滤组件130的出水口可以与电凝处理组件110的进水口连通,以使经过滤处理后的中间处理水进入电凝处理组件110进行电凝处理。
53.在一些实施例中,过滤组件130可以包括但不限于中空纤维膜组件、平板膜组件或管式膜组件。
54.在一些实施例中,过滤组件130可以包括超滤膜部件、膜生物反应器部件或隔膜压滤机部件中的至少一种。在一些实施例中,超滤膜部件、膜生物反应器部件与隔膜压滤机部件中的至少两种可以相互连通,以进行至少两种过滤处理。例如,隔膜压滤机部件的出水口可以与超滤膜部件或膜生物反应器部件的进水口连通。又例如,膜生物反应器部件的出水口可以与超滤膜部件或隔膜压滤机部件的进水口连通。又例如,隔膜压滤机部件的出水口可以与膜生物反应器部件的进水口连通,且膜生物反应器部件的出水口可以与超滤膜部件的进水口连通。
55.在一些实施例中,超滤膜部件可以包括超滤膜。在一些实施例中,超滤膜的孔径可以在50nm-200nm范围内。在一些实施例中,超滤膜的孔径可以在60nm-190nm范围内。在一些实施例中,超滤膜的孔径可以在70nm-180nm范围内。在一些实施例中,超滤膜的孔径可以在80nm-170nm范围内。在一些实施例中,超滤膜的孔径可以在90nm-160nm范围内。在一些实施例中,超滤膜的孔径可以在100nm-150nm范围内。在一些实施例中,超滤膜的孔径可以在
110nm-140nm范围内。在一些实施例中,超滤膜的孔径可以在120nm-130nm范围内。
56.在一些实施例中,污水处理系统100还可以包括储水箱,用于存储中间处理水。在一些实施例中,储水箱可以包括进水口和出水口。在一些实施例中,储水箱的进水口和出水口可以分别与污水处理系统100中的其他组件或部件(例如,电凝处理组件、气浮兼沉淀组件、气浮组件、沉淀组件、超滤膜部件、隔膜压滤机部件、膜生物反应器部件)的出水口或进水口连通。
57.图2是根据本说明书又一些实施例所示的示例性污水处理系统的示意图。
58.在一些实施例中,电凝处理组件110可以包括至少两个箱体。至少两个箱体中的每个箱体内可以排布有至少两个极板。至少两个箱体中的每个箱体内的极板材质相同。关于箱体和至少两个极板的相关描述可以参见本说明书其他部分(例如,图1及其描述),在此不再赘述。
59.如图2所示,箱体可以包括m个,分别为第1箱体、第2箱体

第m箱体。在一些实施例中,至少两个箱体中不同箱体内的至少两个极板的数量可以相同或不同。在一些实施例中,至少两个箱体中不同箱体内的极板材质可以相同或不同。例如,第1箱体内的极板材质与第2箱体内的极板材质可以相同,均为铁。又例如,第1箱体内的极板材质均为铁,而第2箱体内的极板材质均为钢。
60.如图2所示,至少两个箱体中每个箱体内的至少两个极板中位于端部的两个极板可以与电源连接,以形成多个并联回路,用于处理大量污水。在一些实施例中,至少两个箱体中每个箱体的溢流出口可以连通,以将从每个箱体中溢流出的经过电凝处理后的处理水汇入气浮兼沉淀组件120,以进一步进行气浮兼沉淀处理。在一些实施例中,气浮兼沉淀组件120的出水口可以与过滤组件130连通,以对经过气浮兼沉淀处理后的处理水进行过滤处理。关于气浮兼沉淀组件120和过滤组件130的相关描述可以参见本说明书其他部分(例如,图1及其描述),在此不再赘述。
61.应当注意的是,上述有关污水处理系统100的描述仅仅是为了示例和说明,而不限定本技术的适用范围。对于本领域技术人员来说,在本技术的指导下可以对污水处理系统100进行各种修正和改变。然而,这些修正和改变仍在本技术的范围之内。例如,污水处理系统100中电凝处理组件110、气浮兼沉淀组件120、气浮组件、沉淀组件、过滤组件130中超滤膜部件、膜生物反应器部件、隔膜压滤机部件的数量及连通关系可以根据污水水质做适应调整。
62.本说明书实施例还提供一种污水处理方法。在一些实施例中,该方法可以由污水处理系统100(例如,图1或图2所示的)中的一个或多个组件执行。在一些实施例中,方法可以由控制系统自动执行。例如,方法可以通过控制指令实现,控制系统基于控制指令,控制各个组件完成方法的各个操作。在一些实施例中,方法可以半自动执行。例如,方法的一个或多个操作可以由操作者手动执行。在一些实施例中,可以添加一个或以上未描述的附加操作,和/或删减一个或以上此处所讨论的操作。另外,图1或图2中所示的操作的顺序并非限制性的。
63.在一些实施例中,在电凝处理过程中,可以控制污水以预设流速进入电凝处理组件110。在一些实施例中,预设流速可以在10t/h-30t/h范围内。在一些实施例中,预设流速可以在12t/h-28t/h范围内。在一些实施例中,预设流速可以在14t/h-26t/h范围内。在一些
实施例中,预设流速可以在16t/h-24t/h范围内。在一些实施例中,预设流速可以在18t/h-22t/h范围内。在一些实施例中,预设流速可以在19t/h-20t/h范围内。
64.在一些实施例中,预设流速与至少两个极板的表面积之和的比值可以在50l/m2˙
h-1000l/m2˙
h范围内。在一些实施例中,预设流速与至少两个极板的表面积之和的比值可以在100l/m2˙
h-900l/m2˙
h范围内。在一些实施例中,预设流速与至少两个极板的表面积之和的比值可以在150l/m2˙
h-800l/m2˙
h范围内。在一些实施例中,预设流速与至少两个极板的表面积之和的比值可以在180l/m2˙
h-700l/m2˙
h范围内。在一些实施例中,预设流速与至少两个极板的表面积之和的比值可以在200l/m2˙
h-600l/m2˙
h范围内。在一些实施例中,预设流速与至少两个极板的表面积之和的比值可以在230l/m2˙
h-500l/m2˙
h范围内。在一些实施例中,预设流速与至少两个极板的表面积之和的比值可以在250l/m2˙
h-400l/m2˙
h范围内。在一些实施例中,预设流速与至少两个极板的表面积之和的比值可以在280l/m2˙
h-380l/m2˙
h范围内。在一些实施例中,预设流速与至少两个极板的表面积之和的比值可以在300l/m2˙
h-360l/m2˙
h范围内。在一些实施例中,预设流速与至少两个极板的表面积之和的比值可以在320l/m2˙
h-340l/m2˙
h范围内。
65.在一些实施例中,预设流速与至少两个极板的表面积之和的比值可以在50l/m2˙
h-300l/m2˙
h范围内。在一些实施例中,预设流速与至少两个极板的表面积之和的比值可以在60l/m2˙
h-280l/m2˙
h范围内。在一些实施例中,预设流速与至少两个极板的表面积之和的比值可以在70l/m2˙
h-260l/m2˙
h范围内。在一些实施例中,预设流速与至少两个极板的表面积之和的比值可以在80l/m2˙
h-240l/m2˙
h范围内。在一些实施例中,预设流速与至少两个极板的表面积之和的比值可以在90l/m2˙
h-220l/m2˙
h范围内。在一些实施例中,预设流速与至少两个极板的表面积之和的比值可以在100l/m2˙
h-200l/m2˙
h范围内。在一些实施例中,预设流速与至少两个极板的表面积之和的比值可以在110l/m2˙
h-190l/m2˙
h范围内。在一些实施例中,预设流速与至少两个极板的表面积之和的比值可以在120l/m2˙
h-180l/m2˙
h范围内。在一些实施例中,预设流速与至少两个极板的表面积之和的比值可以在130l/m2˙
h-170l/m2˙
h范围内。在一些实施例中,预设流速与至少两个极板的表面积之和的比值可以在150l/m2˙
h-160l/m2˙
h范围内。
66.在一些实施例中,在电凝处理过程中,可以控制电源的供电电压,以提供合适的击穿电压破坏污水中悬浮物质表面电荷的稳定性,进一步提高污水中污染物的去除率。在一些实施例中,供电电压可以在60v-600v范围内。在一些实施例中,供电电压可以在80v-550v范围内。在一些实施例中,供电电压可以在100v-500v范围内。在一些实施例中,供电电压可以在120v-450v范围内。在一些实施例中,供电电压可以在150v-400v范围内。在一些实施例中,供电电压可以在180v-380v范围内。在一些实施例中,供电电压可以在200v-350v范围内。在一些实施例中,供电电压可以在210v-340v范围内。在一些实施例中,供电电压可以在220v-330v范围内。在一些实施例中,供电电压可以在230v-320v范围内。在一些实施例中,供电电压可以在240v-310v范围内。在一些实施例中,供电电压可以在250v-300v范围内。在一些实施例中,供电电压可以在260v-290v范围内。在一些实施例中,供电电压可以在270v-280v范围内。
67.在一些实施例中,供电电压可以在140v-550v范围内。在一些实施例中,供电电压可以在160v-500v范围。在一些实施例中,供电电压可以在180v-450v范围内。在一些实施例
中,供电电压可以在100v-400v范围内。在一些实施例中,供电电压可以在120v-350v范围内。在一些实施例中,供电电压可以在140v-300v范围内。在一些实施例中,供电电压可以在160v-250v范围内。在一些实施例中,供电电压可以在180v-200v范围内。
68.在一些实施例中,在电凝处理过程中,可以控制输出的直流电流在1a-500a范围内。在一些实施例中,直流电流可以在5a-400a范围内。在一些实施例中,直流电流可以在10a-300a范围内。在一些实施例中,直流电流可以在12a-200a范围内。在一些实施例中,直流电流可以在14a-100a范围内。在一些实施例中,直流电流可以在16a-80a范围内。在一些实施例中,直流电流可以在18a-60a范围内。在一些实施例中,直流电流可以在20a-50a范围内。在一些实施例中,直流电流可以在22a-40a范围内。在一些实施例中,直流电流可以在24a-38a范围内。在一些实施例中,直流电流可以在26a-36a范围内。在一些实施例中,直流电流可以在28a-34a范围内。在一些实施例中,直流电流可以在30a-32a范围内。
69.在一些实施例中,在电凝处理过程中,可以定时或不定时控制电压的正负极换向,以保证极板不会钝化,不仅可以提高极板的利用率,还可以提高污染物去除率。
70.在本说明书实施例中,可以将电凝处理组件110和气浮兼沉淀组件120、气浮组件或沉淀组件中一个的组合称为前处理组件。相应地,可以将电凝处理和气浮兼沉淀处理、气浮处理或沉淀处理中一个的组合称为前处理。在前处理过程中,污水进入电凝处理组件110后,在高压直流电压下,箱体内的极板(例如,铁板、钢板或铝板)在极板/溶液界面发生氧化,阳极上溶解出金属离子(例如,fe
2+
、fe
3+
或al
3+
)。这些金属离子有水合的趋势,特别是带+3价或更多电荷的金属离子会倾向于从周围的水合物质中提供水合氢阳离子(h3o
+
,布仑斯惕酸)。反应式(1)-(3)表示了fe
3+
阳离子的酸性反应,反应式(4)-(6)表示了al
3+
阳离子的酸性反应。性反应。性反应。性反应。性反应。性反应。
71.阴极电解水产生氢氧根离子(oh-),氢氧根离子与来自阳极的金属离子(例如,fe
2+
、fe
3+
或al
3+
)结合,在合适的ph值下生成相应的氢氧化物或氧化物。在与金属离子偶联时,oh-还可以作为桥接基团共同连接两种或多种金属氢氧化物,发生更多的二聚或聚合反应,生成凝胶状氢氧化物,可以用反应式(7)-(8)表示如下:2(fe(h2o)5(oh))
2+

(fe2(h2o)8(oh)2)
4+
+2h2o(7)2(al(h2o)5(oh))
2+

(al2(h2o)8(oh)2)
4+
+2h2o(8)
72.凝胶状氢氧化物可以在其生长和沉降时进一步携带悬浮固体或溶解物质。污染物聚集的能力和特性会随着产生的凝胶状氢氧化物的物理化学性质、周围介质以及溶液中悬浮固体或溶解污染物的类型而改变。凝胶状氢氧化物的关键特性包括电荷、孔隙率和在氢
氧化物中或与污染物产生的键合类型。由于有足够的过电位,在两极电解水还会产生气体(通常是o2和h2),他们会携带部分凝结污染物漂浮到表面形成悬浮固体。
73.由于电凝处理过程中多种复杂的协同效应,阳极可以释放金属离子m
n+
和气体分子(例如,o2),阴极可以产生氢氧根离子oh-和气体分子(例如,h2)。这些离子和气体分子可以一同进入污水中,污水中带负电和带正电的离子可以分别与m
n+
和oh-结合形成络合物。释放出的氢气或氧气可以将部分络合物带到水面上形成浮层。由于电子会从阴极击穿污水和排布在中部的极板移动到阳极,破坏污水中悬浮物质表面电荷的稳定性,使悬浮物附着到水中的络合物上,一起被带到水面形成浮层。污水中的重金属离子以及有机物分子还会在极板上被氧化或被还原,生成气体、不溶于水的固体或络合物。上述几个过程相互作用,最终可以将污水中的污染物聚集,得到浮渣和沉淀。
74.电子从阴极击穿污水和排布在中部的极板移动到阳极的过程可以理解为强直流电场效应。图3是根据本说明书一些实施例所示的示例性至少两个极板与电源的连接示意图。在本说明书实施例中,箱体内排布的至少两个极板也可以称为极板阵列。如图3所示,在至少两个极板或极板阵列中位于端部的两个极板施加直流电压时,阳极极板a表面布满正电荷,场效应使与其相邻的极板b的电子(负电荷)移动到靠近阳极极板a的一侧,使该侧布满负电荷,因此极板b的另一侧(远离极板a的一侧,靠近极板c(与极板b相邻的极板)的一侧)将布满正电荷,以此连锁反应,排布在极板阵列中部的极板将相互之间形成电场,直到连接直流电源负极的阴极极板。由于极板阵列中极板之间流动的污水含有大量导电性离子、分子或悬浮颗粒,电子可以从阴极极板穿过污水和排布在中部的所有极板到达阳极极板。
75.在电凝处理过程中,由于电压的正负极会定时换向,极板阵列中的所有极板都会一侧释放金属离子和氧气,另一侧释放氢氧根离子和氢气,并且污水中的物质在所有极板两侧都可以被氧化或被还原。
76.污水经过电凝处理后,经由溢流出口流入气浮兼沉淀组件120、气浮组件或沉淀组件,在气浮兼沉淀组件120、气浮组件或沉淀组件内完成大部分的固液分离,得到刮渣和/或沉淀以及中间处理水。
77.经过气浮兼沉淀处理、气浮处理或沉淀处理后的处理水可以分别通过气浮兼沉淀组件120、气浮组件或沉淀组件的出水口进入过滤组件130,过滤组件130可以清除处理水中的其他悬浮固体物质,排出达标的可回用水或可直接排放的处理水。
78.图4是根据本说明书一些实施例所示的示例性电凝处理组件和示例性气浮兼沉淀组件的结构图。图5是图4的主视图。图6是图4的俯视图。图7是图6的局部剖视图。
79.如图4-7所示,前处理组件400可以包括电凝处理组件110和气浮兼沉淀组件120。
80.电凝处理组件110可以包括箱体111、至少两个极板112和电源(图中未示出)。至少两个极板112可以排布在箱体111内。在一些实施例中,电源可以位于箱体111外部。
81.在一些实施例中,箱体111可以作为独立部件通过管道与气浮兼沉淀组件120(例如,气浮箱、沉淀箱)连接。在一些实施例中,箱体111也可以与气浮兼沉淀组件120(例如,气浮箱、沉淀箱)集成为一体。
82.如图5和图7所示,箱体111可以包括进水口113,用于将污水引入电凝处理组件110(例如,箱体111)内。在一些实施例中,进水口113还可以用于将冲洗极板用清洗液(例如,清
水)引入箱体111内,以对箱体111和至少两个极板112进行清洗。
83.箱体111还可以包括电凝反应区排水口114,用于排出箱体111内电凝处理后的滞留水(例如,未能通过溢流出口116溢流至气浮兼沉淀组件120的处理水)及清洗极板和箱体111后的废水。在一些实施例中,如图5和图7所示,箱体111还可以包括极板冲洗曝气进气口115,用于将气体导入箱体111内,以对箱体111和至少两个极板112进行冲洗。
84.如图7所示,电凝处理组件110(例如,箱体111)可以通过溢流出口116与气浮兼沉淀组件120(例如,气浮箱、沉淀箱)连通。
85.气浮兼沉淀组件120可以包括气浮组件和沉淀组件。在一些实施例中,气浮组件可以包括气浮箱121、刮渣部件122和曝气部件123。在一些实施例中,沉淀组件可以包括沉淀箱。在一些实施例中,如图4-7所示,气浮箱与沉淀箱为同一个箱体。
86.在一些实施例中,气浮箱121可以包括曝气区排水口1211、沉淀排出口1212、气浮兼沉淀处理后排水口1213和刮渣排出口1214。
87.在一些实施例中,刮渣部件122可以包括刮渣动力元件1221、刮渣传动元件1222和刮渣元件1223。在一些实施例中,刮渣动力元件1221与刮渣传动元件1222可以传动连接。在一些实施例中,刮渣传动元件1222与刮渣元件1223可以连接(例如,固定连接)。在一些实施例中,刮渣传动元件1222可以包括但不限于齿轮链条传动元件或皮带传动元件。作为示例,刮渣动力元件1221(例如,电机)可以带动刮渣传动元件1222运动,刮渣传动元件1222可以进一步带动刮渣元件1223(例如,刮板)运动,以将浮在水面的浮渣刮除,刮出的刮渣可以通过刮渣排出口1214排出。
88.在一些实施例中,曝气部件123可以包括空压机1231、曝气管路1232和曝气头1233。空压机1231与曝气头1233可以通过曝气管路1232连接。空压机1231输出的气体(例如,空气)可以通过曝气管路1232和曝气头1233排出至气浮箱121内。
89.在一些实施例中,如图7所示,气浮箱121可以包括爆气区m和平流区n。在一些实施例中,爆气区m和平流区n可以通过隔板l进行划分。在曝气区m内,部分经过电凝处理后的处理水与气体进行混合可以产生溶气水。在一些实施例中,可以通过控制曝气部件123的曝气量,控制溶气水的体积不超过从溢流出口116流出的处理水的体积的20%。
90.经过电凝处理后的处理水在曝气区m处理后,可以溢流至隔板l上方进入平流区n。曝气区m中滞留的处理水(例如,未能溢流至隔板l上方的处理水)可以通过曝气区排水口1211排出。经过气浮兼沉淀处理后的处理水可以从平流区n另一侧(例如,远离曝气区m的一侧),经气浮兼沉淀处理后排水口1213排出,进入过滤组件130。
91.在一些实施例中,气浮兼沉淀组件120还可以包括水位调节部件124和水位调节排出口125,用于调节气浮箱121内的水位。
92.图7中虚线箭头可以表示污水在后处理组件400中的处理线路。如图7所示,污水由进水口113进入箱体111,箱体111内的水位上升,污水穿过两端加有高压直流电压的极板阵列进行电凝处理,然后通过溢流出口116进入爆气区m。在爆气区m内,经过电凝处理后的处理水与从曝气头1233出来的气体混合并溢流进入平流区n。污水中的各种物质在平流区n进行反应,部分上浮到水面形成浮渣,部分形成沉淀沉入气浮箱121底。表面形成的浮渣被刮渣部件122刮走,沉淀由沉淀排出口1212排出。中间部分的清液由气浮兼沉淀处理后排水口1213排出,再进入过滤组件130,经过过滤组件130处理后最终排出达标排放水或可回用中
水。
93.如图1至图7所示,本实施例的处理工艺流程如下:(1)将污水以预设流速通入箱体111。根据污水水质的不同,污水在每一个箱体(例如,第1箱体、第2箱体或第m箱体)内的流速可以在10吨/小时-30吨/小时范围内。
94.(2)根据污水水质和流速的不同,在污水进入箱体111时,高压直流电源在至少两个极板112组成的极板阵列中位于端部的两个极板上施加60v-600v的高压直流电,会产生1a-500a的直流电输出。
95.(3)污水穿过极板阵列后通过溢流出口116溢流到气浮兼沉淀组件120或气浮组件的爆气区m,进入并充满曝气头1233所在区域,与曝气头1233释放出来的气体或溶气水混合后溢流进入气浮兼沉淀组件120的平流区n。
96.(4)在气浮兼沉淀组件120的平流区n内污水中的部分物质会形成浮渣,浮在水面上。浮渣被刮渣部件122去除并进入污泥区,最终由刮渣排出口1214排出。在气浮兼沉淀组件120或沉淀组件的平流区n内污水中的部分物质会形成沉淀,最终由沉淀排出口1212排出。
97.(5)经过前处理(电凝处理和气浮兼沉淀处理)的处理水由气浮兼沉淀处理后排水口1213排出,进入过滤组件130。
98.(6)由过滤组件130进行过滤处理后,可以产生可以达标排放水或可以回用的中水。
99.根据本说明书实施例对多种含不同污染物的污水进行处理,得到的实验结果如表1所示。表1污染物去除率实验结果表
100.在一些实施例中,通过对污水处理系统进行改进,例如,对各组件的数量和连通关系进行调整,可以提高污染物去除率。在一些实施例中,化学需氧量cod的去除率可以达到60%-98%。在一些实施例中,氨的去除率可以达到50%-70%。在一些实施例中,锡的去除率可以达到90%-99%。在一些实施例中,铊的去除率可以达到86%-99%。在一些实施例中,氟化物的去除率可以达到62%-99%。
101.实施例1
102.如图8a所示为嘉兴某印染厂的印染污水,该污水的初始cod为980mg/l。该污水的其他项目的初始测试数据如表2中“污水”列所示。
103.使用如图1或图4-7所示的污水处理系统处理该印染污水。使污水进入前处理组件(电凝处理组件和气浮兼沉淀组件),极板材质采用低碳钢,极板间距在5mm-6mm范围内。控制污水的流速为10吨/每小时,施加350v直流电压,输出直流电流为32a。污水流速与极板阵列的表面积之和的比值(或污水在极板表面的流速)为280升/每平方米
˙
每小时,能量密度约为1.35千瓦时/每吨(kwh/ton),即处理1吨污水消耗1.35度电。前处理后,污水中化学物质上浮形成浮渣,如图8b所示。采用刮渣部件去除浮渣后,处理水进入过滤组件(超滤膜部件)进行过滤处理,过滤处理后的处理水如图8c所示。过滤处理后的处理水中cod下降到了110mg/l,去除率达到88.78%。污水中其他项目处理后的数值与去除率如表2所示。
104.其中,去除率的计算方式为:去除率=(1-处理后浓度/处理前浓度)*100%。苯胺类的未检出是根据gb/t11889-1989最低检出浓度低于0.03mg/l,六价铬的未检出是根据gb/t7467-1987最低检出浓度低于0.004mg/l。对于处理后未检出的指标统一标注去除率为90%。表2实施例1实验结果表
105.该嘉兴印染厂原先使用的技术为ao(anoxic oxic)活性污泥法与化学絮凝法,每吨污水的处理成本(包含各种化学药剂与电力消耗等)约为6元。
106.采用本实施例的技术方案,消耗极板70g-80g,污水处理系统整体耗电为1.8度/吨污水。以每日平均电价0.6元/度,低碳钢板6000元/吨,以及化学药剂约0.74元/吨污水,合计每吨污水处理成本为2.3元。相比原先的处理工艺(ao活性污泥法与化学絮凝法),成本可以降低60%以上。
107.相比活性污泥法需要不间断用电曝气,本实施例可以采用间歇式曝气,因此可以只使用每天12小时的低谷电价0.25元/度(根据嘉兴市2021年10月15日实行的大工业用电价格),由此合计每吨污水的处理成本不足1.7元。因此,本实施例的总成本不超过原先处理工艺成本的三分之一。
108.采用本实施例的技术方案处理该嘉兴印染厂的污水,每吨污水产生约100g污泥。而采用化学絮凝法处理该嘉兴印染厂的污水,每吨污水产生约400g污泥,采用活性污泥法处理该嘉兴印染厂的污水,每吨污水产生约3kg-5kg污泥。因此,相比于化学絮凝法和活性污泥法,本实施例的技术方案具有产生固体污泥量少的优点。
109.由于化学絮凝法通常需要使用多种化学试剂,且化学试剂通常需稍过量。相比于化学絮凝法,本说明书实施例的技术方案可以避免处理水的二次污染问题。
110.实施例2
111.使用如图1或图4-7所示的污水处理系统对嘉兴某印染厂的印染污水按如下表3所示的处理参数进行处理,得到的实验结果分别如表4-6所示。表3实施例2处理参数表
表4实施例2中#1实验结果表表5实施例2中#2实验结果表表6实施例2中#3实验结果表
112.由表4-表6可知,经污水处理系统处理后的处理水均符合gb4287-2012间接排放标准。
113.实施例3
114.使用如图9所示的污水处理系统处理浙江某印染厂的印染污水。使污水进入电凝处理组件,极板材质采用铁,极板间距在7mm-9mm范围内。施加420v直流电压,输出直流电流为22.4a。污水流速与极板阵列的表面积之和的比值(或污水在极板表面的流速)为70升/每平方米
˙
每小时。经电凝处理后的中间处理水进入气浮组件进行分离,采用刮渣部件去除浮渣后的中间处理水进入超滤膜部件进行过滤处理,得到处理水。刮渣处理后的浮渣进入隔膜压滤机部件进行过滤处理,隔膜压滤处理后的中间处理水进入储水箱,再由储水箱进入超滤膜部件进行过滤处理,得到处理水。污水处理结果如表7所示。表7实施例3实验结果表
115.由表7可知,经污水处理系统处理后的处理水符合gb4287-2012间接排放标准。综合计算耗电与其他易耗品消耗,处理成本每吨约1.7元。
116.实施例4
117.使用如图10所示的污水处理系统处理上海某电镀厂的含镍污水。使污水进入沉淀组件进行沉淀处理。再取沉淀处理后的处理水(清液),使其进入电凝处理组件,极板材质采用铁,极板间距在5mm-6mm范围内。施加300v直流电压,输出直流电流为17.6a。污水流速与极板阵列的表面积之和的比值(或污水在极板表面的流速)为70升/每平方米
˙
每小时。沉淀处理后得到的沉淀进入隔膜压滤机部件进行过滤处理,隔膜压滤处理后的处理水进入储水箱,再由储水箱进入电凝处理组件。
118.经电凝处理后的中间处理水进入气浮组件进行分离,采用刮渣部件去除浮渣后的中间处理水进入超滤膜部件进行过滤处理,得到处理水。刮渣处理后的浮渣进入隔膜压滤机部件进行过滤处理,隔膜压滤处理后的中间处理水进入储水箱,再由储水箱进入超滤膜部件进行过滤处理,得到处理水。污水由浅绿色处理为清澈透明的处理水。污水处理结果如表8所示。表8实施例4实验结果表项目排放标准原水处理后单位去除率cod(cr)500169130mg/l23.1%镍0.1310-4500.06mg/l99.98%-99.99%
119.由表8可知,经污水处理系统处理后的处理水符合排放标准。该上海电镀厂原先使用的技术为化学氧化与化学絮凝法,每吨污水的处理成本(包含各种化学药剂与电力消耗等)约为20元。采用本实施例合计每吨污水的处理成本约3.2元。因此,相比原先的处理工艺(化学氧化与化学絮凝法),成本可以降低84%。
120.实施例5
121.使用如图11所示的污水处理系统处理上海某电镀厂的含镍含氰化物的污水。先使污水进入第一电凝处理组件,极板材质采用铝,极板间距在5mm-6mm范围内。施加350v直流电压,输出直流电流为40a。污水流速与极板阵列的表面积之和的比值(或污水在极板表面的流速)为70升/每平方米
˙
每小时。经第一电凝处理组件处理后的中间处理水进入气浮兼沉淀组件进行分离,去除浮渣和沉淀后的中间处理水(清液)进入第二电凝处理组件,极板材质采用铁,极板间距在5mm-6mm范围内。施加270v直流电压,输出直流电流为64a。污水流速与极板阵列的表面积之和的比值(即污水在极板表面的流速)为115升/每平方米
˙
每小时。浮渣和沉淀进入隔膜压滤机部件进行过滤处理,隔膜压滤处理后的中间处理水进入储水箱,再由储水箱进入第二电凝处理组件。
122.经第二电凝处理组件处理后的处理水进入气浮兼沉淀组件进行分离,去除浮渣和沉淀后的中间处理水(清液)进入超滤膜部件进行过滤处理,得到处理水。浮渣和沉淀进入隔膜压滤机部件进行过滤处理,隔膜压滤处理后的中间处理水进入储水箱,再由储水箱进入超滤膜部件进行过滤处理,得到处理水。污水由浑浊的淡白色处理为清澈透明的处理水。污水处理结果如表9所示。表9实施例5实验结果表项目排放限值单位污水处理后去除率
cod(cr)500mg/l1309030.8%镍0.1mg/l20.70.0399.85%氰化物0.5mg/l2.30.2588.89%
123.由表9可知,经污水处理系统处理后的处理水符合排放标准。该上海电镀厂原先使用的技术为化学氧化与化学絮凝法,每吨污水的处理成本(包含各种化学药剂与电力消耗等)约为30元。采用本实施例合计每吨污水的处理成本约5.5元。因此,相比原先的处理工艺(化学氧化与化学絮凝法),成本可以降低81.67%。
124.实施例6
125.使用如图11所示的污水处理系统处理上海某电镀厂的含镍污水,污水如图12a所示。各组件的工艺参数与实施例5相同。处理水如图12b所示。由图12a与图12b可知,污水由黑色浑浊处理为清澈透明的处理水。污水处理结果如表10所示。表10实施例6实验结果表项目排放限值单位污水处理后去除率cod(cr)500mg/l55010980.2%镍0.1mg/l62.30.01299.98%由表10可知,经污水处理系统处理后的处理水符合排放标准。该上海电镀厂原先使用的技术为化学氧化与化学絮凝法,每吨污水的处理成本(包含各种化学药剂与电力消耗等)约为40-50元。采用本实施例合计每吨污水的处理成本约6-7元。因此,相比原先的处理工艺(化学氧化与化学絮凝法),成本可以降低85%-88%。
126.实施例7
127.使用如图13所示的污水处理系统处理上海某电镀厂的含镍污水。先使污水进入第一电凝处理组件,极板材质采用铁,极板间距在5mm-6mm范围内。施加300v直流电压,输出直流电流为24a。污水流速与极板阵列的表面积之和的比值(或污水在极板表面的流速)为120升/每平方米
˙
每小时。经第一电凝处理组件处理后的中间处理水进入沉淀组件进行分离,去除沉淀后的中间处理水(清液)进入第二电凝处理组件,极板材质采用铝,极板间距在5mm-6mm范围内。施加300v直流电压,输出直流电流为21a。污水流速与极板阵列的表面积之和的比值(或污水在极板表面的流速)为120升/每平方米
˙
每小时。沉淀进入隔膜压滤机部件进行过滤处理,隔膜压滤处理后的中间处理水进入储水箱,再由储水箱进入第二电凝处理组件。
128.经第二电凝处理组件处理后的处理水进入沉淀组件进行分离,去除沉淀后的中间处理水(清液)进入第三电凝处理组件,极板材质采用铁,极板间距在5mm-6mm范围内。施加300v直流电压,输出直流电流为19a。污水流速与极板阵列的表面积之和的比值(或污水在极板表面的流速)为120升/每平方米
˙
每小时。沉淀进入隔膜压滤机部件进行过滤处理,隔膜压滤处理后的中间处理水进入储水箱,再由储水箱进入第三电凝处理组件。
129.经第三电凝处理组件处理后的处理水进入沉淀组件进行分离,去除沉淀后的中间处理水(清液)进入超滤膜部件进行过滤处理,得到处理水。沉淀进入隔膜压滤机部件进行过滤处理,经隔膜压滤处理后的中间处理水进入储水箱,再由储水箱进入超滤膜部件进行过滤处理,得到处理水。污水由浅绿色处理为清澈透明的处理水。污水处理结果如表11所示。
表11实施例7实验结果表项目排放限值单位污水处理后去除率镍0.1mg/l620.0399.95%
130.由表11可知,经污水处理系统处理后的处理水符合排放标准。
131.实施例8
132.使用如图14所示的污水处理系统处理上海某电镀厂的含铬污水。先使污水进入电凝处理组件,极板材质采用铁,极板间距在5mm-6mm范围内。施加350v直流电压,输出直流电流为38a。污水流速与极板阵列的表面积之和的比值(或污水在极板表面的流速)为90升/每平方米
˙
每小时。经电凝处理组件处理后的处理水进入气浮兼沉淀组件进行分离,去除浮渣和沉淀后的中间处理水(清液)进入超滤膜部件进行过滤处理,得到处理水。浮渣和沉淀进入隔膜压滤机部件进行过滤处理,经隔膜压滤处理后的中间处理水进入储水箱,再由储水箱进入超滤膜部件进行过滤处理,得到处理水。污水由褐色处理为清澈透明的处理水。污水处理结果如表12所示。表12实施例8实验结果表项目排放限值单位污水处理后去除率总铬0.5mg/l2560.0699.98%六价铬0.1mg/l1150.0199.99%
133.由表12可知,经污水处理系统处理后的处理水符合排放标准。
134.实施例9
135.使用如图15所示的污水处理系统处理江西某锂矿开采污水。使污水进入沉淀组件进行分离,去除沉淀后的清液进入电凝处理组件,极板材质采用铁,极板间距在5mm-6mm范围内。施加140v-200v直流电压,输出直流电流为90a-100a。污水流速与极板阵列的表面积之和的比值(或污水在极板表面的流速)为130升/每平方米
˙
每小时。沉淀进入隔膜压滤机部件进行过滤处理,经隔膜压滤处理后的中间处理水进入储水箱,再由储水箱进入电凝处理组件。
136.经电凝处理组件处理后的中间处理水进入沉淀组件进行分离,去除沉淀后的中间处理水(清液)进入超滤膜部件进行过滤处理,得到处理水。沉淀进入隔膜压滤机部件进行过滤处理,经隔膜压滤处理后的中间处理水进入储水箱,再由储水箱进入超滤膜部件进行过滤处理,得到处理水。污水由浅黄色处理为清澈透明的处理水。污水处理结果如表13所示。表13实施例9实验结果表项目排放限值单位污水处理后去除率cod(cr)500mg/l20014030%总磷8mg/l3.90.3790.5%氨50mg/l35.62.7392.33%铊0.005mg/l0.0560.00394.64%
137.由表13可知,经污水处理系统处理后的处理水符合排放标准。
138.对比例1
139.处理实施例9的污水,与实施例9的不同之处在于,极板间距在13mm-14mm范围内,
输出直流电流为181a。污水处理结果如表13-1所示。表13-1对比例1实验结果表项目排放限值单位污水处理后去除率铊0.005mg/l0.0560.02260.7%由表13-1可知,经对比例1的污水处理系统处理后的处理水不符合排放标准。
140.对比例2
141.处理实施例9的污水,与实施例9的不同之处在于,极板间距在3mm-4mm范围内。施加55v直流电压,输出直流电流为29a。污水处理结果如表13-2所示。表13-2对比例2实验结果表项目排放限值单位污水处理后去除率铊0.005mg/l0.0560.03537.5%由表13-2可知,经对比例2的污水处理系统处理后的处理水不符合排放标准。
142.实施例10
143.使用如图16所示的污水处理系统处理浙江某印染污水。先使污水进入第一电凝处理组件,极板材质采用铁,极板间距在3mm-4mm范围内。施加370v直流电压,输出直流电流为48a。污水流速与极板阵列的表面积之和的比值(或污水在极板表面的流速)为85升/每平方米
˙
每小时。经第一电凝处理组件处理后的处理水进入气浮组件进行分离,去除浮渣后的中间处理水(清液)进入第二电凝处理组件,极板材质采用铝,极板间距在3mm-4mm范围内。施加350v直流电压,输出直流电流为43a。污水流速与极板阵列的表面积之和的比值(或污水在极板表面的流速)为130升/每平方米
˙
每小时。浮渣进入隔膜压滤机部件进行过滤处理,经隔膜压滤处理后的中间处理水进入储水箱,再由储水箱进入第二电凝处理组件。
144.经第二电凝处理组件处理后的处理水进入气浮组件进行分离,去除浮渣后的中间处理水(清液)进入膜生物反应器部件进行处理(膜分离与生物处理)。浮渣进入隔膜压滤机部件进行过滤处理,经隔膜压滤处理后的中间处理水进入膜生物反应器部件进行处理(膜分离与生物处理)。
145.经膜生物反应器部件处理后的中间处理水进入超滤膜部件进行过滤处理,得到处理水。污水处理结果如表14所示。表14实施例10实验结果表
146.由表14可知,经污水处理系统处理后的处理水符合间接排放标准。
147.实施例11
148.使用如图17所示的污水处理系统处理绍兴某印染污水。污水如图18a所示。先使污水进入电凝处理组件,极板材质采用铝,极板间距在7mm-9mm范围内。施加400v直流电压,输出直流电流为45a。污水流速与极板阵列的表面积之和的比值(或污水在极板表面的流速)为120升/每平方米
˙
每小时。经电凝处理组件处理后的处理水进入气浮组件进行分离,去除
浮渣后的中间处理水(清液)进入膜生物反应器部件进行处理(膜分离与生物处理)。浮渣进入隔膜压滤机部件进行过滤处理,经隔膜压滤处理后的中间处理水进入膜生物反应器部件进行处理(膜分离与生物处理)。
149.经膜生物反应器部件处理后的中间处理水进入超滤膜部件进行过滤处理,得到处理水。处理水如图18b所示。由图18a与图18b可知,污水由黑色处理为清澈透明的处理水。污水处理结果如表15所示。表15实施例11实验结果表项目排放限值单位污水处理后去除率cod(cr)200mg/l139017887.2%
150.由表15可知,经污水处理系统处理后的处理水符合排放标准。
151.实施例12
152.使用如图17所示的污水处理系统处理南通某印染污水。先使污水进入电凝处理组件,极板材质采用铁,极板间距在8mm-10mm范围内。施加500v-550v直流电压,输出直流电流为25a-26a。污水流速与极板阵列的表面积之和的比值(或污水在极板表面的流速)为285升/每平方米
˙
每小时。经电凝处理组件处理后的处理水进入气浮组件进行分离,去除浮渣后的中间处理水(清液)进入膜生物反应器部件进行处理(膜分离与生物处理)。浮渣进入隔膜压滤机部件进行过滤处理,经隔膜压滤处理后的中间处理水进入膜生物反应器部件进行处理(膜分离与生物处理)。
153.经膜生物反应器部件处理后的中间处理水进入超滤膜部件进行过滤处理,得到处理水。污水由黑色处理为清澈透明的处理水。污水处理结果如表16所示。表16实施例12实验结果表项目排放限值单位污水处理后去除率cod(cr)200mg/l3826383.5%由表16可知,经污水处理系统处理后的处理水符合排放标准。
154.上文已对基本概念做了描述,显然,对于本领域技术人员来说,上述详细披露仅仅作为示例,而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明,本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议,所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。
155.同时,本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此,应强调并注意的是,本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外,本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
156.此外,除非权利要求中明确说明,本说明书所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用,并非用于限定本说明书流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例,但应当理解的是,该类细节仅起到说明的目的,附加的权利要求并不仅限于披露的实施例,相反,权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。例如,虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现,但是也可以只通过软件的解决方案得以实现,如在现有的服务器或移动设
备上安装所描述的系统。
157.同理,应当注意的是,为了简化本说明书披露的表述,从而帮助对一个或多个发明实施例的理解,前文对本说明书实施例的描述中,有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是,这种披露方法并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上,实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
158.一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字,应当理解的是,此类用于实施例描述的数字,在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明,“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有
±
20%的变化。相应地,在一些实施例中,说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值,该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中,数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本说明书一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值,在具体实施例中,此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
159.针对本说明书引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料,如文章、书籍、说明书、出版物、文档等,特此将其全部内容并入本说明书作为参考。与本说明书内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外,对本说明书权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本说明书中的)也除外。需要说明的是,如果本说明书附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本说明书所述内容有不一致或冲突的地方,以本说明书的描述、定义和/或术语的使用为准。
160.最后,应当理解的是,本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此,作为示例而非限制,本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地,本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。
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