一种电絮凝处理废水的装置及方法与流程

本发明涉及废水处理，具体涉及一种电絮凝处理废水的装置及方法。

背景技术：

1、电絮凝装置内的阴阳两极在外加直流电场作用下发生氧化还原反应，即可对废水中的有机物或无机物进行氧化还原反应，进而凝聚、浮除，将污染物从水体中分离。通过上述装置可有效去除废水中重金属、悬浮物、油、磷酸盐等各种有害污染物。

2、电絮凝是以金属为溶解性阳极(一般为铝或铁)，在电解时产生的al3+或fe3+离子生成电活性絮凝剂，来压缩胶体双电层使其脱稳,以及吸附架桥网捕作用来实现的：al→al3++3e或fe→fe2++2e，al3++3h2o→al(oh)3+3h或4fe2++o2+2h2o→4fe3++4oh一一方面形成的电活性絮凝剂m(oh)n，被称为可溶性多核羟基配合物，作为混凝剂能快速有效地凝聚污水中的胶体悬浮物(细微油珠和机械杂质)并“架桥”联接，凝成“大块”而加速分离。另一方面胶体在al盐或fe盐等电解质作用下压缩双电层，因库仑效应或凝结剂的吸附作用，导致胶体凝聚而实现分离，发生电絮凝。

3、现有的电絮凝装置中电极板大多为板式固定结构，阳极板与阴极板交错布置，进行反应的区域仅仅是阴极板和阳极板之间的部分，并没有对整个装置空间充分利用。另一方面，废水在装置中处于静止状态或者是简单地搅动，无法使整个装置中的废水进行充分反应处理。有的电絮凝装置由于电极本身产生的絮凝剂不足以使废水处理到符合标准，还需要额外添加絮凝剂，但这样就增加了材料成本。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的至少一个问题，本发明提供一种电絮凝处理废水的装置，能够有效提高电絮凝装置处理废水的效果。

2、本发明的另一个目的是提供一种电絮凝处理废水的方法。

3、本发明通过以下技术手段解决上述问题：

4、一种电絮凝处理废水的装置，包括壳体，所述壳体内形成用于容纳废水的容腔，所述壳体中设有阴极电极和阳极电极，通过阴极电极和阳极电极将容腔分隔为顶部以及底部分别连通的第一容腔和第二容腔，所述阴极电极和阳极电极均为轴向两端开口的圆筒形电极，所述阳极电极的直径小于阴极电极的直径，所述阴极电极和阳极电极同轴套接安装在壳体中，所述阳极电极的内部空间形成第一容腔，所述阳极电极与阴极电极之间的间隙形成第二容腔，在第一容腔中设有扰流结构，所述扰流结构促进废水在第一容腔和第二容腔中循环流动。

5、在一个实施例中，所述第一容腔具有第一循环入口和第一循环出口，所述第二容腔具有第二循环入口和第二循环出口，所述第一循环入口与第二循环出口连通，所述第二循环入口与第一循环出口连通，废水依次经由第一循环入口、第一循环出口、第二循环入口、第二循环出口在第一容腔和第二容腔中循环流动。

6、在一个实施例中，所述扰流结构包括旋转轴、电机以及安装在旋转轴上的扰流叶片，电机驱动旋转轴转动带动扰流叶片旋转从而推动废水循环流动。

7、在一个实施例中，所述阴极电极和阳极电极竖向布置，所述扰流结构竖向设置在阳极电极中，所述扰流结构使废水从下往上在阳极电极中流动。

8、在一个实施例中，所述第一循环出口存在多个，所述第二循环入口相对应存在多个。

9、在一个实施例中，所述阳极电极的侧壁上开设有多个通孔，各通孔形成第一循环出口。

10、在一个实施例中，所述阳极电极包括轴向连通的多个阳极段，相邻阳极段的两端部之间的间隔形成第一循环出口。

11、在一个实施例中，所述壳体的底部设有进水口。

12、在一个实施例中，所述壳体的顶部设有出水口。

13、在一个实施例中，还包括外部电源和线槽管，所述外部电源与阴极电极以及阳极电极电连接，所述阳极电极与线槽管固定连接，所述线槽管与壳体固定连接，所述外部电源与阳极电极之间的线路设置在线槽管中。

14、在一个实施例中，所述壳体的容腔呈圆柱形，所述阴极电极紧贴安装在容腔内壁上。

15、为实现本发明的第二目的，本发明提供了一种电絮凝的方法，使用上述至少一个实施例中的装置：通过扰流叶片旋转产生负压将废水从阳极电极底部的第一循环入口抽吸，废水经过阳极电极内部再从顶部或侧壁的第一循环出口流出，流出的废水从第二循环入口进入阳极电极和阴极电极之间的第二容腔中，废水受自身重力作用下沉至容腔底部，废水从容腔底部的第二循环出口再次被扰流叶片产生的负压重新抽吸继续循环，废水在壳体的容腔中多次循环流动，提高电絮凝反应处理废水的效果。

16、本发明至少具备以下有益效果：

17、一、本发明使废水在第一容腔和第二容腔中形成循环流通，对废水进行电絮凝处理。处理效果好，即使不额外添加絮凝剂也能使废水处理达到排放标准，节约了建设面积和药剂成本。

18、二、进一步，本发明极板为圆柱体构造，整体比表面积大，电子传递效率高，提升了废水处理能力。阳极板消耗速率均匀，在同等有效工作面积的情况下能提高阳极板使用寿命，并且阳极板便于更换。

19、三、进一步，本发明设计扰流结构和分段式阳极电极，对废水起到分流作用，形成多径向、多角度湍流且水流方向与阴极板产生的h2气泡形成对流，促进阳极电解时产生的al3+或fe3+离子生成电活性絮凝剂与水体接触，提高电絮凝处理效率。同时，水流冲刷能够缓解极板钝化现象。

技术特征：

1.一种电絮凝处理废水的装置，其特征在于，包括壳体(1)，所述壳体(1)内形成用于容纳废水的容腔(2)，所述壳体(1)中设有阴极电极(4)和阳极电极(3)，通过阴极电极和阳极电极(3)将容腔(2)分隔为顶部以及底部分别连通的第一容腔(201)和第二容腔(202)，所述阴极电极(4)和阳极电极(3)均为轴向两端开口的圆筒形电极，所述阳极电极(3)的直径小于阴极电极(4)的直径，所述阴极电极(4)和阳极电极(3)同轴套接安装在壳体(1)中，所述阳极电极(3)的内部空间形成第一容腔(201)，所述阳极电极(3)与阴极电极(4)之间的间隙形成第二容腔(202)，在第一容腔(201)中设有扰流结构(5)，所述扰流结构(5)促进废水在第一容腔(201)和第二容腔(202)中循环流动。

2.根据权利要求1所述的电絮凝处理废水的装置，其特征在于，所述第一容腔(201)具有第一循环入口(201-1)和第一循环出口(201-2)，所述第二容腔(202)具有第二循环入口(202-1)和第二循环出口(202-2)，所述第一循环入口(201-1)与第二循环出口(202-2)连通，所述第二循环入口(202-1)与第一循环出口(201-2)连通，废水依次经由第一循环入口(201-1)、第一循环出口(201-2)、第二循环入口(202-1)、第二循环出口(202-2)在第一容腔(201)和第二容腔(202)中循环流动。

3.根据权利要求2所述的电絮凝处理废水的装置，其特征在于，所述扰流结构(5)包括旋转轴(502)、电机(501)以及安装在旋转轴(502)上的扰流叶片(503)，电机(501)驱动旋转轴(502)转动带动扰流叶片(503)旋转从而推动废水循环流动。

4.根据权利要求3所述的电絮凝处理废水的装置，其特征在于，所述阴极电极和阳极电极(3)竖向布置，所述扰流结构(5)竖向设置在阳极电极(3)中，所述扰流结构(5)使废水从下往上在阳极电极(3)中流动。

5.根据权利要求4所述的电絮凝处理废水的装置，其特征在于，所述阳极电极(3)的侧壁上开设有多个通孔，各通孔形成第一循环出口(201-2)。

6.根据权利要求4所述的电絮凝处理废水的装置，其特征在于，所述阳极电极(3)包括轴向连通的多个阳极段，相邻阳极段的两端部之间的间隔形成第一循环出口(201-2)。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的电絮凝处理废水的装置，其特征在于，所述壳体(1)的底部设有进水口(6)，所述壳体(1)的顶部设有出水口(7)，还包括外部电源(8)和线槽管(9)，所述外部电源(8)与阴极电极(4)以及阳极电极(3)电连接，所述阳极电极(3)与线槽管(9)固定连接，所述线槽管(9)与壳体(1)固定连接，所述外部电源(8)与阳极电极(3)之间的线路设置在线槽管(9)中。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的电絮凝处理废水的装置，其特征在于，所述壳体(1)的容腔(2)呈圆柱形，所述阴极电极紧贴安装在容腔(2)内壁上。

9.一种电絮凝处理废水的方法，使用权利要求5或6所述的装置，其特征在于，通过扰流叶片(503)旋转产生负压将废水从阳极电极(3)底部的第一循环入口(201-1)抽吸，废水经过阳极电极(3)内部再从顶部或侧壁的第一循环出口(201-2)流出，流出的废水从第二循环入口(202-1)进入阳极电极(3)和阴极电极之间的第二容腔(202)中，废水受自身重力作用下沉至容腔(2)底部，废水从容腔(2)底部的第二循环出口(202-2)再次被扰流叶片(503)产生的负压重新抽吸继续循环，废水在壳体(1)的容腔(2)中多次循环流动。

技术总结
本发明公开了一种电絮凝处理废水的装置，包括壳体，所述壳体内形成用于容纳废水的容腔，所述壳体中设有阴极电极和阳极电极，所述阴极电极和阳极电极均为轴向两端开口的圆筒形电极，所述阳极电极的直径小于阴极电极的直径，所述阴极电极和阳极电极同轴套接安装在壳体中，所述阳极电极的内部空间形成第一容腔，所述阳极电极与阴极电极之间的间隙形成第二容腔,在第一容腔中设有扰流结构，所述扰流结构促进废水在第一容腔和第二容腔中循环流动。本发明还公开了一种电絮凝处理废水的方法，结合上述电絮凝处理废水的装置使用。本发明的电絮凝处理废水的装置，能够有效提高电絮凝处理废水的效果。

技术研发人员：彭星,易志刚,袁李云,尹常凯,谢璨,赵庆松
受保护的技术使用者：湖南仁和环境股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14