超声耦合复极式电凝聚-电气浮反应装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及超声耦合复极式电凝聚?电气浮反应装置，可有效解决水流速度慢，极板钝化，费用高，废水处理量小的问题，方法是，主反应装置的壳体内上部横向交叉相间并平行均布的多个电极板，平行相间并交错均布的电极板间构成蛇形废水绕流通道，壳体的下部内垂直设有平行均布的多块PVC隔板，主反应装置的壳体底部中心装有伸入壳体内并置于PVC隔板下面的超声波发生器，下部侧壁上有进水管，主反应装置与沉淀分离装置相连通；沉淀分离装置壳体上部有助凝剂加入口，上部中心装有超声波发生器，壳体上部侧壁上有上清液出口，本实用新型结构简单，新颖独特，易安装使用，效果好，工作效率高。
【专利说明】
超声耦合复极式电凝聚-电气浮反应装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及废水处理装置技术领域，特别是一种超声耦合复极式电凝聚-电气浮反应装置。
【背景技术】
[0002]电凝聚-电气浮(简称电聚浮)，其理论基础是应用电子学、流体力学、电化学等相关技术所结合而成的一种组合的水处理新技术。该技术主要原理是利用电场的诱导，使粒子产生偶极化，借助流道的设计而自动凝聚成絮体，在不外加空气情况下，利用电解所产生的气泡与絮体充分结合，适当添加助凝剂后自动上浮除去。
[0003]复极式(双极式)电凝聚-电气浮反应装置的原理是两端的电极与电源的两端连接，中间的每一电极的两面均具有不同的极性，在电场感应电流的作用下，电极两面分别发生阳极反应和阴极反应。
[0004]超声波在介质中传播时，由于超声波与介质的相互作用，使介质发生物理的和化学的变化，从而产生一系列力学的、热学的、电磁学的和化学的超声效应。
[0005]将超声与复极式电凝聚-电气浮技术进行耦合利用，可以大大提高废水的絮凝处理效果。
[0006]现虽有一种电凝聚-电气浮废水处理装置，该装置具有电解槽体，在电解槽体侧壁设有进水管、出水管，在电解槽体上端设有锥形集泥排泥装置，电解槽用电极或PVC板隔成几个小室，室与室之间采用折流翻腾式，同一室内水流在极板间采用并流。但由于结构上的问题，在使用中存在:
[0007]1.水流在极板间采用并流，这样结构上较为简单，但并联后水流的速度较低，容易导致电解铝(铁)离子不能迅速扩散及羟基铝(铁)絮体不能良好形成和充分吸附，同时流速较低容易导致铝(铁)离子不能及时的迀移出电极表面的滞流层，造成极板钝化，过电位升尚，电耗增加等不良后果；
[0008]2.该装置处理废水量不大。
[0009]还有一种超声、磁场、脉冲电絮凝和膜复合处理废水的方法及装置，该方法的工艺流程是，采用升流式将废水用栗送入内设有超声波发生器、电极板和永磁铁的电絮凝反应器;水样从极板间流过，并由外循环栗进行循环流动，废水经超声、磁场协同脉冲电絮凝处理一后，再由栗送入沉淀池，再由栗将上清液送入膜组件过滤进一步将泥和水分离，泥浓缩处理回收，水达标排放。同样由于结构上存在的问题，使用中存在:
[0010]1.该发明反应器内电极连接方式是单极式，电解槽内电极并联，槽电压较低而总电流较大，因此电极上电流分布不均匀，且对直流电源要求较高，需要提供较大的电流，费用尚，占地面积大；
[0011 ] 2.该发明沉淀池设计不合理且未加助凝剂，导致絮体较小、不稳定，沉淀分离不彻底；
[0012]3.该发明针对高浊度、高COD的制浆废水处理效果不佳。
[0013]因此，如何解决反应器内水流在极板间并流，水流速度慢，极板钝化的问题;如何解决反应器内电极上电流分布不均匀，对直流电源要求高及费用高的问题;如何完善沉淀池设计不合理，增大废水的处理量问题，是必需进行认真研究的技术问题。
【实用新型内容】
[0014]针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种超声耦合复极式电凝聚-电气浮反应装置，可有效解决上述问题，即有效解决水流速度慢，极板钝化，费用高，废水处理量小的问题。
[0015]本实用新型解决的技术方案是，包括主反应装置，主反应装置上连接有沉淀分离装置，主反应装置结构是，主反应装置的壳体内上部横向交叉相间并平行均布的多个电极板，其中两端的电极板分别为与直流电源正极相连的阳极板和与直流电源负极相连的阴极板，平行相间并交错均布的电极板间构成蛇形废水绕流通道，壳体的下部内垂直设有平行均布的多块PVC隔板，PVC隔板间构成垂直向上的水流通道，主反应装置的壳体底部中心装有伸入壳体内并置于PVC隔板下面的第一超声波发生器，主反应装置的壳体下部侧壁上设有进水管，主反应装置经壳体上部侧壁上的管道与沉淀分离装置相连通;沉淀分离装置结构是，沉淀分离装置壳体上部有助凝剂加入口，上部中心装有伸入壳体内的第二超声波发生器，沉淀分离装置壳体上部侧壁上有上清液出口。
[0016]所述的沉淀分离装置壳体的底部有锥形集泥槽，锥形集泥槽的正下部经沉淀出口与沉淀出管相连通，沉淀出管上装有用于排放锥形集泥槽内沉淀的污泥栗。
[0017]所述的进水管上装有用于向主反应装置内进水的进水栗。
[0018]本实用新型结构简单，新颖独特，易安装使用，效果好，工作效率高，与现有技术相比，有以下有益技术效果:
[0019]1.本实用新型主反应装置中下部采用并联流水道，上部流道采用S型设计，使水流产生扰流状态，增加粒子的碰撞机会，提高絮凝效果，且水流在极板间采用串流，提高水流速度；
[0020]2.本实用新型主反应装置内电极的连接方式采用复极式(双极式)，装置电压较高而总电流较小，电极上电流分布较均匀，所需直流电源要求电流较小，比较经济，设备紧凑，占地面积小；
[0021]3.装置底部加装超声装置，可提高电凝聚-电气浮反应器内的传质速率，减小扩散双电层厚度，产生晶格缺陷以活化电极表面，减小电极表面钝化，同时可提高电极表面温度；
[0022]4.装置后续可加助凝剂的沉淀分离池，有效减小前一装置的负荷，提高废水处理效率，增大处理量。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型的结构主视图。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作详细说明。
[0025]由图1所示，本实用新型包括主反应装置和沉淀分离装置，主反应装置结构是，主反应装置的壳体内上部横向交叉相间并平行均布的多个电极板，其中两端的电极板分别为与直流电源I正极相连的阳极板4和与直流电源负极相连的阴极板3，设置在中间的电极板由于两端带电电极板形成的电场感应产生极性(一面是阳极一面是阴极)，平行相间并交错均布的电极板间构成蛇形废水绕流通道，壳体的下部内垂直设有平行均布的多块PVC隔板5，PVC隔板5间构成垂直向上的水流通道，主反应装置的壳体底部中心装有伸入壳体内并置于PVC隔板下面的第一超声波发生器2-1，主反应装置的壳体下部侧壁上设有进水管10，主反应装置经壳体上部侧壁上的管道与沉淀分离装置相连通;沉淀分离装置结构是，沉淀分离装置壳体上部有助凝剂加入口 12，上部中心装有伸入壳体内的第二超声波发生器2-2，沉淀分离装置壳体上部侧壁上有上清液出口 6。
[0026]为了保证使用效果，所述的沉淀分离装置壳体的底部有呈锥形集泥槽9，锥形集泥槽的正下部经沉淀出口与沉淀出管8相连通，沉淀出管8上装有用于排放锥形集泥槽内沉淀的污泥栗7;
[0027]所述的进水管10上装有用于向主反应装置内进水的进水栗11。
[0028]由上述可知，本实用新型包括主反应装置和沉淀分离装置;主反应装置为复极式，两端的电极分别与直流电源连接，中间有序交替布置电极板，极间距15_20mm内较合适;上部布置的电极形成“绕流状”的流道，使水流在极板间串流，下部布置PVC隔板，使水流在隔板间并流，这样既可以提高水流速度但不至于使水流速度过高，避免形成的絮体破碎;底部安装超声装置，频率20-40KHZ，功率150-300W;主反应装置采用橡胶衬里;沉淀分离装置进水口处设助凝剂加药口，上部加装超声装置频率25-50KHZ，功率200-400W，底部设有锥形集泥槽。
[0029]因此，与现有技术相比，本实用新型具有水流速度快，耗能少，占地面积小，减小电极表面钝化，提高电极表面温度，保证使用效果和延长使用寿命，废水处理率高，处理量大，经济和社会效益显著。
【主权项】
1.超声耦合复极式电凝聚-电气浮反应装置，包括主反应装置，主反应装置上连接有沉淀分离装置，主反应装置上连接有直流电源，其特征在于:主反应装置结构是，主反应装置的壳体内上部横向交叉相间并平行均布的多个电极板，其中两端的电极板分别为与直流电源(I)正极相连的阳极板(4)和与直流电源负极相连的阴极板(3)，平行相间并交错均布的电极板之间构成蛇形废水绕流通道，壳体的下部内垂直设有平行均布的多块PVC隔板(5)，PVC隔板(5)间构成垂直向上的水流通道，主反应装置的壳体底部中心装有伸入壳体内并置于PVC隔板下面的第一超声波发生器(2-1)，主反应装置的壳体下部侧壁上设有进水管(10)，主反应装置经壳体上部侧壁上的管道与沉淀分离装置相连通;沉淀分离装置结构是，沉淀分离装置壳体上部有助凝剂加入口(12)，上部中心装有伸入壳体内的第二超声波发生器(2-2)，沉淀分离装置壳体上部侧壁上有上清液出口(6)。2.根据权利要求1所述的超声耦合复极式电凝聚-电气浮反应装置，其特征在于:所述的沉淀分离装置壳体的底部有锥形集泥槽(9)，锥形集泥槽的正下部经沉淀出口与沉淀出管(8)相连通，沉淀出管(8)上装有用于排放锥形集泥槽内沉淀的污泥栗(7)。3.根据权利要求1所述的超声耦合复极式电凝聚-电气浮反应装置，其特征在于:所述的进水管(10)上装有用于向主反应装置内进水的进水栗(11)。
【文档编号】C02F9/08GK205653285SQ201620518244
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年6月1日 公开号201620518244.3, CN 201620518244, CN 205653285 U, CN 205653285U, CN-U-205653285, CN201620518244, CN201620518244.3, CN205653285 U, CN205653285U
【发明人】刘洁, 李升军, 齐静, 徐 明, 王竹, 邢阳
【申请人】北京中科奥倍超声波技术研究院