專利名稱：低電壓電化學絮聚廢水處理裝置的制作方法
低電壓電化學絮聚廢水處理裝置
技術領域：
本發(fā)明涉及一種廢水處理技術領域，尤其涉及用帶反向電荷離子破壞溶解離子或懸浮物的雙電層，令其發(fā)生交聯(lián)絮聚而沉淀除去的裝置。背景技術：
目前的廢水處理技術包括生物處理，物理處理，化學處理和物理化學處理。本發(fā)明是屬于物理化學處理范疇。將直流電流通過金屬電極板，作為陰極的金屬板在通電后被氧化產生金屬離子。新生的離子發(fā)生水解而生
成一系列不同價態(tài)的金屬氫氧化物。取決不同的溶液pH，系統(tǒng)內的金屬氫
氧化物以不同價態(tài)的離子型式存在。比如在用鋁作為電極時
A1+3 + H20 — A1(0H)+2 + H+
A1(0H)+2 + H20 —A1(0H) + + H+
A1(0H)+ + H20 — A1(0H)3 + H+
Al卿3 + H20 —A1(0H)4_1 + H+
隨著鋁離子濃度增加，多核離子復合體便會出現(xiàn)
A1+3— Al(0H)n (3_n) — Al2(OH)2 4+— A13(0H)45+— A113(0)4(0H) 247+
水中的污染物，諸如重金屬離子，有機和無機的膠體粒子， 一般本身都帶有電荷。帶電粒子間的排斥使它們能夠穩(wěn)定地懸浮于液體中。穩(wěn)定的膠體體系可以通過加入帶相反電荷的離子溶液而加以破壞。這是因為細小
顆粒的雙電層會受帶相反電荷的電解質破壞，令到細小膠體相互交聯(lián)而變成大顆粒而發(fā)生絮聚沉淀，并通過過濾而除去。
在陽極金屬板上，水會因電解生成氫氣和氫氧根離子
H20 + e — OH—1 + H2
如果體系中有氫離子存在，比如在酸性范圍，則會被中和而使廢水的pH提高到中性，從而消除了污水的酸性污染。
由于電化學絮聚廢水處理技術有效可靠，設備運行穩(wěn)定，而且在處理過
程中一般不需要添加任何別的化學藥劑，是一種很有前途的廢水處理設備。
中國專利CN200620117559.3.公報了一種全自動高效節(jié)能電化學低電壓電化學絮聚廢水處理裝置。這種矩形槽式電解低電壓電化學絮聚廢水處理裝置選用惰性材料石墨為陽極，普通碳鋼為陰極；陽、陰極板間采用非常小的距離，僅有20mm。盡管該裝置實現(xiàn)了將微電池原理應用于電解法，提高了處理效率高，但是固定的陰極鋼板在電解工作過程會鈍化，使設備工作不穩(wěn)定。另外，該裝置采用間斷式處理方式，不適用于大流量連續(xù)的廢水處理場合。中國專利CN02205209介紹了利用類似電化學絮聚原理設計的滾動圓筒式裝置。雖然這樣的設備也具有一定的處理效果，但是電極和電源是通過碳刷相聯(lián)，容易磨損；而且作為陰極的鋼板和圓筒聯(lián)成一體，當陰極由于損耗而需要更換時，變得非常麻煩。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種使用安全和穩(wěn)定、去污效果好、生產成本低、符合環(huán)保要求的低電壓電化學絮聚廢水處理裝置。
為了解決上述存在的技術問題，本發(fā)明采用下述技術方案一種低電壓電化學絮聚廢水處理裝置，其包括有電解反應室，以及與微型芯片的對應引腳連接的電解電極切換電路、電解質補充電路和定時排污電路，所述電解反應室由下往上依次分為廢渣收集區(qū)間、廢水分布區(qū)間和電解反應區(qū)間；其中在所述的廢渣收集區(qū)間最底端的排污口上設有排污電磁閥，所述的排污電磁閥由定時排污電路控制；
在所述廢水分布區(qū)間中放置有若干個水平間隔分布的廢水分布管，在
所述廢水分布區(qū)間中設有用來監(jiān)控廢水的電導的測定電導感應器；所述廢
水分布管與用來實現(xiàn)廢水在廢水分布區(qū)間縱向流速相同的溢流錐管連接，在所述的溢流錐管上設有進廢水口 、溢流口和由電解質電磁閥控制的電解
質補充口，所述電解質電磁閥由該電解質補充電路控制；所述測定電導感應器所測定的電導值與參比溶液中的參比電導感應器所測定的參比電導值比較后來控制電解質補充電路的工作；
在所述電解反應區(qū)間中放置有若干對豎直平行分布的電極組，每一對電極組的金屬極板之間的電流流向由電解電極切換電路定時切換；在所述電解反應區(qū)間的上方設有出水收集器。
在對上述低電壓電化學絮聚廢水處理裝置的改進方案中，所述出水收集器包括有多個水平分布的溢流水槽和與該溢流水槽相連接的集水管，所述集水管的一端設有出水口。
在對上述低電壓電化學絮聚廢水處理裝置的改進方案中，所述溢流錐管是三面呈梯形、另外一面為矩形的溢流方錐管，所述溢流方錐管的矩形面與廢水分布管相連接；所述進水口設在溢流方錐管的最大端，所述溢流口設在溢流方錐管的最小端。
在對上述低電壓電化學絮聚廢水處理裝置的改進方案中，在所述廢水分布區(qū)間處的廢水分流管分成至少一組，每組廢水分布管由三條長度分別為反應室縱深深度的20%， 50%和70°/。的分布管組成。200910037226.8
在對上述低電壓電化學絮聚廢水處理裝置的改進方案中，相鄰的兩溢流水槽之間的間隔剛好能容置其中的一對電極組。
在對上述低電壓電化學絮聚廢水處理裝置的改進方案中，所有的電極組均通過筋板固定在反應室蓋板上成為便于取放的整體。
在對上述低電壓電化學絮聚廢水處理裝置的改進方案中，所述的廢水分布管為其上設有很多小孔的塑料管。
在對上述低電壓電化學絮聚廢水處理裝置的改進方案中，所述電解電極切換電路包括有由兩個三極管和兩個繼電器組成的橋電路，所述芯片的
一引腳RB2依次經電阻R5、 二極管D5與三極管G3的基極連接，三極管G3的發(fā)射極接地，集電極經電阻R7后一方面與5V直流電壓連接，另一方面經繼電器REL3與電極組的工作電源連接；所述芯片的一引腳RB7依次經電阻R6、 二極管D6與三極管G4的基極連接，三極管G4的發(fā)射極接地，集電極經電阻R8后一方面與5V直流電壓連接，另一方面經繼電器REL4與電極組的工作電源連接。
在對上述低電壓電化學絮聚廢水處理裝置的改進方案中，所述電解質補充電路包括有三極管G2和繼電器REL2，微型芯片的一引腳RB1依次經電阻Rl、 二極管Dl與三極管G2的基極連接，三極管G2的集電極通過電阻R2來控制繼電器REL2，三極管G2的發(fā)射極接地。
在對上述低電壓電化學絮聚廢水處理裝置的改進方案中，所述定時排污電路包括有三極管Gl和繼電器REL1，芯片的一引腳RB0依次經電阻R3、二極管D4與三極管G1的基極連接，三極管G1的發(fā)射極接地，集電極通過電阻R4來控制繼電器REL1，繼電器REL1再控制排污電磁閥的工作。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是1)、由于它通過溢流錐管保證廢水流入時在整個反應室內沿著縱向具有大致相同的流速，以便所有的廢水在電解反應室內的停留時間一致，同時廢水進入反應室后，由于流道的截面積增大而使流速減少，使流動的雷諾準數(shù)小于2300，成為層流流動，減小廢水向上流動的速度差，這樣可使反應室中的所有廢水均可以受到電化學絮聚處理而去污，從而達到很好的去污效果，經其處理后的水完全符
合環(huán)保要求；2)同時，由于本發(fā)明的每一對電極組的極板(陰極或陽極)之間的電流流向由電解電極切換電路定時切換，這樣可避免陰極板在電解工作過程發(fā)生鈍化而使設備工作不穩(wěn)定，所以本發(fā)明的使用安全和穩(wěn)定，并使電解能在低電壓下進行，既保證了產品的安全可靠，又大大減少了能耗，令生產和使用成本降低；3)、在本發(fā)明較佳的實施方案中，由于廢水流入反應室是通過至少一組，每組廢水分布管由三條長度分別為反應室縱深深度的20%， 50%和70%的分布管組成，這樣可進一步使反應室同一截面處的廢水流向電解反應區(qū)間的速度更加一致和停留時間相同，于是能對全部的廢水進行電解處理，從而起到更好的去污效果。
下面結合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的詳細描述:

圖l是本發(fā)明實施例的結構示意圖2是圖1的局部放大圖I圖3是圖1的A-A向剖視圖4是圖1的B-B向剖視圖5是本發(fā)明的溢流錐管在圖1所示的C向所對應的示意圖；圖6是本發(fā)明實施例的電路原理圖；圖7是本發(fā)明實施例的電路連接示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明為一種低電壓電化學絮聚廢水處理裝置，其包括有電解反應室1，以及與微型芯片3的對應引腳連接的電解電極切換電路30、電解質補充電路40和定時排污電路50，所述電解反應室1由下往上依次分為廢渣收集區(qū)間11、廢水分布區(qū)間12和電解反應區(qū)間13;其中在所述的廢渣收集區(qū)間11最底端的排污口 111上設有排污電磁闊2，所述的排污電磁閥2由定時排污電路50控制。
在所述廢水分布區(qū)間12中放置有若干個水平間隔分布的廢水分布管4，在所述廢水分布區(qū)間12中設有用來監(jiān)控廢水中的電導的測定電導感應器Sl;所述廢水分布管4與用來實現(xiàn)廢水在廢水分布區(qū)間縱向流速相同的溢流錐管6連接，在所述的溢流錐管6上設有進廢水口 61、溢流口63和由電解質電磁閥7控制的電解質補充口 62，所述電解質電磁閥7由該電解質補充電路40控制；所述測定電導感應器Sl所測定的電導值與參比溶液中的參比電導感應器S2所測定的參比電導值比較后來控制電解質補充電路40的工作。溢流錐管尾流一般維持l到20%，或5到15%，或10%的溢流經溢流口 63回流。溢流錐管4的使用是為了保證廢水流入時在整個反應室內沿著縱向具有大致相同的流速，以便所有的廢水在電解反應室內的停留時間一致，同時廢水進入反應室后，由于流道的截面積增大而使流速減少，使流動的雷諾準數(shù)小于2300，成為層流流動，減小廢水向上流動的速度差，這樣可使反應室中的所有廢水均可以受到電化學絮聚處理而去污，從而達到很好的去污效果，經其處理后的水完全符合環(huán)保要求。
在所述電解反應區(qū)13間中放置有多對豎直平行分布的電極組8，每一 對電極組8的極板(陰極或陽極)之間的電流流向由電解電極切換電路30 定時切換，這樣可避免陰極金屬板在電解工作過程發(fā)生鈍化而使設備工作 不穩(wěn)定，所以本發(fā)明的工作安全和穩(wěn)定，并使電解能在低電壓下進行，既 保證了產品的安全可靠，又大大減少了能耗，令生產和使用成本降低；由 于電極的正負是由施加在電極組之間的工作電流流向決定，而工作電流的 流向是由切換電路控制的。根據(jù)不同廢水的特性，工作電流的流向的切換 間隔可以通過改變芯片的運行程序來控制，可以是l到30分鐘，可以是5 到15分鐘，或更典型的是6到8分鐘。
在所述電解反應區(qū)間13的上方設有將處理后的水排出去的出水收集器
9，在本實施例中，所述出水收集器9包括有若干個水平分布的，由塑料材
料構成的溢流水槽91和與該溢流水槽91兩端相連接的兩個集水管92，所
述集水管92的一端設有出水口 921。所有溢流水槽均在一個水平面上，并
相互平行。水平布置的溢流水槽提供了在反應室截面上高度一致的溢流通
道，進一步減少廢水流動的錯流，保證廢水在室內停留時間的一致。
本發(fā)明的工作原理是這樣的將廢水輸入到電解反應室l，使得廢水在 室內停留時間大致相同。廢水中的污染物與電解產生的金屬氫氧化物交聯(lián) 形成絮聚沉淀物。這些絮聚沉淀物以三種方式排出電解反應室， 一是因為 陽極上產生的氫氣形成的氣浮作用以漂浮物的形式被水流帶出；二是以懸 浮物的形式夾帶在水流中流出；三是以不溶沉淀的形式沉到廢渣收集區(qū)間 11中通過定時排放而排出。經過處理后從集水管92中排出的水再經過濾除 去其中的絮聚沉淀物后成為凈水，可以排放或回用到生產流程中去作循環(huán)使用。電解產生的氫氧根離子一方面可以與金屬離子反應，產生金屬氫氧 化物，另一方面可以中和廢水中的酸，使其PH升高變成中性；而電解產生 的氫氣，其上浮過程一方面會在電極表面產生擾動，減少電極的濃差過電 位，并同時形成氣浮作用將部份絮聚沉淀物浮選出液面。由可編程芯片所 控制的切換電路對電解反應室電流極性作定時切換，使電解室的每對電極 組的陰陽電極交替輪換，減少電解反應過程電極的鈍化；另外，測定電導
感應器Sl、參比電導感應器S2和電解質補充電路40對流入反應室廢水的 電導進行檢測、對稱和補充調控，來使廢水電導維持在20mS.m—2以上，使 得電化學絮聚能在3到5伏的低電壓下進行；定時排污電路50還定時控制 電解反應室內沉淀污泥的排放。本發(fā)明在工作時能耗少，操作容易而且安 全，同現(xiàn)有技術比，其技術含量高，占地面積小，投資運行成本低，污染 物去除效率高。
本發(fā)明在工作時要處理的廢水先進入到溢流錐管6，通過溢流錐管6
的作用后使進入到各廢水分布管4的水壓和流速大致相同；這樣，同一水
平截面處的廢水勻速地向上流動進入到電解反應區(qū)間13，在該區(qū)間內所布 滿的垂直平行分布的每一對電極組8在通電后，在陰極上產生金屬離子， 水解的金屬離子變成單核和多核的金屬氫氧化物。這些氫氧化物具有很強 的絮聚能力，可以與廢水中的污染物發(fā)生共沉淀而生成絮聚物。這些污染 絮聚物一部份由于陽極上產生的氫氣形成的氣浮作用而漂浮在反應室的頂 部，進入溢流水槽91后從集水管92排出； 一部份以懸浮物的形式夾帶在
水流中進入溢流水槽從集水管92帶出；還有一部份成為難溶沉淀沉積在電
解反應室底部的廢渣收集區(qū)間11中，并通過微型芯片3所預先設定的排污 時間來控制排污電磁閥2定期工作，從而定時排出廢渣收集區(qū)間11中的廢 渣。工作一段時間后，按照微型芯片3中所預先設定的程序，使電解電極 切換電路30反向接通來使電極組變換電流方向，從而定時切換電極組的極 性。與此同時，測定電導感應器S1也不斷的檢測廢水分布區(qū)間12中的廢 水電導，并與反應室外的參比溶液中的參比電導感應器S2所測定的參比電導值比較后，由微型芯片3來控制電解質補充電路40是否工作，來使電解 質電磁閥7通電工作后打開電解質補充口 62來補充電解質。
為使電化學絮聚設備在低電壓下進行，需要廢水的電導在18 mS.i^到 20 mS.m—;之間。為了監(jiān)控廢水的電導，于是在廢水分布區(qū)間處的廢水中安 裝有電導儀的測定電導感應器S1，電導儀的輸出信號加在微型芯處3的I/O
接口。 一旦廢水的電導低于設定值，微型芯片即刻發(fā)出指令來使電解質補 充電路40工作來開啟電解質電磁閥7，從電解質補充口 61添加電解質以提 高廢水的電導。如圖6所示，測定電導感應器Sl的一端與微型芯片3的RDO 引腳連接，另一端經過電容f3接地；位于參比溶液中的參比電導感應器S2 的一端與微型芯片的一引腳RD1連接，另一端經過電容f4接地；電解質補 充電路40包括有三極管G2和繼電器REL2，微型芯片的一引腳RB1依次經 電阻Rl、 二極管Dl與三極管G2的基極連接，三極管G2的集電極通過電阻 R2輸出放大的電信號來控制繼電器REL2，三極管G2的發(fā)射極接地。在本 實施例中，首先用電導小于7mS. m—'的水溶液和電導為300mS.m —i的鹽水來 確定合適的電容F3和F4，使得測定的范圍能包括7到300mS. m —、然后將 測定電導感應器Sl和參比電導感應器S2分別接到微型芯片3的RDO， RD1 腳，分別運行刻度程序確定它們的刻度因數(shù)。將參比電導感應器S2置于電 導為20mS. m"的參比溶液中作為參比電導，將測定電導感應器Sl置于電 解室內測定廢水電導。芯片內的運行程序會不斷對這兩個值進行比較，并 且根據(jù)差別大小確定RB1腳是否變成高電位(HIGH)。如果廢水電導低于參 比電導，芯片RB1腳走高，三極管G2的基極感應到信號并放大，通過電阻 R2輸出到REL2，使滑桿從NC點接到NO點，從而接通步進馬達來打開電解 質電磁閥7開關，打開電解質儲存罐從電解質補充口 62添加電解質，以提 高廢水電導。
根據(jù)試運行經驗，確定廢渣收集區(qū)間11的排污的時間間隔，通過改變 微型芯片的運行程序來控制合適的排污時間。 一旦排污時間到，芯片便會 發(fā)出指令開啟排污電磁閥2進行排污操作。定時排污電路50包括有三極管Gl和繼電器REL1，芯片的一引腳RBO依次經電阻R3、 二極管D4與三極管 Gl的基極連接，三極管G1的發(fā)射極接地，集電極通過電阻R4輸出放大了 的電信號來控制繼電器REL1，繼電器REL1再控制排污電磁閥2工作。在使 用時，預先通過實驗確定需要排放污泥的時間。將這一時間輸入到芯片的 運行程序中。時間一到，芯片的RBO腳走高(HIGH)，三極管G1將信號放大 并通過電阻R4輸出加在REL1上，使滑桿從NC點接到NO點，這樣排污電 磁閥2通電打開排污闊門將污泥排出。經過設定的時間把污泥排完后，芯 片令RB0回復到原始狀態(tài)，三極管Gl失去信號，REL1滑桿回到NC狀態(tài)， 排污電磁閥2關閉，完成排污過程。
電解電極切換電路30包括有由三極管G3， G4和繼電器REL3， REL4組 成的橋電路，其中芯片的一引腳RB2依次經電阻R5、 二極管D5與三極管 G3的基極連接，三極管G3的發(fā)射極接地，集電極經電阻R7后一方面與5V 直流電壓連接，另一方面經繼電器REL3與電極組的工作電源連接；同樣地， 芯片的一引腳RB7依次經電阻R6、 二極管D6與三極管G4的基極連接，三 極管G4的發(fā)射極接地，集電極經電阻R8后一方面與5V直流電壓連接，另 一方面經繼電器REL4與電極組的工作電源連接。電路在初始狀態(tài)時，電極 組的電解電極都接在工作電源的負極上，工作電路處于斷開狀態(tài)。當微型 芯片3程序開始運行時，令芯片的RB2腳處于高電壓狀態(tài)(HIGH)，有5V 直流電壓信號輸出，并通過電阻R5和二極管D5加在三極管G3的基極上， 使三極管G3導通，經其集電極放大后，通過電阻R7輸出并加在繼電器REL3 上，這樣便使得REL3的聯(lián)接滑桿從NC觸點接到NO觸點，繼電器REL3通 電接通，工作電源的直流電解電流依次經繼電器REL3、電極組的的兩個金 屬電極81、繼電器REL4后回到負極。當程序運行到芯片所設定的切換時間 時，芯片RB2腳變成低電壓狀態(tài)(L0W)，三極管G3基極失去輸入，REL3的 聯(lián)接滑桿回復到NC觸點，電解工作電路斷開；接著，芯片程序繼續(xù)運行， 并使RB7腳處于高電壓狀態(tài)(HIGH)，有5伏直流電壓信號輸出，并通過電 阻R6和二極管D6加在三極管G4的基極上，使三極管G4導通，經其集電極放大后，通過電阻R8輸出并加在繼電器REL4上，這樣便使得繼電器REL4 的聯(lián)接滑桿從NC觸點接到NO觸點，繼電器REL4通電接通，于是工作電源 的直流電解電流經依次繼電器REL4、電極組的的兩個金屬電極81、繼電器 REL3后回到負極，剛好與之前加在電解電極上的直流電流方向倒了過來， 從而實現(xiàn)電極組的兩金屬電極81的電流流向的切換。芯片運行到了設定時 間后，RB7又變回原始狀態(tài)，令電解電路斷開。跟著RB2又變成高電壓狀態(tài)， 使電解工作電路以反方向接通，如此循環(huán)，達到定時切換電極極性的目的。 通過電極組的電流流向的切換，使電極組的兩個金屬電極均有同等機會作 為陽極或陰極，從而可避免陰極金屬板在電解工作過程發(fā)生鈍化而使設備 工作不穩(wěn)定的情況。
為提高電解反應室的廢水處理效果，通常使相鄰兩個由塑料材料做成
的溢流水槽91之間的間隔剛好能容置其中的一對電極組8。在本實施例中，
所有的電極組8均通過筋板10固定在由塑料材料做成的反應室蓋板20上
成為便于取放的整體。將電極板和電解反應室的蓋板20做成一整體，更換
電極時可以通過蓋板將全部舊電極吊出，再將預先組裝好的新電極裝上即
可。電解反應室1的外殼一般由塑料板構成。室內電極組8的每一塊金屬
電極是由1500X1000X3毫米的金屬板塊組成，他們一般是同種金屬，可以
是鋼板，也可以是鋁板等。電極組8的金屬板間的距離大約為16毫米，它
們的長邊由螺絲通過筋板10固定在塑料板蓋20上，形成彼此相互垂直平
行的電極，如圖1、 2所示。
溢流錐管是用來實現(xiàn)廢水在廢水分布區(qū)間縱向流速相同的長條形管，
由于它在進水口處的水壓最大，越遠離進水口的水壓越小，于是將它做成
錐狀，將進水口處的橫截面設計得比較大來減小該處廢水的壓力和水速，
而遠離進水口的的橫截面設計得比較小來適當?shù)卦黾釉撎帍U水的水壓和水
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速，從而使整條溢流錐管流向平行分布的全部廢水分布管的水壓和水速均勻，。在本實施例中，如圖5、 6的實施例所示，所述溢流錐管是三面呈梯形、另外一面為矩形的溢流方錐管，所述溢流方錐管的矩形面與廢水分流
管相連接；所述進水口 61設在溢流方錐管的最大端，所述溢流口 63設在溢流方錐管的最小端。當然，溢流錐管也可以是截面呈圓形或弧形的圓錐管等。進水口和出水口橫截面積之比使得進水流速和溢流流速相同，并保持一定比例的廢水經溢流口 63回流，廢水的回流比一般在1%到20%之間，這樣可進一步確保廢水按基本相伺的流速進入到廢水分流管4。
廢水分布管4通常是用設有很多小孔的塑料管等制成。廢水分布區(qū)間處的廢水分布管分成至少一組，每組廢水分布管由三條長度分別為反應室縱深深度D的209&， 50%和70%的分布管組成，這樣可盡量使反應室同一截面處的廢水流向電解反應區(qū)間13的速度一致和停留時間相同，從而起到更好的去污效果。如圖l、 4所示，有四組廢水分流管。
在本實施例中微型芯片3是PIC18F4550，當然，它也可以是其它型號。
下面舉例說明本發(fā)明的廢水處理效果
示例l:對一種含6價鉻的電鍍廢水進行處理。原廢水的6價鉻含量為0.61 ppm， pH為1.3， COD 162 ppm，電導23 mS. cm_1。設備處理時電壓為3伏，電流密度為50A.1112，沒有添加電解質，廢水停留時間為10分鐘。處理后廢水pH為5. 8， COD為69 ppm， 6價鉻含量為0. 00 ppm，電導為22mS. cm—、
示例2:對一種含鎳電鍍廢水進行處理。原廢水的鎳含量為0.29 ppm，pH1.5， COD 220 ppm，電導25 mS. cm—、廢水處理時工作電壓3伏，工作電流密度為50A.m2，工作電流極性切換時間為7分鐘，廢水停留時間為IO分鐘。處理后廢水鎳含量為0. 00卯m， pH為7. 8， COD為170 ppm，電導24 mS. cm—。
示例3:對一種含酸性染料的漂染廢水進行處理。原廢水COD含量1200ppm，染料含量(通過對518納米波長的吸收測定)189 ppm， pH 5.3，電導35 mS.cm—、廢水處理時工作電壓3伏，工作電流密度為50 A. m2，工作電流極性切換時間為IO分鐘，廢水停留時間為10分鐘。處理后廢水COD含量為513ppm，染料含量6.2ppm， pH為7. 5，電導30 mS. cm—、染料去除率96. 7%。
從上面三個示例中可看出，本發(fā)明的去污效果好、生產成本低，經其處理后的水完全符合環(huán)保需求。
權利要求
1、一種低電壓電化學絮聚廢水處理裝置，其特征在于包括有電解反應室(1)，以及與微型芯片(3)的對應引腳連接的電解電極切換電路(30)、電解質補充電路(40)和定時排污電路(50)，所述電解反應室(1)由下往上依次分為廢渣收集區(qū)間(11)、廢水分布區(qū)間(12)和電解反應區(qū)間(13)；其中在所述的廢渣收集區(qū)間(11)最底端的排污口(111)上設有排污電磁閥(2)，所述的排污電磁閥(2)由定時排污電路(50)控制；在所述廢水分布區(qū)間(12)中放置有若干個水平間隔分布的廢水分布管(4)，在所述廢水分布區(qū)間(12)中設有用來監(jiān)控廢水的電導的測定電導感應器(S1)；所述廢水分布管(4)與用來實現(xiàn)廢水在廢水分布區(qū)間縱向流速相同的溢流錐管(6)連接，在所述的溢流錐管(6)上設有進廢水口(61)、溢流口(63)和由電解質電磁閥(7)控制的電解質補充口(62)，所述電解質電磁閥(7)由該電解質補充電路(40)控制；所述測定電導感應器(S1)所測定的電導值與參比溶液中的參比電導感應器(S2)所測定的參比電導值比較后來控制電解質補充電路(40)的工作；在所述電解反應區(qū)間(13)中放置有若干對豎直平行分布的電極組(8)，每一對電極組(8)的金屬電極(81)之間的電流流向由電解電極切換電路(30)定時切換；在所述電解反應區(qū)間(13)的上方設有出水收集器(9)。
2、 根據(jù)權利要求1所述的低電壓電化學絮聚廢水處理裝置，其特征在于所述出水收集器(9)包括有多個水平分布的溢流水槽(91)和與該溢流水槽(91)相連接的集水管(92)，所述集水管(92)的一端設有出水口921。
3、 根據(jù)權利要求2所述的低電壓電化學絮聚廢水處理裝置，其特征在于所述溢流錐管(6)是三面呈梯形、另外一面為矩形的溢流方錐管，所述溢流方錐管的矩形面與廢水分布管相連接；所述進水口 (61)設在溢流方錐管的最大端，所述溢流口 (63)設在溢流方錐管的最小端。
4、 根據(jù)權利要求3所述的低電壓電化學絮聚廢水處理裝置，其特征在于在所述廢水分布區(qū)間(12)處的廢水分流管(4)分成至少一組，每組廢水分布管由三條長度分別為反應室縱深深度(D)的20%， 50%和70%的分布管組成。
5、 根據(jù)權利要求2或3或4所述的低電壓電化學絮聚廢水處理裝置，其特征在于相鄰的兩溢流水槽(91)之間的間隔剛好能容置其中的一對電極組(8)。
6、 根據(jù)權利要求5所述的低電壓電化學絮聚廢水處理裝置，其特征在于所有的電極組(8)均通過筋板(10)固定在反應室蓋板(20)上成為便于取放的整體。
7、 根據(jù)權利要求6所述的低電壓電化學絮聚廢水處理裝置，其特征在于所述的廢水分布管(4)為其上設有很多小孔的塑料管。
8、 根據(jù)權利要求1、 2、 3或4所述的低電壓電化學絮聚廢水處理裝置，其特征在于所述電解電極切換電路(30)包括有由三極管(G3)， (G4)和繼電器(REL3)， (REL4)組成的橋電路，所述微型芯片(3)的一引腳(RB2)依次經電阻(R5)、 二極管(D5)與三極管(G3)的基極連接，三極管(G3)的發(fā)射極接地，集電極經電阻(R7)后一方面與5V直流電壓連接，另一方 面經繼電器(REL3)與電極組的工作電源連接；所述芯片的一引腳(RB7) 依次經電阻(R6)、 二極管(D6)與三極管(G4)的基極連接，三極管(G4) 的發(fā)射極接地，集電極經電阻(R8)后一方面與5V直流電壓連接，另一方 面經繼電器(REL4)與電極組的工作電源連接。
9、 根據(jù)權利要求l、 2、 3或4所述的低電壓電化學絮聚廢水處理裝置， 其特征在于所述電解質補充電路(40)包括有三極管(G2)和繼電器(REL2)， 微型芯片的一引腳(RB1)依次經電阻(Rl) 、 二極管(Dl)與三極管(G2) 的基極連接，三極管(G2)的集電極通過電阻(R2)來控制繼電器(REL2)， 三極管(G2)的發(fā)射極接地。
10、 根據(jù)權利要求l、 2、 3或4所述的低電壓電化學絮聚廢水處理裝置， 其特征在于所述定時排污電路(50)包括有三極管(Gl)和繼電器(REL1)， 芯片的一引腳(RBO)依次經電阻(R3) 、 二極管(D4)與三極管(Gl)的 基極連接，三極管(Gl)的發(fā)射極接地，集電極通過電阻(R4)來控制繼 電器(REL1)，繼電器(REL1)再控制排污電磁閥(2)的工作。
全文摘要
本發(fā)明為一種通過電化學絮聚原理來處理廢水的裝置，其包括有電解反應室，以及與微型芯片的對應引腳連接的電解電極切換電路、電解質補充電路和定時排污電路，電解反應室分為廢渣收集區(qū)間、廢水分布區(qū)間和電解反應區(qū)間；在廢渣收集區(qū)間排污口上設有排污電磁閥；在廢水分布區(qū)間中放置有廢水分布管和測定電導感應器；廢水分布管與溢流錐管連接，在溢流錐管上設有進廢水口、溢流口和電解質補充口；在電解反應區(qū)間中放置有多對電極組，電極組的金屬電極之間的電流流向由電解電極切換電路定時切換；在電解反應區(qū)間上方設有出水收集器。它具有技術含量高，設備緊湊，使用方便和安全，污水處理效果好、運行成本低的特點，廢水經處理后符合環(huán)保的排放要求。
文檔編號C02F1/463GK101481158SQ20091003722
公開日2009年7月15日 申請日期2009年2月12日 優(yōu)先權日2009年2月12日
發(fā)明者楊汝明, 楊汝輝 申請人:楊汝明;楊汝輝