專利名稱：一種電磁脈沖輔助脈沖電絮凝處理餐飲廢水的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種電磁脈沖輔助脈沖電絮凝處理餐飲廢水的裝置本實用新型屬于餐廚垃圾處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種餐廚垃圾的固液分離裝置。隨著我國城市和城市化進(jìn)程的快速發(fā)展，人民生活水平的逐漸提高，我國的餐飲業(yè)等第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展異常迅速，賓館、酒店、食堂、飯館的規(guī)模日益擴(kuò)大，數(shù)量也逐年增加。 直接導(dǎo)致了餐飲廢水的排放量劇增。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國每年餐飲行業(yè)排放的未經(jīng)處理的廢水達(dá)上億噸，約占城市生活污水排放量的3%，但是生活污水BOD5和CODct含量的30%均由餐飲行業(yè)提供，是城市周圍水體受污染的主要原因之一，餐飲廢水的成分較為復(fù)雜，有機(jī)物含量很高，而這些有機(jī)物如果不經(jīng)過處理直接排放到江河湖海，極易造成水體的富營養(yǎng)化，使水質(zhì)變差，有機(jī)物在細(xì)菌的分解作用下散發(fā)出的惡臭味嚴(yán)重影響環(huán)境，同時容易造成疾病的迅速傳播，給人們的身心健康帶來重大的影響。隨著我國城市管理水平的提高以及廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，餐飲廢水的超標(biāo)排放越來越受到重視和關(guān)注，因此研究開發(fā)治理餐飲廢水的新方法新工藝具有非常重要的現(xiàn)實意義。餐飲廢水的成分較為復(fù)雜，主要包括食物纖維，淀粉，動植物油脂，各種佐料，蛋白質(zhì)，合成洗滌劑，微生物等，這些物質(zhì)通常以膠體狀態(tài)存在，少部分以懸浮物形式存在，且膠體呈負(fù)電性，容易通過壓縮雙電層降低電位和離子碰撞消除穩(wěn)態(tài)而使懸浮物凝聚沉淀。因此可采用混凝法處理餐飲廢水，但是混凝法雖然具有成本低廉，效率高的優(yōu)點，但是它也具有處理效果不穩(wěn)定，出水容易造成二次化學(xué)污染，不適合分散式餐飲廢水處理的缺點；生物法是當(dāng)前污水處理領(lǐng)域中應(yīng)用最為廣泛的方法，其處理餐飲廢水具有處理效率，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)等優(yōu)點，由于餐飲廢水中的BOD5和CODct含量大，具有可生化性好的特點，在先除去油脂，不影響后續(xù)生化反應(yīng)的前提下，可利用生物法處理餐飲廢水；膜生物處理法將生物法的高效降解作用和膜的高效分離作用結(jié)合而形成的一種廢水處理方法，具有懸浮物和有機(jī)物去除率高，出水水質(zhì)好等優(yōu)點。但是因兼有生物法難以適應(yīng)餐飲廢水量少源多，水質(zhì)變化大的特點和膜分離法膜組件價格太高，膜的清洗-恢復(fù)等技術(shù)問題有待解決等缺點，不易大規(guī)模應(yīng)用于分散式餐飲廢水的處理；電絮凝法處理餐飲廢水的酸度范圍較寬，同時具有設(shè)備簡單，操作方便，不需要投加化學(xué)藥劑，便于集成化等優(yōu)點，是一種對環(huán)境友好的水處理技術(shù)，但是目前電絮凝方法存在的主要問題為耗電量大，運行成本偏高。電絮凝法處理餐飲廢水是一種靠電流的電子傳遞作用使電極發(fā)生氧化還原反應(yīng)而產(chǎn)生具有去污活性離子的方法，其產(chǎn)生的陽離子具有破壞廢水中懸浮粒子的的帶電特性，能使懸浮物聚集而沉淀，將污染物從廢水中除去。通常用于水處理的電極材料為鐵和鋁或鐵鋁的混合物，陽極在電流的作用下失電子而發(fā)生溶解作用生成Al3+、Fe2\ 1 3+等陽離子，同時在陽極析出少量的A微氣泡，在陰極上析出H2微氣泡，電絮凝的作用機(jī)理包括電解、脫穩(wěn)、凝聚、氣浮等過程，電解作用是指電陽極溶解產(chǎn)生陽離子的過程電極在電流的作用下發(fā)生電解氧化還原反應(yīng)，狗或々1電極在陽極失電子產(chǎn)生狗2+或Al3+。其中狗2+在氧氣的作用下迅速轉(zhuǎn)變?yōu)楣?+。水中的OH—失電子生成O2形成氣泡逸出。在陰極，水分子解離形成的H+得電子生成H2氣泡逸出。脫穩(wěn)作用是指陽極溶解產(chǎn)生的 ^3+、Α13+等離子與 OF作用形成狗(OH) 3和Al (OH) 3膠體物質(zhì)與廢水中的懸浮粒子發(fā)生電荷相互作用，使懸浮粒子脫除穩(wěn)態(tài)而發(fā)生凝聚反應(yīng)形成沉淀，然后在電解產(chǎn)生的A和H2微氣泡作用下吸附并浮載至水面，達(dá)到固液分離的效果。對于餐飲廢水來說，因其含有大量的有機(jī)物如油脂，高分子蛋白質(zhì)，多糖等粘性物質(zhì)，當(dāng)進(jìn)行電絮凝反應(yīng)的時候，部分有機(jī)物會粘附到電極表面覆蓋電極，加上電解本身產(chǎn)生的氫氧化物絮凝劑也容易沉積于電極表面，從而使電極加速鈍化， 使電解所需的電能越來越大，耗電量大增，嚴(yán)重影響電絮凝反應(yīng)的用電成本。因此去除電極粘附物和減少電極鈍化的誘因?qū)⒖纱蟠蠊?jié)省電絮凝過程所消耗的電能，將電絮凝的潛能充分發(fā)揮出來，最終降低電絮凝的成本，使其具有較好的環(huán)保效益。本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有電絮凝處理餐飲廢水技術(shù)上的不足，提供一種電磁脈沖輔助脈沖電絮凝處理餐飲廢水的裝置。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種電磁脈沖輔助脈沖電絮凝處理餐飲廢水的裝置，包括廢水進(jìn)水口，上清液出口，污泥出口，電絮凝池蓋，脈沖電磁鐵，永久磁鐵，絕緣固定支架，鐵電極，可動絕緣固定裝置及交流電源；所述的脈沖電磁鐵設(shè)于所述的電絮凝池蓋上，該脈沖電磁鐵與所述的交流電源電連接，所述鐵電極的底端與所述的可動絕緣固定裝置活動連接，所述的鐵電極可在所述可動絕緣固定裝置上左右擺動，所述鐵電極的上端與絕緣固定支架相接，該絕緣固定支架與電絮凝池壁相連且固定，所述永久磁鐵嵌設(shè)于該絕緣固定支架上，該永久磁鐵的磁極方向與所述脈沖電磁鐵的磁極方向相一致。作為上述技術(shù)方案的改良，本實用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案如下進(jìn)一步，上述的永久磁鐵嵌設(shè)于所述絕緣固定支架的中間部位。進(jìn)一步，上述的鐵電極包括一陽極和一陰極，所述陽極和陰極的間距為30mm。進(jìn)一步，上述的交流電源為脈沖交流電源，其提供的電流強(qiáng)度為1A-8A。進(jìn)一步，上述的脈沖交流電源提供的交流脈沖占空比為0. 6。進(jìn)一步，上述脈沖電磁鐵的脈沖頻率為50Hz。7、一種電磁脈沖輔助脈沖電絮凝處理餐飲廢水的方法，所述的方法使用了上述的一種電磁脈沖輔助脈沖電絮凝處理餐飲廢水的裝置，該方法包括如下步驟(1)餐飲廢水由廢水進(jìn)水口進(jìn)入電絮凝池進(jìn)行電絮凝反應(yīng)，在鐵電極上施加交變脈沖電流。(2)在電絮凝反應(yīng)的過程中，可溶性的鐵電極在電流的作用下產(chǎn)生!^2+離子，同時在鐵電極上析出H2、O2微氣泡，產(chǎn)生的1 2+離子經(jīng)過水解、氧化、再水解產(chǎn)生!^e(OH)3, !^e(OH)2等沉淀和絮凝劑，該絮凝劑與廢水中的高分子有機(jī)物等進(jìn)行絮凝作用形成有機(jī)絮凝團(tuán)，部分伴隨A和吐微氣泡的浮載作用浮生至水面，部分在狗(OH)2的沉降網(wǎng)捕作用下沉淀至電絮凝池底部，通過污泥出口排出，上浮的絮凝團(tuán)則通過上清液出口排出并與清水分離。(3)在電絮凝反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時，開啟脈沖電磁鐵，交變頻率為50Hz，脈沖電磁鐵置于電絮凝池的蓋子上，供以低壓交流電，電極以一端固定并可小范圍轉(zhuǎn)動的方式連接于電絮凝池下部的固定絕緣支架上，電極的上部則通過絕緣工程塑料連在一起并各自通以交變低壓脈沖電流，絕緣工程塑料通過中間內(nèi)置的永久磁鐵與電絮凝池蓋上的脈沖電磁鐵聯(lián)合作用產(chǎn)生振動帶動電極發(fā)生2mm振幅的劇烈振動，方向與電解離子流運動方向相互垂直，這時沉積于電極上的有機(jī)質(zhì)迅速與電極脫離，由此電極達(dá)到清潔的目的，電磁鐵在電絮凝過程中每隔10分鐘開啟一次，持續(xù)時間1分鐘，周期性進(jìn)行。進(jìn)一步，上述的交變脈沖電流的電流強(qiáng)度為2 12A，交變脈沖周期為3 15秒， 交變脈沖占空比為0.7。在餐飲廢水處理過程中，交變脈沖電絮凝可在一定程度上克服電極板的鈍化和極化問題，延長電極板的使用壽命。本實用新型將交流脈沖電絮凝和電磁脈沖技術(shù)相融合的方式應(yīng)用于分散式餐飲廢水的處理，交流脈沖電絮凝在一定程度上克服了餐飲廢水電絮凝處理過程中電極的鈍化和極化現(xiàn)象，具有降低能耗，處理效率高的特點，同時具有氣浮和電解氧化還原的作用，但是對于餐飲廢水高分子有機(jī)物含量大，易粘附的特點，交流脈沖電絮凝則仍然難以適應(yīng)這方面的要求；電磁脈沖引發(fā)的振動是利用交變電流在磁感應(yīng)線圈上產(chǎn)生交變磁場，通過電磁鐵磁場的吸合作用作用于永久磁鐵而產(chǎn)生周期性的吸合-排開周期性運動，帶動電極發(fā)生周期性的往復(fù)運動，電極的往復(fù)運動方向始終與電極電解離子流運動的方向垂直，如此可有效與水流相切運動而達(dá)到?jīng)_洗電極的目的，同時根據(jù)電源電流的指示選擇恰當(dāng)?shù)臅r間開啟電磁振動裝置，可有效節(jié)省電磁振動所需的電能，大大提高用電效率，經(jīng)過電磁振動輔助的交流脈沖電絮凝電能利用效率可提高5%左右。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下突出優(yōu)點工藝流程簡單，維護(hù)管理方便， 投資少，節(jié)省電能，電極使用壽命長，具有相當(dāng)重要的實際應(yīng)用價值。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型另一角度的結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖及具體實施例，對本實用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實施例僅僅用于解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。如附圖所示，本實施例包括廢水進(jìn)水口 1，上清液出口 2，污泥出口 3，電絮凝池蓋 4，脈沖電磁鐵5，永久磁鐵6，絕緣固定支架7，鐵電極8，可動絕緣固定裝置9及交流電源 10 ；脈沖電磁鐵5設(shè)于電絮凝池蓋4上，該脈沖電磁鐵5與交流電源10電連接，鐵電極8的底端與可動絕緣固定裝置9活動連接，鐵電極8可在可動絕緣固定裝置9上左右擺動，鐵電極8的上端與絕緣固定支架7相接，該絕緣固定支架7與電絮凝池壁相連且固定，永久磁鐵 6嵌設(shè)于該絕緣固定支架7上，該永久磁鐵6的磁極方向與脈沖電磁鐵5的磁極方向相一致。本實施例的永久磁鐵6嵌設(shè)于絕緣固定支架7的中間部位。本實施例的鐵電極8包括一陽極和一陰極，陽極和陰極的間距為30mm。[0028]本實施例的交流電源10為脈沖交流電源，其提供的電流強(qiáng)度為1A-8A。本實施例的脈沖交流電源提供的交流脈沖占空比為0. 6。本實施例脈沖電磁鐵的脈沖頻率為50Hz。本實施例所述的方法使用了上述的一種電磁脈沖輔助脈沖電絮凝處理餐飲廢水的裝置，該方法包括如下步驟(1)餐飲廢水由廢水進(jìn)水口進(jìn)入電絮凝池進(jìn)行電絮凝反應(yīng)，在鐵電極上施加交變脈沖電流。(2)在電絮凝反應(yīng)的過程中，可溶性的鐵電極在電流的作用下產(chǎn)生!^2+離子，同時在鐵電極上析出H2、O2微氣泡，產(chǎn)生的1 2+離子經(jīng)過水解、氧化、再水解產(chǎn)生!^e(OH)3, !^e(OH)2等沉淀和絮凝劑，該絮凝劑與廢水中的高分子有機(jī)物等進(jìn)行絮凝作用形成有機(jī)絮凝團(tuán)，部分伴隨A和吐微氣泡的浮載作用浮生至水面，部分在狗(OH)2的沉降網(wǎng)捕作用下沉淀至電絮凝池底部，通過污泥出口排出，上浮的絮凝團(tuán)則通過上清液出口排出并與清水分離。(3)在電絮凝反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時，開啟脈沖電磁鐵，交變頻率為50Hz，脈沖電磁鐵置于電絮凝池的蓋子上，供以低壓交流電，電極以一端固定并可小范圍轉(zhuǎn)動的方式連接于電絮凝池下部的固定絕緣支架上，電極的上部則通過絕緣工程塑料連在一起并各自通以交變低壓脈沖電流，絕緣工程塑料通過中間內(nèi)置的永久磁鐵與電絮凝池蓋上的脈沖電磁鐵聯(lián)合作用產(chǎn)生振動帶動電極發(fā)生2mm振幅的劇烈振動，方向與電解離子流運動方向相互垂直，這時沉積于電極上的有機(jī)質(zhì)迅速與電極脫離，由此電極達(dá)到清潔的目的，電磁鐵在電絮凝過程中每隔10分鐘開啟一次，持續(xù)時間1分鐘，周期性進(jìn)行。本方法的交變脈沖電流的電流強(qiáng)度為2 12A，交變脈沖周期為3 15秒，交變脈沖占空比為0.7。在餐飲廢水處理過程中，交變脈沖電絮凝可在一定程度上克服電極板的鈍化和極化問題，延長電極板的使用壽命。本實用新型將交流脈沖電絮凝和電磁脈沖技術(shù)相融合的方式應(yīng)用于分散式餐飲廢水的處理，交流脈沖電絮凝在一定程度上克服了餐飲廢水電絮凝處理過程中電極的鈍化和極化現(xiàn)象，具有降低能耗，處理效率高的特點，同時具有氣浮和電解氧化還原的作用，但是對于餐飲廢水高分子有機(jī)物含量大，易粘附的特點，交流脈沖電絮凝則仍然難以適應(yīng)這方面的要求；電磁脈沖引發(fā)的振動是利用交變電流在磁感應(yīng)線圈上產(chǎn)生交變磁場，通過電磁鐵磁場的吸合作用作用于永久磁鐵而產(chǎn)生周期性的吸合-排開周期性運動，帶動電極發(fā)生周期性的往復(fù)運動，電極的往復(fù)運動方向始終與電極電解離子流運動的方向垂直，如此可有效與水流相切運動而達(dá)到?jīng)_洗電極的目的，同時根據(jù)電源電流的指示選擇恰當(dāng)?shù)臅r間開啟電磁振動裝置，可有效節(jié)省電磁振動所需的電能，大大提高用電效率，經(jīng)過電磁振動輔助的交流脈沖電絮凝電能利用效率可提高5%左右。以下例舉幾個實例來說明本實用新型的的效果，但本實用新型的權(quán)利要求范圍并非僅限于此。實例一廢水來源為某餐館餐廚垃圾固液分離后廢水，水質(zhì)條件為C0D 含量為 3500 5000mg/L，BOD5 含量為 1500 2000mg/L，SS 含量為 1000mg/L，氨氮含量為 900mg/ L0設(shè)置交變脈沖電流強(qiáng)度為6A，交變脈沖周期為0. 2Hz，占空比為0. 7，脈沖電磁鐵單個功率為2W，脈沖頻率為50Hz，脈沖電磁鐵在電絮凝開始進(jìn)行時每隔10分鐘自動開啟，持續(xù)時間為1分鐘。最終出水COD。,去除率為70%，BOD5去除率為68%，SS去除率為76 %，氨氮濃度小于20mg/L，出水達(dá)到污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。實例二 廢水來源為某酒店餐飲廢水，水質(zhì)條件為C0D 含量為3000 4500mg/ L，BOD5含量為1400 1800mg/L，SS含量為980mg/L，氨氮含量為850mg/L。設(shè)置交變脈沖電流強(qiáng)度為6A，交變脈沖周期為0. 2Hz，占空比為0. 7，脈沖電磁鐵單個功率為2W，脈沖頻率為50Hz，脈沖電磁鐵在電絮凝開始進(jìn)行時每隔10分鐘自動開啟，持續(xù)時間為1分鐘。最終出水CODct去除率為73%，BOD5去除率為71 %，SS去除率為80%，氨氮濃度小于20mg/L，出水達(dá)到污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。上述實施例為本實用新型較佳的實施例，倘若對本實用新型的這些修改和變型， 屬于本實用新型權(quán)利要求及等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若對本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電磁脈沖輔助脈沖電絮凝處理餐飲廢水的裝置，其特征在于，包括廢水進(jìn)水口，上清液出口，污泥出口，電絮凝池蓋，脈沖電磁鐵，永久磁鐵，絕緣固定支架，鐵電極，可動絕緣固定裝置及交流電源；所述的脈沖電磁鐵設(shè)于所述的電絮凝池蓋上，該脈沖電磁鐵與所述的交流電源電連接，所述鐵電極的底端與所述的可動絕緣固定裝置活動連接，所述的鐵電極可在所述可動絕緣固定裝置上左右擺動，所述鐵電極的上端與絕緣固定支架相接，該絕緣固定支架與電絮凝池壁相連且固定，所述永久磁鐵嵌設(shè)于該絕緣固定支架上，該永久磁鐵的磁極方向與所述脈沖電磁鐵的磁極方向相一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁脈沖輔助脈沖電絮凝處理餐飲廢水的裝置，其特征在于所述的永久磁鐵嵌設(shè)于所述絕緣固定支架的中間部位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁脈沖輔助脈沖電絮凝處理餐飲廢水的裝置，其特征在于所述的鐵電極包括一陽極和一陰極，所述陽極和陰極的間距為30mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁脈沖輔助脈沖電絮凝處理餐飲廢水的裝置，其特征在于所述的交流電源為脈沖交流電源，其提供的電流強(qiáng)度為1A-8A。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電磁脈沖輔助脈沖電絮凝處理餐飲廢水的裝置，其特征在于所述的脈沖交流電源提供的交流脈沖占空比為0. 6。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁脈沖輔助脈沖電絮凝處理餐飲廢水的裝置，其特征在于所述脈沖電磁鐵的脈沖頻率為50Hz。
專利摘要本實用新型公開了一種電磁脈沖輔助脈沖電絮凝處理分散式餐飲廢水的裝置，屬于餐飲廢水處理領(lǐng)域，以鐵片為陽極和陰極對餐飲廢水進(jìn)行脈沖直流電電解，輔助電磁脈沖施加于帶微型磁鐵的電極鐵片上產(chǎn)生切向振動，及時將沉積在鐵片電極上的污垢清除，從而能夠最大程度地消除電極的鈍化，節(jié)省電能。該處理方法簡單高效，同時具有設(shè)備工藝簡單，易操作等優(yōu)點，是節(jié)能處理餐飲廢水的有效方法之一，具有非常重要的市場開發(fā)前景。
文檔編號C02F1/463GK202080935SQ20112014898
公開日2011年12月21日 申請日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月11日
發(fā)明者李海軍 申請人:中山市泰帝科技有限公司