本實用新型屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型生活污水電解除磷裝置。
背景技術(shù)：
目前電解除磷裝置多采用鐵板或鋁板作為電極，電極板浸沒在水中，陽極在直流電源作用下電解產(chǎn)生Fe2+或Al3+，F(xiàn)e2+可進(jìn)一步氧化生成Fe3+，這些離子能與污水中的PO43-反應(yīng)生成不溶性化合物，可通過固液分離得到去除。此外，在不同pH條件下，部分金屬離子會與污水中的OH-生成鐵或鋁的羥基化合物及沉淀物，污水中的PO43-會吸附在這些沉淀物的表面并隨其一起得到去除。同時，陰極生成的H2在污水中會產(chǎn)生氣浮現(xiàn)象，使污水中的顆粒物漂浮到表面而得以去除。
目前國內(nèi)已有不少關(guān)于電解除磷裝置的研究，但由于其短時間內(nèi)處理的污水量有限及存在的其他一些技術(shù)問題限制了其在生活污水處理裝置末端上的連續(xù)應(yīng)用。
(1)金屬陽極易發(fā)生鈍化現(xiàn)象。隨著電解反應(yīng)過程的進(jìn)行，陽極表面會形成一層不導(dǎo)電的金屬氧化物，氧化物薄膜的增厚勢必加大其電阻，導(dǎo)致通過穩(wěn)壓電解系統(tǒng)的電流逐漸減小，電極反應(yīng)速率逐漸降低，進(jìn)而影響電解除磷的效率。
(2)電解反應(yīng)后的出水無法達(dá)到色度指標(biāo)。一方面，電解過程中溶出較多Fe3+會使水體呈現(xiàn)黃棕色甚至棕紅色；另一方面，F(xiàn)e2+與水中成色物質(zhì)形成難以絮凝沉降的有機鐵化合物，使原水變色。
(3)反應(yīng)過程中產(chǎn)生大量的絮狀沉淀物，為使出水清澈，多采用添加絮凝劑的方式，而常用絮凝劑會造成二次污染和設(shè)備堵塞問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型的目的是針對上述問題，提供一種處理時間短和除磷效率高的新型生活污水電解除磷裝置。
為達(dá)到上述目的，本實用新型采用了下列技術(shù)方案：本新型生活污水電解除磷裝置包括內(nèi)部具有電解除磷腔室的裝置本體，在裝置本體底部連接有生活污水進(jìn)水管，在生活污水進(jìn)水管上連接有蠕動泵，所述的電解除磷腔室內(nèi)設(shè)有電極支撐架且電解除磷腔室的底部與電極支撐架之間留有間距，在電極支撐架上設(shè)有并聯(lián)設(shè)置且豎直分布的Fe電極和Al電極，所述的電解除磷腔室底部設(shè)有曝氣系統(tǒng)，所述的裝置本體頂部設(shè)有出水管，在出水管的進(jìn)水端設(shè)有過濾網(wǎng)，在裝置本體的底部設(shè)有排泥管。
在上述的新型生活污水電解除磷裝置中，所述的Fe電極有兩根，所述的Al電極有兩根，且所述的Fe電極和Al電極并聯(lián)在電極控制器上。
在上述的新型生活污水電解除磷裝置中，所述的Fe電極和Al電極間隔均勻分布。
在上述的新型生活污水電解除磷裝置中，所述的曝氣系統(tǒng)曝氣量為2L/min。
在上述的新型生活污水電解除磷裝置中，所述的電極控制器包括基座、具有連接電源正極的第一導(dǎo)電區(qū)、連接馬達(dá)第一端的第二導(dǎo)電區(qū)和連接電源負(fù)極的第三導(dǎo)電區(qū)及連接馬達(dá)第二端的第四導(dǎo)電區(qū)。
在上述的新型生活污水電解除磷裝置中，所述的電極支撐架位于排泥管的進(jìn)口上方。
在上述的新型生活污水電解除磷裝置中，所述的排泥管管徑分別大于出水管和生活污水進(jìn)水管的管徑。
在上述的新型生活污水電解除磷裝置中，所述的生活污水進(jìn)水管與進(jìn)水池連接。
與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本新型生活污水電解除磷裝置的優(yōu)點在于：
1、采用自主研發(fā)的正負(fù)電極控制器，通過自動控制陰陽電極板的周期性極性轉(zhuǎn)換以減少陽極表面固定吸附物的沉積，同時解決電極板極性固定時因Fe3+過度溶出導(dǎo)致的出水色度問題，從而提高電解除磷效率。
2、電解槽的進(jìn)水管和出水管采用下進(jìn)上出的設(shè)計，原水由電解槽底部的進(jìn)水管引入，配合電解槽底部的曝氣系統(tǒng)，可促進(jìn)電解液的對流運動、減緩電極鈍化現(xiàn)象、減少溶液阻抗，并增強氣浮現(xiàn)象，使原水得到更為高效的電解處理。
3、在兼顧運行成本與除磷效率的同時，采用四電極并聯(lián)的等間距設(shè)置方式，更符合小型生活污水的處理需求。
4、出水管口設(shè)置高分子過濾網(wǎng)，使得絮狀沉淀物不被水流帶出濾層而充分完成過濾過程，從而實現(xiàn)污水中磷的有效去除。
附圖說明
圖1是本實用新型提供的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，裝置本體1、電解除磷腔室11、生活污水進(jìn)水管2、蠕動泵21、電極支撐架3、Fe電極31、Al電極32、曝氣系統(tǒng)4、出水管5、排泥管6、電極控制器7、進(jìn)水池8。
具體實施方式
以下是實用新型的具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實用新型并不限于這些實施例。
如圖1所示，本新型生活污水電解除磷裝置包括內(nèi)部具有電解除磷腔室11的裝置本體1，裝置本體1上端具有與電解除磷腔室11連通的敞口。
在裝置本體1底部連接有生活污水進(jìn)水管2，在生活污水進(jìn)水管2上連接有蠕動泵21且該生活污水進(jìn)水管2與進(jìn)水池8連接。在電解除磷腔室11內(nèi)設(shè)有電極支撐架3且電解除磷腔室11的底部與電極支撐架3之間留有間距，在電極支撐架3上設(shè)有并聯(lián)設(shè)置且豎直分布的Fe電極31和Al電極32，所述的電解除磷腔室11底部設(shè)有曝氣系統(tǒng)4，曝氣系統(tǒng)4位于所述的間距內(nèi)且曝氣系統(tǒng)4曝氣量為2L/min。原水由電解槽底部的進(jìn)水管引入，可增加底部電解液的擾動，與電解槽底部的曝氣系統(tǒng)共同作用，可起到減緩電極鈍化、減少溶液阻抗的作用，同時增強氣浮現(xiàn)象，加速去除污水處理后產(chǎn)生的絮狀沉淀物，使原水得到更為快速有效的電解處理。
在裝置本體1頂部設(shè)有出水管5，在出水管5的進(jìn)水端設(shè)有過濾網(wǎng)51，在裝置本體1的底部設(shè)有排泥管6。
優(yōu)化方案，本實施例的Fe電極31有兩根，所述的Al電極32有兩根，且所述的Fe電極31和Al電極32并聯(lián)在電極控制器7上。所述Fe電極31和Al電極32間隔均勻分布。電解槽內(nèi)的電極板采用兩組陰陽電極板并聯(lián)的等間距設(shè)置方式，同時兼顧運行成本與除磷效率，更符合小型生活污水工程的處理需求。
其次，由于電解反應(yīng)過程中產(chǎn)生大量Fe、Al的絮狀沉淀物，并在氣浮作用下漂浮于水面，因此設(shè)計在出水管口設(shè)置高分子過濾網(wǎng)，使得絮狀沉淀物不被水流帶出濾層而充分完成過濾過程，從而實現(xiàn)污水中磷的有效去除。當(dāng)設(shè)備運行一段時間后，過濾網(wǎng)截留大量的絮狀物后會導(dǎo)致過濾效率降低，因此需要對過濾網(wǎng)進(jìn)行周期性的清洗。
具體地，本實施例的電極控制器7包括基座、具有連接電源正極的第一導(dǎo)電區(qū)、連接馬達(dá)第一端的第二導(dǎo)電區(qū)和連接電源負(fù)極的第三導(dǎo)電區(qū)及連接馬達(dá)第二端的第四導(dǎo)電區(qū)。第一導(dǎo)電裝置，具有跨接第一及第二導(dǎo)電區(qū)的第一導(dǎo)電件，以及跨接第三及第四導(dǎo)電區(qū)的第二導(dǎo)電件；第二導(dǎo)電裝置，具有跨接第一及第四導(dǎo)電區(qū)的第三導(dǎo)電件，以及跨接第二及第三導(dǎo)電區(qū)的第四導(dǎo)電件；第一磁吸裝置，可吸引第二導(dǎo)電裝置位移以接觸至數(shù)導(dǎo)電區(qū)，并使得電源正極與馬達(dá)第二端導(dǎo)通、電源負(fù)極與馬達(dá)第一端導(dǎo)通，馬達(dá)反轉(zhuǎn)輸出；第二磁吸裝置，可吸引第一導(dǎo)電裝置位移以接觸至數(shù)導(dǎo)電區(qū)，并使得電源正極與馬達(dá)第一端導(dǎo)通、電源負(fù)極與馬達(dá)第二端導(dǎo)通，馬達(dá)正轉(zhuǎn)輸出。
另外，電極支撐架3位于排泥管6的進(jìn)口上方。
還有，排泥管6管徑分別大于出水管5和生活污水進(jìn)水管2的管徑。
本實施例的工作原理如下：
本實用新型裝置應(yīng)用于小型生活污水處理工藝的末端，主要水質(zhì)pH為6.5～7，總磷濃度為5～8mg/L。首先，開啟蠕動泵，污水通過進(jìn)水管從進(jìn)水池進(jìn)入電解腔室，流速為1L/min。恒定電壓為24V，以兩組Fe、Al電極并聯(lián)進(jìn)行電解反應(yīng)，極板規(guī)格均為150mm*100mm*5mm，板間距為100mm，同時通過電極控制器每5min轉(zhuǎn)換一次正負(fù)電極，并控制曝氣量為2L/min。整個工藝為連續(xù)處理過程，電解腔室底部的污泥進(jìn)行定期排泥處理，除磷效率穩(wěn)定在80％以上，出水總磷濃度穩(wěn)定在2mg/L以下，達(dá)到了《浙江省農(nóng)村生活污水處理設(shè)施水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB33/973-2015)。
本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
盡管本文較多地使用了裝置本體1、電解除磷腔室11、生活污水進(jìn)水管2、蠕動泵21、電極支撐架3、Fe電極31、Al電極32、曝氣系統(tǒng)4、出水管5、排泥管6、電極控制器7、進(jìn)水池8等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實用新型精神相違背的。