一種廢水的電絮凝處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種廢水的電絮凝處理方法，屬于環(huán)境保護(hù)中的水處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電絮凝的反應(yīng)機(jī)理是以鋁、鐵等金屬為陰陽(yáng)極，在直流電的作用下，陽(yáng)極溶蝕，產(chǎn)生金屬離子，在經(jīng)歷一系列水解、聚合、亞鐵的氧化過(guò)程，發(fā)展成為各種羥基絡(luò)合物，這種羥基絡(luò)合物具有很強(qiáng)的絮凝作用；陰極可以使廢水中氫離子還原為氫氣，氫氣發(fā)生氣浮作用，這兩種作用可以去除廢水中的膠體、懸浮物質(zhì)等。電絮凝可廣泛用于如電鍍廢水、垃圾滲濾液、制藥廠廢水、食品廢水和石油化工廢水等預(yù)處理?，F(xiàn)有的電絮凝技術(shù)存在如；陽(yáng)極溶蝕且在絮凝過(guò)程中會(huì)鈍化、廢水處理負(fù)荷會(huì)隨著陽(yáng)極的溶蝕而降低、電極的比表面積小、絮凝成本較高等缺點(diǎn)。本發(fā)明專利公布了一種籠網(wǎng)式填料電絮凝反應(yīng)器，可以有效克服上述問(wèn)題，具有很好的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種廢水的電絮凝處理方法，廢水進(jìn)入旋轉(zhuǎn)籠網(wǎng)式填料電絮凝反應(yīng)器完成電絮凝處理。
[0004]該旋轉(zhuǎn)籠網(wǎng)式填料電絮凝反應(yīng)器包括電絮凝反應(yīng)池、進(jìn)水管道、出水管道、絮體排出管道、進(jìn)水擋墻、旋轉(zhuǎn)籠網(wǎng)式填料電極、紫外燈、變頻電機(jī)和控制器等；其中電絮凝反應(yīng)池包括呈漏斗狀的池體，上部為圓柱形，下部為圓錐形，池體頂面由互成60°夾角的6根鋼架組成，在每根鋼架上設(shè)置有I個(gè)旋轉(zhuǎn)籠網(wǎng)式填料電極，電極頂端與鋼架結(jié)構(gòu)用螺栓鉚固；電絮凝反應(yīng)池的右側(cè)上部設(shè)置進(jìn)水管道，左側(cè)下部設(shè)有出水管道，電絮凝反應(yīng)池底部中心設(shè)有絮體排出管道，進(jìn)水擋墻設(shè)置于進(jìn)水管道左側(cè)池體內(nèi)，進(jìn)水擋墻為分離的左右兩部分，左側(cè)豎直擋板固定于反應(yīng)池頂面鋼架上，右側(cè)“L”型擋板固定于進(jìn)水管道下側(cè)的反應(yīng)池池壁，用于緩解進(jìn)水對(duì)反應(yīng)池內(nèi)的沖擊；
[0005]電絮凝反應(yīng)池內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)紫外燈；
[0006]旋轉(zhuǎn)籠網(wǎng)式填料電極包括籠網(wǎng)式電極和內(nèi)部填料，籠網(wǎng)式電極為直徑上細(xì)下粗的圓底錐形，采用聚乙烯材質(zhì)，內(nèi)部填料為涂覆納米二氧化鈦光催化劑的鐵基填料或鋁基填料，電極的籠網(wǎng)孔徑小于內(nèi)部填料的粒徑，籠網(wǎng)式填料電極在控制器和變頻電機(jī)的控制下可以進(jìn)行變速旋轉(zhuǎn)；
[0007]電絮凝反應(yīng)池外設(shè)置活性炭顆粒投加器；
[0008]控制器是一個(gè)集成PLC ±夬，與旋轉(zhuǎn)籠網(wǎng)式填料電極連接，對(duì)電極電流、電壓、轉(zhuǎn)速、電機(jī)交換周期進(jìn)行控制；控制器與變頻電機(jī)連接對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制；控制器與活性炭顆粒投加器連接用于控制向電絮凝反應(yīng)池內(nèi)投加活性炭顆粒；
[0009]廢水由進(jìn)水管道通過(guò)進(jìn)水擋墻進(jìn)入電絮凝反應(yīng)池池體，進(jìn)水擋墻會(huì)減少其在池體中造成的擾動(dòng)，當(dāng)廢水注滿電絮凝反應(yīng)池池體后停止進(jìn)水，控制器開(kāi)始設(shè)置旋轉(zhuǎn)籠網(wǎng)式填料電極的電流、電壓、轉(zhuǎn)速、反應(yīng)時(shí)間、電極交換周期等參數(shù)，反應(yīng)器開(kāi)始工作，旋轉(zhuǎn)籠網(wǎng)式填料電極通入電流，開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，紫外燈開(kāi)啟照射，涂覆納米二氧化鈦光催化劑的鐵基填料或鋁基填料在反應(yīng)器中不斷翻滾，在紫外燈的照射下以及電場(chǎng)的作用下與水體中的污染物發(fā)生光電化學(xué)協(xié)同反應(yīng)，使廢水中的難分解、難去除有機(jī)物通過(guò)光催化化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成可絮凝污染物，同時(shí)控制器控制活性炭顆粒投加器，向電絮凝反應(yīng)池中投加活性炭顆粒作為絮凝物凝聚核，使生成的絮凝物富集在活性炭顆粒表面；反應(yīng)40-240分鐘后，旋轉(zhuǎn)籠網(wǎng)式填料電極停止旋轉(zhuǎn)，沉淀30-120分鐘，將處理后的凈水從出水管道排出后，打開(kāi)絮體排出管道將產(chǎn)生的絮體排出，至此一個(gè)反應(yīng)周期完成。
[0010]電絮凝反應(yīng)池池體直徑3m，上部圓柱體高度2m，下部圓錐體高度lm。
[0011]旋轉(zhuǎn)籠網(wǎng)式填料電極高為100cm，頂部直徑25cm，中部直徑45cm。
[0012]進(jìn)水管道、出水管道和絮體排出管道均采用鑄鐵管道，管徑分別為100mm、10mm和 150mm。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0014](I)本方法可利用鐵基或鋁基填料，不用更換電極，節(jié)能降耗并且可以降低電絮凝費(fèi)用；
[0015](2)籠網(wǎng)式填料電極因其內(nèi)部分散的填料，具有很高的比表面積，圓底錐形具有很好的水力條件，絮凝效率大幅提高；同時(shí)籠網(wǎng)式填料電極在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下可以高速旋轉(zhuǎn)，在攪動(dòng)水體旋轉(zhuǎn)形成旋流的同時(shí)，使填料在反應(yīng)器中不斷翻滾，極大了增加了填料與水體以及污染物的接觸面積和接觸時(shí)間，使廢水中的可絮凝物更好的附著于填料表面，同時(shí)旋轉(zhuǎn)的水體以及翻滾的填料可以使紫外燈的照射更加均勻充分，避免了照射死角。
[0016](3)涂覆納米二氧化鈦光催化劑的鐵基填料或鋁基填料在紫外燈的照射下以及電場(chǎng)的作用下發(fā)生光電化學(xué)協(xié)同反應(yīng)，使廢水中的難分解、難去除有機(jī)物通過(guò)光催化化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成可絮凝污染物，并富集在填料表面。
[0017](4)電極在周期性換極的過(guò)程中可以將形成的鈍化膜擊穿，提高處理效率。
[0018](5)通過(guò)紫外光催化、電場(chǎng)的協(xié)同效應(yīng)，廢水中的有害微生物、病毒、細(xì)菌等被有效地徹底去除。
[0019]通過(guò)本方法處理的廢水，化學(xué)需氧量的去除率達(dá)到95.1 %，色度的去除率達(dá)到98.9%，懸浮物的去除率達(dá)到99.9%，難分解有機(jī)物的去除率達(dá)到98.9%，有害微生物、病毒、細(xì)菌的去除率達(dá)到96.9%。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是旋轉(zhuǎn)籠網(wǎng)式填料電絮凝反應(yīng)器的縱向剖面圖；
[0021]圖2是旋轉(zhuǎn)籠網(wǎng)式填料電絮凝反應(yīng)器的橫向剖面圖；
[0022]圖3是籠網(wǎng)式填料電極示意圖。
[0023]圖中:1-電絮凝反應(yīng)池、2-進(jìn)水管道、3-出水管道、4-絮體排出管道、5-進(jìn)水擋墻、6-變頻電機(jī)、7、紫外燈、8-填料、9-旋轉(zhuǎn)籠網(wǎng)式填料電極、10-控制器、11-活性炭顆粒投加器。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0025]如圖1所示，本發(fā)明旋轉(zhuǎn)籠網(wǎng)式填料電絮凝反應(yīng)器，包括電絮凝反應(yīng)池1、進(jìn)水管道2、出水管道3、絮體排出管道4、進(jìn)水擋墻5、紫外燈7、旋轉(zhuǎn)籠網(wǎng)式填料電極9、變頻電機(jī)6和控制器10 ;
[0026]其中電絮凝反應(yīng)池I包括呈圓形漏斗狀的池體，池體直徑3m，圓柱體高度2m，下側(cè)圓錐體高度Im ;頂面由互成60°夾角的6根鋼架組成(如圖2)，在每根鋼架上設(shè)置有I個(gè)旋轉(zhuǎn)籠網(wǎng)式填料電極