一種漂浮式的污水絮凝處理裝置及采用該裝置實(shí)現(xiàn)的儲(chǔ)能方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]水資源是人類生產(chǎn)和生活中不可缺少的自然資源，也是生物賴以生存和發(fā)展的環(huán)境資源，隨著水環(huán)境質(zhì)量不斷惡化引起水資源危機(jī)的加劇，水資源短缺已成為當(dāng)今世界的主要環(huán)境問(wèn)題之一。人多水少、水資源時(shí)空分布不均是我國(guó)的基本國(guó)情水情。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，出現(xiàn)的水資源嚴(yán)重污染問(wèn)題，進(jìn)一步加劇了水資源短缺成為制約區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的瓶頸。
[0003]污水的處理方法有化學(xué)氧化法，生化法、吸附、絮凝沉淀法等。絮凝廢水處理技術(shù)是目前國(guó)內(nèi)外普遍采用的經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便的水處理工藝，它廣泛的應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)廢水處理。其特點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，基建投資少，處理時(shí)間短。在絮凝法在水處理中絮凝劑占有重要地位。
[0004]隨著工業(yè)的發(fā)展，污水量的增加，絮劑的需求量也與日劇增。目前使用的絮凝劑主要通過(guò)化學(xué)法生產(chǎn)的，能耗較高，而生產(chǎn)絮凝劑的企業(yè)同時(shí)又制造了污染，加之絮凝劑的運(yùn)輸?shù)葐?wèn)題，導(dǎo)致絮凝劑價(jià)格較貴，企業(yè)難以承受。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是為了解決目前污水絮凝處理中使用的絮凝劑主要通過(guò)化學(xué)法生產(chǎn)的，能耗較高，而生產(chǎn)絮凝劑的過(guò)程中又產(chǎn)生污染、及現(xiàn)有的生成的絮凝劑裝置無(wú)法進(jìn)行電能存儲(chǔ)的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種漂浮式的污水絮凝處理裝置及采用該裝置實(shí)現(xiàn)的儲(chǔ)能方法。
[0006]—種漂浮式的污水絮凝處理裝置，它包括陰極、陽(yáng)極、浮塊、可控開(kāi)關(guān)、控制器和水質(zhì)傳感器；
[0007]所述的陰極為平板型結(jié)構(gòu)，且平板型結(jié)構(gòu)分為三層，從上至下分別為上層、中間層和下層，其中，上層和下層采用活性炭粉與粘結(jié)劑混合實(shí)現(xiàn)，中間層采用不銹鋼網(wǎng)或碳布實(shí)現(xiàn)，
[0008]陽(yáng)極為長(zhǎng)方形塊體，陽(yáng)極采用鋁合金，鐵合金或鋁鐵合金實(shí)現(xiàn)，
[0009]陰極和陽(yáng)極相對(duì)設(shè)置，且陰極位于陰極上方，浮塊固定在陰極的側(cè)壁上，
[0010]水質(zhì)傳感器的數(shù)據(jù)信號(hào)輸出端與控制器的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端連接，控制器的控制信號(hào)輸出端與可控開(kāi)關(guān)的控制端連接，可控開(kāi)關(guān)的一端與陽(yáng)極連接，可控開(kāi)關(guān)的另一端與陰極連接。
[0011]所述的一種漂浮式的污水絮凝處理裝置，它還包括電能回收裝置，電能回收裝置位于陰極與可控開(kāi)關(guān)的另一端之間，且電能回收裝置的正極與可控開(kāi)關(guān)的另一端連接，電能回收裝置的負(fù)極與陰極連接。
[0012]所述的浮塊采用泡沫或空心塑料實(shí)現(xiàn)。
[0013]所述的水質(zhì)傳感器為濁度傳感器或酸堿傳感器。
[0014]所述的可控開(kāi)關(guān)為電磁開(kāi)關(guān)。
[0015]采用一種漂浮式的污水絮凝處理裝置實(shí)現(xiàn)的儲(chǔ)能方法，該方法包括如下步驟:
[0016]步驟一:使可控開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)，將漂浮式的污水絮凝處理裝置放置在水溶液中，使陰極的上表面暴露在空氣中；
[0017]步驟二:設(shè)定控制器的閾值，當(dāng)水質(zhì)傳感器采集的數(shù)據(jù)大于控制器內(nèi)設(shè)定的閾值時(shí)，控制器發(fā)出控制信號(hào)使可控開(kāi)關(guān)閉合，從而使陰極和陽(yáng)極處于導(dǎo)通狀態(tài)，
[0018]陽(yáng)極與水發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生電子和絮凝劑，陰極通過(guò)電能回收裝置收集到來(lái)自陽(yáng)極的電子，陰極中間層收集的電子還原空氣中的氧氣生成水，陽(yáng)極產(chǎn)生的電子的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)電能回收裝置對(duì)電能的存儲(chǔ)。
[0019]原理分析:
[0020]水質(zhì)傳感器檢測(cè)到水質(zhì)超過(guò)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)，如濁度超標(biāo)，控制可控開(kāi)關(guān)接通，陰、陽(yáng)極通過(guò)導(dǎo)線連接電路接通，陰陽(yáng)極間產(chǎn)生電壓，輸出電能，電能回收裝置通過(guò)升壓模塊將電壓提高，開(kāi)始回收電能儲(chǔ)存于可充放電電池中，回收的電能可為水質(zhì)傳感器供電，多于的電能可以回收使用。
[0021]電路接通后，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，陽(yáng)極的鋁合金板或鐵合金板與水反應(yīng)生成氫氧化鋁或氫氧化亞鐵等絮凝劑材料，釋放放到水體中，絮凝劑捕獲污染物聚集沉淀，從而達(dá)到去除污染物的目的。陽(yáng)極氧化反應(yīng)中釋放的電子通過(guò)電路系統(tǒng)到達(dá)陰極，釋放的質(zhì)子在溶液中通過(guò)電場(chǎng)作用到達(dá)陰極。
[0022]電路接通后，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，陰極中間層的不銹鋼網(wǎng)或碳布收集到來(lái)自陽(yáng)極的電子，在陰極的活性炭層中還原空氣中的氧氣生成水。
[0023]水中的污染物絮凝沉淀結(jié)束后，水質(zhì)傳感器檢測(cè)到符合設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)，控制器控制可控開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，提示污水處理結(jié)束，減少陽(yáng)極損耗，降低成本。
[0024]本發(fā)明帶來(lái)的有益效果是，本發(fā)明裝置在應(yīng)用的過(guò)程中，無(wú)需消耗電能，同時(shí)本發(fā)明還是一種同時(shí)產(chǎn)生電能和絮凝劑的廢水處理裝置，與傳統(tǒng)絮凝法廢水處理相比較，該技術(shù)可原位生成活性較高的混凝劑，避免投加化學(xué)混凝劑所帶來(lái)的二次污染，還可以省去混凝劑所需要的儲(chǔ)存、混合和運(yùn)輸?shù)荣M(fèi)用。本發(fā)明所述一種漂浮式的污水絮凝處理裝置及采用該裝置實(shí)現(xiàn)的儲(chǔ)能方法，易操作，無(wú)能耗且效率高，所述裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于實(shí)際生產(chǎn)及使用。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為本發(fā)明所述的一種漂浮式的污水絮凝處理裝置一種漂浮式的污水絮凝處理裝置的原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]【具體實(shí)施方式】一:參見(jiàn)圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的一種漂浮式的污水絮凝處理裝置，它包括陰極1、陽(yáng)極2、浮塊3、可控開(kāi)關(guān)4、控制器5和水質(zhì)傳感器6 ;
[0027]所述的陰極1為平板型結(jié)構(gòu)，且平板型結(jié)構(gòu)分為三層，從上至下分別為上層、中間層和下層，其中，上層和下層采用活性炭粉與粘結(jié)劑混合實(shí)現(xiàn)，中間層采用不銹鋼網(wǎng)或碳布實(shí)現(xiàn)，
[0028]陽(yáng)極2為長(zhǎng)方形塊體，采用合金材料制成，
[0029]陰極1和陽(yáng)極2相對(duì)設(shè)置，且陰極1位于陰極1上方，浮塊3固定在陰極1的側(cè)壁上，
[0030]水質(zhì)傳感器6的數(shù)據(jù)信號(hào)輸出端與控制器5的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入端連接，控制器5的控制信號(hào)輸出端與可控開(kāi)關(guān)4的控制端連接，可控開(kāi)關(guān)4的一端與陽(yáng)極2連接，可控開(kāi)關(guān)4的另一端與陰極1連接。
[0031]本實(shí)施方式中，陰極1的上層和下層均是吸水材料層，其功能為催化氧氣還原生成水，陰極1的中間層功能為支撐和導(dǎo)電作用，三層結(jié)構(gòu)緊密壓合在一起構(gòu)成陰極1。
[0032]陽(yáng)極2采用合金材料制成，合金材料有助于減少陽(yáng)極材料自腐蝕反應(yīng)，降低成本。
[0033]陰極1四周通過(guò)螺栓或捆綁固定有浮塊，保證陰極1平面略高于水平面，陰極上層與空氣接觸，陰極1的中間層和下層吸水部分位于水平面以下，與溶液接觸。
[0034](一 )當(dāng)陽(yáng)極板1為鐵合金材料的陽(yáng)極時(shí)，鐵合金陽(yáng)極材料發(fā)生的電極反應(yīng)分別為:
[0035]陰極發(fā)生的反應(yīng)為:02+H++e — Η 20
[0036]陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng)為:Fe+H20— Fe (OH) 2+H++e
[0037]