申请日2017.06.20
公开(公告)日2017.08.11
IPC分类号C02F1/463
摘要
本发明公开一种连续式电化学水处理系统，包括至少一组水处理组件，每组所述水处理组件均包括一个电解槽和一个隔离槽，所述电解槽内的处理水由顶端的第一出水口溢出，进入所述隔离槽内，所述水位控制器控制所述隔离槽内水位低于所述第二进水口的高度，在隔离槽内的处理水与第二进水口之间形成空气隔离区域。本发明中隔离槽设置了水位控制器，控制隔离槽内水位低于其进水口的高度，在隔离槽内的处理水与第二进水口之间形成空气隔离区域，将两级水处理组件内水体通过空气隔离，各电解槽中的电离子相对独立，确保两级水处理组件的电化学絮凝处理过程不会相互影响，做到对污水废水进行连续式处理，提高污水处理效率和效果，使其适合工业化应用。
权利要求书
1.一种连续式电化学水处理系统，其特征在于，包括至少一组水处理组件，每组所述水处理组件均包括一个电解槽和一个隔离槽，所述电解槽具有第一进水口、第一出水口和至少一对工作电极，其中所述第一出水口位于所述电解槽的顶部;
所述隔离槽具有第二进水口、第二出水口和一个水位控制器，所述第二进水口位于隔离槽的顶部，第二进水口通过连接管线与所述第一出水口连通，所述电解槽内的处理水由顶端的第一出水口溢出，经连接管线和第二进水口进入所述隔离槽内，所述水位控制器控制所述隔离槽内水位低于所述第二进水口的高度，在隔离槽内的处理水与第二进水口之间形成空气隔离区域。
2.根据权利要求1所述的连续式电化学水处理系统，其特征在于，所述水处理组件为一组时，所述第一进水口通过输送管线与废水进口连通，所述第二出水口通过排水管线与处理水出口连通。
3.根据权利要求1所述的连续式电化学水处理系统，其特征在于，所述水处理组件为多组时，第一组水处理组件的第一进水口通过输送管线与废水进口连通，第二出水口通过另一输送管线与后一组水处理组件的第一进水口连通，最后一组水处理组件的第二出水口通过排水管线与处理水出口连通。
4.根据权利要求2或3所述的连续式电化学水处理系统，其特征在于，所述输送管线包括管道和安装在所述管道上的泵，所述泵将处理水由废水进水口或前一组水处理组件的第二出水口输送至后一组水处理组件的第一进水口或处理水出水口。
5.根据权利要求4所述的连续式电化学水处理系统，其特征在于，各组水处理组件的水位控制器与相邻的前一段输送管线的泵电连接，控制泵的工作状态。
6.根据权利要求3所述的连续式电化学水处理系统，其特征在于，各组水处理组件的第一进水口位于电解槽的底部，所述工作电极布置于第一进水口和第一出水口之间，每组所述水处理组件的电解槽上均设置有控制该组内工作电极通断的电源开关。
7.根据权利要求6所述的连续式电化学水处理系统，其特征在于，所述电解槽内的设置有多对相同组合的工作电极，正、负工作电极交错排列、平行分布在电解槽内。
8.根据权利要求7所述的连续式电化学水处理系统，其特征在于，各组水处理组件之间的工作电极的组合根据待处理水质进行配置。
9.一种利用权利要求1所述的连续式电化学水处理系统进行水处理的方法，其特征在于，该水处理系统包括至少三组水处理组件，第一组水处理组件的第一进水口通过输送管线与废水进口连通，第二出水口通过另一输送管线与后一组水处理组件的第一进水口连通，最后一组水处理组件的第二出水口通过排水管线与处理水出口连通;具体处理步骤为：
(1)将废水进口排出的废水通过输送管线放入第一组水处理组件的电解槽内，并给第一组水处理组件的工作电极通电，工作电极电解絮凝处理污水;
(2)废水持续进入第一组水处理组件的电解槽中，再由顶端溢出至同组的隔离槽中，隔离槽内开始蓄水，水位达到最低设定阀值时，隔离槽的第二出水口开启，并由下一段的输送管线向下一组水处理组件的电解槽排水;
(3)隔离槽内水位达到最高设定阀值时，所述水位控制器启动，控制该组水处理组件的电解槽的第一进水口关闭，电解槽的第一出水口停止溢水，隔离槽内的处理水与第二进口之间始终具有空气隔离区域;
(4)其余各组水处理组件按照步骤(2)、(3)循环处理污水，直至最后一组水处理组件排出处理后的污水。
说明书
连续式电化学水处理系统及其水处理方法
技术领域
本发明属于水处理领域，具体是涉及一种电化学污水处理系统。
背景技术
污水处理方法中，电化学絮凝处理污水是比较有效的一种处理方式，已有很久的历史，大量的研究人员也早已认可了该处理方式，并且自1906年首次发现以来一直致力于对电絮凝过程进行改进和修正，以满足工业需求，从而进一步的推广。
电絮凝法是利用电的解离作用，在化学凝聚剂的协助下，除去废水中的污染物或把有毒物转化为无毒物。其原理是以铝、铁等金属为阳极，在直流电的作用下，阳极被溶蚀，产生Al、Fe等离子，在经一系列水解、聚合及亚铁的氧化过程，发展成为各种羟基络合物、多核羟基络合物以至氢氧化物，使废水中的胶态杂质、悬浮杂质凝聚沉淀而分离.同时，带电的污染物颗粒在电场中泳动，其部分电荷被电极中和而促使其脱稳聚沉。此外，废水进行电解絮凝处理时，不仅对胶态杂质及悬浮杂质有凝聚沉淀作用，而且由于阳极的氧化作用和阴极的还原作用，能去除水中多种污染物。
电絮凝法在废水处理领域应用前景非常广，目前在市场上已经存在各式各样的电化学水处理装置，但至今为止电化学的水处理效果仍然存在许多不理想的地方，这也是电化学处理法至今推广仍未普及，接受度较低的主因。
以常见的电化学水处理装置为例，通常是将废水排入电解槽中，电解槽内布置片状或柱状金属制成的工作电极，对工作电极通电，并向电解槽内加入针对性的化学凝聚剂，利用工作电极的解离作用将废水中的胶态杂质、悬浮杂质凝聚沉淀。不足之处在于：1、需要根据待处理的污水的性质加入不同的化学凝聚剂(即絮凝剂)，化学凝聚剂的种类、组成以及用量必须严格控制，否则会影响到废水的处理效果，严重的话甚至会导致二次污染;2、废水杂质较多或种类复杂时，单独一个电解槽不能满足要求，需要多个不同工作电极的电解槽才能对废水彻底处理，如果废水的量非常多时，比如工业废水，需要容量巨大的电解槽才能符合要求，这样也就失去了使用价值。
针对这些问题，如果能够将多级电解槽串联，使废水能够连续的通过各级电解槽，则能够一举两得解决目前电化学水处理装置存在的缺陷，既能够设置多种不同的工作电极组合，减少甚至不用絮凝剂，又能够使整个设备小型化，提高经济效益。然而，由于废水的导电性，如果将各级电解槽串联成一体，各电解槽中的电离子会相互影响，并不能达到废水处理目的。本申请要研究的重点就在于如何既能将各级电解槽隔离又能实现废水的连续处理。
发明内容
发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种能够实现污水连续处理的电化学水处理系统，提高污水处理效率和效果，使其适合工业化应用。
技术方案：本发明所述连续式电化学水处理系统，包括至少一组水处理组件，每组所述水处理组件均包括一个电解槽和一个隔离槽，所述电解槽具有第一进水口、第一出水口和至少一对工作电极，其中所述第一出水口位于所述电解槽的顶部;
所述隔离槽具有第二进水口、第二出水口和一个水位控制器，所述第二进水口位于隔离槽的顶部，第二进水口通过连接管线与所述第一出水口连通，所述电解槽内的处理水由顶端的第一出水口溢出，经连接管线和第二进水口进入所述隔离槽内，所述水位控制器控制所述隔离槽内水位低于所述第二进水口的高度，在隔离槽内的处理水与第二进水口之间形成空气隔离区域。
优选地，所述水处理组件为一组时，所述第一进水口通过输送管线与废水进口连通，所述第二出水口通过排水管线与处理水出口连通。
优选地，所述水处理组件为多组时，第一组水处理组件的第一进水口通过输送管线与废水进口连通，第二出水口通过另一输送管线与后一组水处理组件的第一进水口连通，最后一组水处理组件的第二出水口通过排水管线与处理水出口连通。
优选地，所述输送管线包括管道和安装在所述管道上的泵，所述泵将处理水由废水进水口或前一组水处理组件的第二出水口输送至后一组水处理组件的第一进水口或处理水出水口。
优选地，各组水处理组件的水位控制器与相邻的前一段输送管线的泵电连接，控制泵的工作状态。
优选地，各组水处理组件的第一进水口位于电解槽的底部，所述工作电极布置于第一进水口和第一出水口之间，每组所述水处理组件的电解槽上均设置有控制该组内工作电极通断的电源开关。
优选地，所述电解槽内的设置有多对相同组合的工作电极，正、负工作电极交错排列、平行分布在电解槽内。
优选地，各组水处理组件之间的工作电极的组合根据待处理水质进行配置。
本发明中利用上述的连续式电化学水处理系统进行水处理的方法，该水处理系统包括至少三组水处理组件，第一组水处理组件的第一进水口通过输送管线与废水进口连通，第二出水口通过另一输送管线与后一组水处理组件的第一进水口连通，最后一组水处理组件的第二出水口通过排水管线与处理水出口连通;具体处理步骤为：
(1)将废水进口排出的废水通过输送管线放入第一组水处理组件的电解槽内，并给第一组水处理组件的工作电极通电，工作电极电解絮凝处理污水;
(2)废水持续进入第一组水处理组件的电解槽中，再由顶端溢出至同组的隔离槽中，隔离槽内开始蓄水，水位达到最低设定阀值时，隔离槽的第二出水口开启，并由下一段的输送管线向下一组水处理组本件的电解槽排水;
(3)隔离槽内水位达到最高设定阀值时，所述水位控制器启动，控制该组水处理组件的电解槽的第一进水口关闭，电解槽的第一出水口停止溢水，隔离槽内的处理水与第二进口之间始终具有空气隔离区域;
(4)其余各组水处理组件按照步骤(2)、(3)循环处理污水，直至最后一组水处理组件排出处理后的污水。
有益效果：(1)本发明中设置了至少一组水处理组件，每组水处理组件均由电解槽和隔离槽组成，电解槽内设置工作电极，对槽体内的水体进行电化学絮凝处理;隔离槽设置了水位控制器，控制隔离槽内水位低于其进水口的高度，在隔离槽内的处理水与第二进水口之间形成空气隔离区域，将两级水处理组件内水体通过空气隔离，各电解槽中的电离子相对独立，确保两级水处理组件的电化学絮凝处理过程不会相互影响，从而提升水处理效果，做到对污水废水进行连续式处理，提高污水处理效率和效果，使其适合工业化应用;
(2)本发明中电解槽的进水口位于底端，出水口位于顶端，工作电极分布于进水口和出水口之间，废水由下至上流动，电解反应进行的彻底，电解絮凝的效果大幅提高，配合多级电解的处理方式，无需在各级电解槽内加入絮凝剂，便能够得到极高的絮凝效果，达到分离水中细菌、微生物、重金属甚至是特定的有机物质等各种不利物质的效果;
(3)本发明中能够根据要处理的污水的水质，有针对性的在各级水处理组件中采用不同材质的金属片作为不同的工作电极，从而实现了高效电离子交换，产生有精确针对性的絮凝效果;同时，每个电解槽设置独立的电源和开关，创造出有针对特定水质的特定电压、电流的电解条件，并精确的控制电离子的交换时间，将污水中的污物微粒完全与水分离，配合连续式的处理方式，实现污水即刻变清水这一传统电化学絮凝设备无法比拟的效果;
(4)除上述的效果外，额外带来的是，本发明由于处理方式和设备结构完全不同于传统的电化学絮凝设备，能够做到对废水连续式的处理，因此每级水处理组件的体积均远小于传统的设备，即时是处理水质比较特殊的污水，需要多级的水处理组件，相比传统设备也大幅度的减少了占地面积和制造使用成本，甚至能够达到家用、工业两用的效果。