申请日2014.12.11
公开(公告)日2015.03.25
IPC分类号C02F1/463; C02F1/467; C02F1/465; C02F1/52
摘要
本发明涉及一种脱硫废水的电化学处理装置，其包括电化学处理池、第一极板及第二极板、电极定时转换器、耦合沉淀池、溢流堰以及刮渣组件。该脱硫废水的电化学处理装置组装快捷，无需额外添加化学药剂，操作简单，大大减少了工作人员的工作量，且采用周期性的电极反转，第一极板与第二极板的使用寿命得以延长，电极钝化的问题得以解决，减少了能耗，节省运行费用。
摘要附图
权利要求书
1.一种脱硫废水的电化学处理装置，其特征在于，包括：
电化学处理池，具有底壁以及相对设置的第一侧壁和第二侧壁;所述第一 侧壁与所述底壁配合设有多个第一极板安装槽;所述第二侧壁与所述底壁配合 设有多个第二极板安装槽;所述电化学处理池从所述底壁的一端至另一端依次 为进水端和出水端;
第一极板及第二极板，分别插设在所述第一极板安装槽及所述第二极板安 装槽内;所述第一极板与所述第二极板间隔设置;位于所述出水端的极板为所 述第一极板，该第一极板与所述第二侧壁紧密接触且该第一极板的下部在靠近 所述第二侧壁的位置开设有出水口，上部比相邻的所述第二极板的上部低形成 出渣口;其余的所述第一极板与所述第二侧壁之间以及所有的所述第二极板与 所述第一侧壁之间均设有间隙，该间隙配合所述第一极板与所述第二极板之间 的间隙形成过水通道;
电极定时转换器，两个输出端分别与所述第一极板及所述第二极板电连接， 用于定时反转所述第一极板与所述第二极板的电性;
耦合沉淀池，通过所述出水口与所述电化学处理池连通，具有沉淀部、位 于所述沉淀部上的絮凝部以及位于所述絮凝部上的澄清部;
溢流堰，设在所述耦合沉淀池内，且堰口位于所述澄清部，所述溢流堰具 有用于与外界接通的出水通道;以及
刮渣组件，包括导板、刮渣板以及驱动件，所述导板设在耦合沉淀池上且 一端与所述出水端的所述第一极板的上部齐平设置，所述驱动件用于驱动所述 刮渣板沿所述导板滑动将从所述出渣口流出的浮渣刮除。
2.如权利要求1所述的脱硫废水的电化学处理装置，其特征在于，所述底 壁的上表面为台阶结构，且从所述进水端至所述出水端高度依次降低;所述台 阶结构的台阶面包括平面部及斜面部，所述平面部在所述过水通道的拐角处靠 近相应的所述第一侧壁或所述第二侧壁，所述斜面部为从所述平面部延伸至相 应的所述第一侧壁或所述第二侧壁的台阶面部分，且沿着所述过水通道，所述 斜面部的高度越来越低。
3.如权利要求2所述的脱硫废水的电化学处理装置，其特征在于，所述斜 面部倾斜的斜率为5～10°。
4.如权利要求1所述的脱硫废水的电化学处理装置，其特征在于，位于所 述出水端的所述第一极板为石墨板，其余所述第一极板包括铁极板和铝极板， 且所述铁极板与所述铝极板间隔设置;所述第二极板为石墨板。
5.如权利要求1所述的脱硫废水的电化学处理装置，其特征在于，还包括 设在所述第一侧壁上的第一导电条以及设在所述第二侧壁上的第二导电条，所 述第一极板与所述第一导电条电连接，所述第二极板与所述第二导电条电连接， 所述第一导电条及所述第二导电条分别与所述电极定时转换器的两个输出端电 连接。
6.如权利要求1或5所述的脱硫废水的电化学处理装置，其特征在于，所 述电极定时转换器的电极反转时间控制在1～5分钟。
7.如权利要求1所述的脱硫废水的电化学处理装置，其特征在于，所述电 化学处理池的材质为20～30mm厚度的聚苯乙烯板。
8.如权利要求1所述的脱硫废水的电化学处理装置，其特征在于，所述沉 淀部为漏斗状结构。
9.如权利要求1所述的脱硫废水的电化学处理装置，其特征在于，除位于 所述出水端的所述第一极板外，其余的所述第一极板及所有的所述第二极板的 上部齐平设置。
10.如权利要求9所述的脱硫废水的电化学处理装置，其特征在于，位于 所述出水端的所述第一极板的上部比相邻的所述第二极板的上部低1～3cm。
说明书
脱硫废水的电化学处理装置
技术领域
本发明涉及废水处理领域，尤其是涉及一种脱硫废水的电化学处理装置。
背景技术
目前世界上的一次能源构成仍以煤炭为主，其消耗量占总能源的70%左右。 火力发电厂以动力煤作为主要燃料，会产生大量的污染物质，如就2010年整年， 我国的二氧化硫、氮氧化物排放总量分别为2267.8万吨、2273.6万吨，位居世 界第一，烟粉尘排放量为1446.1万吨，均远超出环境承载能力，造成环境污染， 如雾霾、硫酸型烟物等一次和二次污染，严重影响人类健康及生厂生活活动， 因此需要控制电厂燃煤烟气的排放。石灰石-石膏湿法作为一种高效脱硫技术， 在多年的技术累积和改进中已成为一种主流工艺。当使用湿法技术冲刷来自燃 煤产生的烟道脏气流时，许多烟气中的有害物质由气相中以溶解性或固体形式 进入到液相中形成脱硫(FGD)废水。脱硫废水中包含着Hg、Pb、Cd和As等 重金属和类金属，高浓度悬浮物和SO42-、F-、Cl-等无机离子，并且其浓度达到 有害的地步。如果这些脱硫废水未能有效的处理将会危害环境和人体健康。因 此在很多电厂采取不同的方法处理脱硫废水，以期达到污水排放标准或实现循 环回用，其中应用最广泛的方法为物理化学法，如絮凝沉淀法。物理化学法主 要通过加入石灰或Ca(OH)2调节pH，再加入有机硫TMT-15、PFC、PAM等进 行反应絮凝澄清，最后进行中和以达到去除作用。然而由于脱硫废水的水质变 化快，使用传统的絮凝沉淀法无法达到去除微量重金属的目的，且大量使用药 剂，不仅需要付出高额的处理成本，也可能在水体中引入本不存在的污染物， 造成二次污染。
发明内容
基于此，有必要提供一种可节约成本且能够去除多种微凉重金属离子的脱 硫废水的电化学处理装置。
一种脱硫废水的电化学处理装置，包括：
电化学处理池，具有底壁以及相对设置的第一侧壁和第二侧壁;所述第一 侧壁与所述底壁配合设有多个第一极板安装槽;所述第二侧壁与所述底壁配合 设有多个第二极板安装槽;所述电化学处理池从所述底壁的一端至另一端依次 为进水端和出水端;
第一极板及第二极板，分别插设在所述第一极板安装槽及所述第二极板安 装槽内;所述第一极板与所述第二极板间隔设置;位于所述出水端的极板为所 述第一极板，该第一极板与所述第二侧壁紧密接触且该第一极板的下部在靠近 所述第二侧壁的位置开设有出水口，上部比相邻的所述第二极板的上部低形成 出渣口;其余的所述第一极板与所述第二侧壁之间以及所有的所述第二极板与 所述第一侧壁之间均设有间隙，该间隙配合所述第一极板与所述第二极板之间 的间隙形成过水通道;
电极定时转换器，两个输出端分别与所述第一极板及所述第二极板电连接， 用于定时反转所述第一极板与所述第二极板的电性;
耦合沉淀池，通过所述出水口与所述电化学处理池连通，具有沉淀部、位 于所述沉淀部上的絮凝部以及位于所述絮凝部上的澄清部;
溢流堰，设在所述耦合沉淀池内，且堰口位于所述澄清部，所述溢流堰具 有用于与外界接通的出水通道;以及
刮渣组件，包括导板、刮渣板以及驱动件，所述导板设在耦合沉淀池上且 一端与所述出水端的所述第一极板的上部齐平设置，所述驱动件用于驱动所述 刮渣板沿所述导板滑动将从所述出渣口流出的浮渣刮除。
在其中一个实施例中，所述底壁的上表面为台阶结构，且从所述进水端至 所述出水端高度依次降低;所述台阶结构的台阶面包括平面部及斜面部，所述 平面部在所述过水通道的拐角处靠近相应的所述第一侧壁或所述第二侧壁，所 述斜面部为从所述平面部延伸至相应的所述第一侧壁或所述第二侧壁的台阶面 部分，且沿着所述过水通道，所述斜面部的高度越来越低。
在其中一个实施例中，所述斜面部倾斜的斜率为5～10°。
在其中一个实施例中，位于所述出水端的所述第一极板为石墨板，其余所 述第一极板包括铁极板和铝极板，且所述铁极板与所述铝极板间隔设置;所述 第二极板为石墨板。
在其中一个实施例中，所述电化学处理装置还包括设在所述第一侧壁上的 第一导电条以及设在所述第二侧壁上的第二导电条，所述第一极板与所述第一 导电条电连接，所述第二极板与所述第二导电条电连接，所述第一导电条及所 述第二导电条分别与所述电极定时转换器的两个输出端电连接。
在其中一个实施例中，所述电极定时转换器的电极反转时间控制在1～5分 钟。
在其中一个实施例中，所述电化学处理池的材质为20～30mm厚度的聚苯乙 烯板。
在其中一个实施例中，所述沉淀部为漏斗状结构。
在其中一个实施例中，除位于所述出水端的所述第一极板外，其余的所述 第一极板及所有的所述第二极板的上部齐平设置。
在其中一个实施例中，位于所述出水端的所述第一极板的上部比相邻的所 述第二极板的上部低1～3cm。
上述脱硫废水的电化学处理装置组装快捷，无需额外添加化学药剂，操作 简单，大大减少了工作人员的工作量，且采用周期性的电极反转，第一极板与 第二极板的使用寿命得以延长，电极钝化的问题得以解决，减少了能耗，节省 运行费用。电化学处理池中通过电絮凝作用释放出Al或Fe与惰性阴极电解产 生的OH-反应生成多核络合物，再聚合成絮凝剂，将水中重金属和SO42-、F-、 Cl-等污染物絮凝沉淀下来，并且通过阳极氧化、阴极还原反应降低COD和阴极 产气的作用将一些重金属和悬浮物质气浮到水面上进一步实现污染物的去除。 当反转电极后，进行电解作用，阳极产生氧气氧化Fe2+形成Fe3+使絮凝剂有更好 的絮凝和沉降效果，阴极可以将Cl-还原为Cl2，实现脱盐。从而，经过以上电 化学处理可以实现多变水质中微量重金属的去除。