申请日2014.07.29
公开(公告)日2014.11.26
IPC分类号C02F1/46; C02F1/461; C02F1/467; C02F1/465; C02F1/463
摘要
本发明公开一种用于废水处理的新型电化学处理设备及其废水处理方法，包括高频脉冲电源、电化学反应装置、加气装置、第一加药装置、第二加药装置及第一辅助氧化反应装置;电化学反应装置包括反应器壳体和设置于反应器壳体内部的正、负电极，高频脉冲电源分别连接于正、负电极，反应器壳体内部形成有用于容纳废水的电化学反应腔;藉此，在高频脉冲电源所提供的电流作用下，通过加气装置、第一加药装置、第二加药装置及第一辅助氧化反应装置等协同作用，废水在电化学反应装置内发生电絮凝、电催化氧化、电气浮、电解、电离等作用，有效去除废水中的污染物质，该设备的能耗较低、处理效果好、自动化程度高、操作环境卫生状况良好且运行费用低。
权利要求书
1.一种用于废水处理的新型电化学处理设备，其特征在于：包括有高频脉冲电源、电化学反应装置、加气装置、第一加药装置、第二加药装置及第一辅助氧化反应装置;
其中，该电化学反应装置包括有反应器壳体和设置于反应器壳体内部的正、负电极，前述高频脉冲电源分别连接于该正、负电极，该反应器壳体内部形成有用于容纳废水的电化学反应腔，以及，该反应器壳体上开设有进水口、出水口、用于投加气体的加气孔及用于投加药剂的加药孔;
该加气装置包括气源和连接于气源与前述加气孔之间的加气管，该加气管上设置有气体流量计;该第一加药装置包括有第一加药箱和第一加药管，该第一加药管连接于第一加药箱与前述加药孔之间;该第二加药装置包括有第二加药箱和第二加药管，该第二加药管连接于第二加药箱与前述第一辅助氧化反应装置之间;该第一辅助氧化反应装置上设置有供废水接入的进水口和用于给电化学反应装置提供处理水源的出水口，该第一辅助氧化反应装置的出水口经管道连接于前述反应器壳体上的进水口;
以及，该反应器壳体上的出水口连接有第二辅助氧化反应装置，该第二辅助氧化反应装置上设置有进水口及出水口，前述反应器壳体上的出水口经管道连接于该第二辅助氧化反应装置的进水口，并该第二辅助氧化反应装置的出水口连接有VF膜过滤装置。
2.根据权利要求1所述的用于废水处理的新型电化学处理设备，其特征在于：所述第一、二辅助氧化反应装置采用超声波装置、紫外线装置、微波装置、方波装置、X射线装置、γ射线装置中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的用于废水处理的新型电化学处理设备，其特征在于：所述加气管上设置有冲洗电磁阀，该冲洗电磁阀与前述气体流量计并联设置。
4.根据权利要求1所述的用于废水处理的新型电化学处理设备，其特征在于：所述反应器壳体内设置一对正、负电极或多对正、负电极或者多个正电级、一个负电极。
5.根据权利要求1或4所述的用于废水处理的新型电化学处理设备，其特征在于：所述正、负电极为铝质或铁质或碳纤维材质。
6.根据权利要求1所述的一种用于废水处理的新型电化学处理设备，其特征在于：所述反应器壳体为绝缘壳体。
7.根据权利要求1所述的用于废水处理的新型电化学处理设备，其特征在于：所述反应器壳体为若干支，该若干支反应器壳体并联设置为1至100列，每列串联1～100支;前述电化学反应装置设置有座体，前述若干支反应器壳体布置于该座体内。
8.根据权利要求7所述的用于废水处理的新型电化学处理设备，其特征在于：所述座体上设置有中央控制箱，该中央控制箱分别连接于前述高频脉冲电源、电化学反应装置、加气装置、第一加药装置、第二加药装置、第一辅助氧化反应装置、第二辅助氧化反应装置及VF膜过滤装置。
9. 一种废水处理的方法，其特征在于 ：采用如权利要求 1 所述的用于废水处理的新型电化学处理设备，包括的步骤有
(1)将废水输入到第一辅助氧化反应装置中，前述第二加药装置朝向第一辅助氧化反应装置内加注含有还原剂、H2O2、HCl、H2SO4 的药水，该药水对废水进行初步氧化，并调节废水的PH值;
(2)经步骤(1)处理后的废水输入至前述电化学反应装置的电化学反应腔内;前述加气装置将含有压缩空气、氧气、臭氧、氮气、二氧化碳气体的气源往电化学反应腔内加注，投加气体对正、负电极表面进行冲刷并使电化学反应腔内保持一定的压力;前述第一加药装置朝向电化学反应腔内加注含有还原剂、H2O2、HCl、H2SO4 的药水，在前述高频脉冲电源所提供的电流作用下，废水在电化学反应腔内发生电絮凝、电催化氧化、电气浮、电解、电离作用;
(3)经步骤(2)处理后的废水输入至前述第二辅助氧化反应装置中，对废水中污染物作进一步氧化降解;
(4)经步骤(3)处理后的废水经VF膜过滤装置过滤后排出。
说明书
一种用于废水处理的新型电化学处理设备及其废水处理方法
技术领域
本发明涉及水处理领域技术，尤其是指一种用于废水处理的新型电化学处理设备及其废水处理方法。
背景技术
环境保护是人们十分关心的问题,污水回用及金属回收再利用是企业发展的一个必然的趋势。之前的废水处理设备在实际使用时发现，其还存在较多的缺陷，例如，膜的堵塞、高耗能的电费等，这些无疑加剧了污水的处理成本, 往往高成本也导致某些企业将废水处理设备作为应付环保检查的一种摆设。
目前，电化学技术作为一种“清洁技术”,具有快速、灵敏、准确、高效、结构简单、安全可靠、便于自动化等优点,其在净化环境的工作中正日益显示出独特的优越性, 电化学处理设备逐渐成为解决环境问题的有利工具,在环境保护领域中将发挥着愈来愈重要的作用;但是目前的电化学处理设备一直存在着能耗大、成本高、有副反应等不足。
因此，需要研究出一种新的技术方案来解决上述问题。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种用于废水处理的新型电化学处理设备及其废水处理方法，其能够有效去除废水中的污染物质，且该设备的能耗较低、处理效果好、自动化程度高、操作环境卫生状况良好、运行费用低，有利于推广应用。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种用于废水处理的新型电化学处理设备，包括有高频脉冲电源、电化学反应装置、加气装置、第一加药装置、第二加药装置及第一辅助氧化反应装置;
其中，该电化学反应装置包括有反应器壳体和设置于反应器壳体内部的正、负电极，前述高频脉冲电源分别连接于该正、负电极，该反应器壳体内部形成有用于容纳废水的电化学反应腔，以及，该反应器壳体上开设有进水口、出水口、用于投加气体的加气孔及用于投加药剂的加药孔;
该加气装置包括气源和连接于气源与前述加气孔之间的加气管，该加气管上设置有气体流量计;该第一加药装置包括有第一加药箱和第一加药管，该第一加药管连接于第一加药箱与前述加药孔之间;该第二加药装置包括有第二加药箱和第二加药管，该第二加药管连接于第二加药箱与前述第一辅助氧化反应装置之间;该第一辅助氧化反应装置上设置有供废水接入的进水口和用于给电化学反应装置提供处理水源的出水口，该第一辅助氧化反应装置的出水口经管道连接于前述反应器壳体上的进水口;
以及，该反应器壳体上的出水口连接有第二辅助氧化反应装置，该第二辅助氧化反应装置上设置有进水口及出水口，前述反应器壳体上的出水口经管道连接于该第二辅助氧化反应装置的进水口，并该第二辅助氧化反应装置的出水口连接有VF膜过滤装置。
作为一种优选方案，所述第一、二辅助氧化反应装置采用超声波装置、紫外线装置、微波装置、方波装置、X射线装置、γ射线装置中的一种或几种。
作为一种优选方案，所述加气管上设置有冲洗电磁阀，该冲洗电磁阀与前述气体流量计并联设置。
作为一种优选方案，所述反应器壳体内设置一对正、负电极或多对正、负电极或者多个正电级、一个负电极。
作为一种优选方案，所述正、负电极为铝质或铁质或碳纤维材质。
作为一种优选方案，所述反应器壳体为绝缘壳体。
作为一种优选方案，所述反应器壳体为若干支，该若干支反应器壳体并联设置为1至100列，每列串联1～100支;前述电化学反应装置设置有座体，前述若干支反应器壳体布置于该座体内。
作为一种优选方案，所述座体上设置有中央控制箱，该中央控制箱分别连接于前述高频脉冲电源、电化学反应装置、加气装置、第一加药装置、第二加药装置、第一辅助氧化反应装置、第二辅助氧化反应装置及VF膜过滤装置。
一种废水处理的方法，包括的步骤有
(1)将废水输入到第一辅助氧化反应装置中，前述第二加药装置朝向第一辅助氧化反应装置内加注含有还原剂、H2O2、HCl、H2SO4 的药水，该药水对废水进行初步氧化，并调节废水的PH值;
(2)经步骤(1)处理后的废水输入至前述电化学反应装置的电化学反应腔内;前述加气装置将含有压缩空气、氧气、臭氧、氮气、二氧化碳气体的气源往电化学反应腔内加注，投加气体对正、负电极表面进行冲刷并使电化学反应腔内保持一定的压力;前述第一加药装置朝向电化学反应腔内加注含有还原剂、H2O2、HCl、H2SO4 的药水，在前述高频脉冲电源所提供的电流作用下，废水在电化学反应腔内发生电絮凝、电催化氧化、电气浮、电解、电离作用;
(3)经步骤(2)处理后的废水输入至前述第二辅助氧化反应装置中，对废水中污染物作进一步氧化降解;
(4)经步骤(3)处理后的废水经VF膜过滤装置过滤后排出。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其主要是在高频脉冲电源所提供的电流作用下，通过加气装置、第一加药装置、第二加药装置、第一辅助氧化反应装置等协同作用，废水在电化学反应装置内发生电絮凝、电催化氧化、电气浮、电解、电离等作用，从而，有效去除废水中胶体和悬浮类污染物质，并对乳化油、大分子有机物、微生物、重金属离子、氟离子、浊度和部分有色类物质具有良好的去除效果，大大提高了可生化性;而后续的第二辅助氧化反应装置及VF膜过滤装置对污染物进一步去除;该设备能够有效去除废水中的污染物质，且其能耗较低、自动化程度高、处理效果好、泥渣含水率低、操作环境卫生状况良好、运行费用低，有利于推广应用;
其次是，前述反应器壳体内可以设置一对正、负电极或多对正、负电极或者多个正电级、一个负电极，在电极的选择性、电极的活化等方面有了很大提高;以及，前述电化学反应装置的结构设计独特、巧妙，其通过将反应器壳体设计为支状，并将若干支反应器壳体以“并联设置为1至100列，每列串联1～100支”的布置模式设置于座体内，其结构布置合理、紧凑，所占用空间小，有利于设备微型化设计与制作，便于企业等对该设备的使用与管理。