申请日2005.07.12
公开(公告)日2007.01.17
IPC分类号C02F1/46; C02F3/10; C02F1/24
摘要
本发明提出一种将电化学处理和膜生物处理有机结合在一起的一体化废水处理装置及处理方法。本发明这样完成：一体化废水处理装置由密闭电化学反应区，浮除区和膜生物反应区组成;进水口设于密闭电化学反应区，水流依次经过密闭电化学反应区，浮除区和膜生物反应区;出水口设于膜生物反应区。本发明的处理方法是将废水先经密闭电化学反应区处理，再进行浮除处理，然后通过膜生物反应区处理。本发明将电化学处理和膜生物处理两种处理时间短且对不同物质高处理效率的新式处理技术合并，实现一体化设备以节省废水处理设施用地。使用电化学法为前处理，将对生物有害或生物难分解物质去除，以提高废水中BOD/COD比值，有利膜生物反应器维持高去除率。
权利要求书
1.一体化废水处理装置，其特征是：装置由密闭电化学反应区，浮除区和膜生物 反应区组成;进水口设于密闭电化学反应区，水流依次经过密闭电化学反应区， 浮除区和膜生物反应区;出水口设于膜生物反应区。
2.如权利要求1所述的一体化废水处理装置，其特征是：电化学反应区的极隔 板设置为与地面平行方式排列，工作电压在100~200V，工作电流在10~50A。
3.如权利要求1所述的一体化废水处理装置，其特征是：电化学反应区的电源 器可定时切换正负电源。
4.如权利要求1所述的一体化废水处理装置，其特征是：装置内还设有加药机， 加压泵和风机室。
5.如权利要求1所述的一体化废水处理装置，其特征是：电化学反应区由两个 反应区组成，第一区由非溶性金属极板构成，第二区由可溶性金属极板构成。
6.一体化废水处理方法，其特征是：将废水先经密闭电化学反应区处理，再进 行浮除处理，然后通过膜生物反应区处理。
说明书
一体化废水处理装置及处理方法
技术领域
本发明涉及一种一体化废水处理装置及处理方法。
背景技术
现有的废水处理装置，一般是采用电化学方法，主要有低压电絮凝型和高 压脉冲型。低压电絮凝型的工作电压在36V以下，电流约在200~300A。此机型 的优点在于设备结构简单，电源器类似电镀系统，对废水中重金属物质的去除 率较高。但缺点在于电耗较大而且可溶性阳极的损耗很大，除造成运行成本较 高外，产生的大量污泥会造成二次污染。另外，电絮凝过程中电解一段时间后， 阳极极板会发生钝化现象，造成阳极溶出停止，电絮凝作用消失，电化学的处 理效果下降。
高压脉冲型为将电解槽与脉冲电源连接构成的电化学机型，在国内处于起 步阶段。此机型的优点在于节能，并能节省可溶性阳极的消耗。缺点在于高压 脉冲电压极高，有安全上的隐忧，另外由于电源器较为精密复杂，成本较高而 且须有专门技术人员操作。
膜生物反应器是将生物氧化与膜分离技术合并，将生物可分解的有机物质 进行分解，再利用膜分离法生产出低浊度处理水的废水处理技术。膜生物反应 器技术(Membrane bioreactor，MBR)通常应用于二级生物处理，由于具有生物 处理与薄膜过滤特性，处理水质可达到三级处理的性能，为一新世代的生物处 理技术。将废水直接经膜生物反应器处理，由于杂质很多，易造成膜孔堵塞， 十分耗费。
发明内容
本发明旨在提出一种将电化学处理和膜生物处理有机结合在一起的一体化 废水处理装置。
本发明这样完成：一体化废水处理装置，其特征是：装置由密闭电化学反应 区，浮除区和膜生物反应区组成;进水口设于密闭电化学反应区，水流依次经过 密闭电化学反应区，浮除区和膜生物反应区;出水口设于膜生物反应区。
本发明电化学反应区的极隔板设置为与地面平行方式排列，工作电压在 100~200V，工作电流在10~50A。
为避免污染物逐渐累积在阴极板上而降低电解效率，并可使极板的消耗平 均，延长维修更换周期。本发明电化学反应区的电源器设置为可定时切换正负 电源。
为使电解氧化及电絮凝两个功能均能发挥，本发明电化学反应区由两个反 应区组成，第一区由非溶性金属极板构成，第二区由可溶性金属极板构成。
本发明还设有加药机，加压泵和风机室。
本发明的处理方法是将废水先经密闭电化学反应区处理，再进行浮除处理， 然后通过膜生物反应区处理。本发明将电化学处理和膜生物处理两种处理时间 短且对不同物质高处理效率的新式处理技术合并，实现一体化设备以节省废水 处理设施用地。使用电化学法为前处理，将对生物有害或生物难分解物质去除， 以提高废水中BOD/COD比值，有利膜生物反应器维持高去除率。
本发明采用模块化设计，可随需求组装成任何处理量的污水站，有利于批 量生产及自动化操作的设计。一体化设计使处理设施机动性高，可方便将处理 设施迁移或在发生污染事件时做紧急处理设备使用。
电化学反应区的极隔板设置采用与地面平行方式排列，不同于一般电化学 法的垂直排列，可以减少阻塞情形的发生。电化学反应区采用密闭式结构，不 同于一般电化学法的开放式槽体结构，其优点有：
(1)避免废水臭味或有毒气体逸散，并避免操作人员失误触电。
(2)废水电解过程产生的氢气及氧气微细气泡，可保持在水体中不逸散，这些 气泡可以在后续的浮除单元中与电解分离的污染物结合，减轻污染物比重，便 于自水体中浮除分离，减少浮除使用的能耗。
(3)密闭式结构可适应压力流，处理废水的流速可以加大，除了减少电化学反 应时间外，雷诺系数的增加亦可减少浓差极化，降低电耗，提高电解效率。
本发明的工作电压在100~200V，电流一般在10~50A之间。较小的工作电流 使得阳极损耗减轻，一般亚铁的溶出量为20mg/L，产生的污泥量也随之减少。 另外由于工作电压维持在200V以下，采用一般交流用电220V转换直流，无须 大型整流设备，因此电源器的制造成本相对较低，安全性亦较高压脉冲型优良。
一般电化学设备的极板不是使用可溶性阳极就是使用非溶性金属，其中使 用可溶性阳极一般对含重金属的废水处理效果较好，但对有机物的电解氧化能 力较差。而使用非溶性金属极板恰好相反：对含重金属的废水处理效果较差， 但对有机物的电解氧化能力较强。本发明的电化学反应区分成两个：第一区由 非溶性金属极板构成，第二区由可溶性金属极板构成。其造成的功效为：电解 氧化及电絮凝两个功能均能发挥，尤其在电镀废水中除了大量的重金属外还含 有清洁剂的成分，清洁剂常会干扰电絮凝对于重金属的去除反应，本发明的电 化学设备在第一区中先进行电解氧化作用，将废水中的有机物如清洁剂等先行 分解破坏，在第二区再行电絮凝作用，将可提升整体电化学反应的污染物去除 率。