申请日2019.01.25
公开(公告)日2019.05.10
IPC分类号C02F9/14; C02F101/10
摘要
本发明公开了一种中小型污水处理设备的电解除磷设备及方法，该设备包括：电解板;可调式供电电源设备，用于给电解板提供可变的电源电压，以控制电解出来的铁离子或铝离子量;时间控制器，用于提供时间信号至电解板，以通过可调式供电电源设备自动改变电解板的正负极;中间继电器，用于将时间信号以及可调式供电电源设备输出的电源信号传送至电解板;电压电流表，用于实时采样电解板的实时电压电流，本发明通过将电解除磷设备置放在缺氧区前，通过电解进水和系统高含氧量的回流液，且在通过缺氧区设置的多级沉淀结构和专有填料及多级折流的方式使得总磷能够有效去除，通过调整电压电流和正负极自动调换的方式可有效的节约能耗和延长维护周期。
权利要求书
1.一种中小型污水处理设备的电解除磷设备，包括
电解板，为双铁电解板或双铝电解板或铝/铁板;
可调式供电电源设备，用于给所述电解板提供可变的电源电压，以控制所述电解板电解出来的铁离子或铝离子量;
时间控制器，用于提供时间信号至所述电解板，以通过所述可调式供电电源设备提供的电源电压定时自动改变所述电解板的正负极;
中间继电器，用于将所述时间控制器输出的时间信号以及可调式供电电源设备输出的电源信号传送至所述电解板;
电压电流表，用于实时采样所述电解板的实时电压电流。
2.如权利要求1所述的一种中小型污水处理设备的电解除磷设备，其特征在于：所述电解板包括形状大小一致的两块矩形铁板，板间距为5mm～40mm。
3.如权利要求1所述的一种中小型污水处理设备的电解除磷设备，其特征在于：所述可调式供电电源设备提供5V～28V直流电压。
4.如权利要求1所述的一种中小型污水处理设备的电解除磷设备，其特征在于：所述可调式供电电源设备针对不同进水量和不同进水总磷的浓度，有效调节电流，制定出不同进水量和不同浓度的电解方案，以控制所述电解板电解出来的铁离子或铝离子量，达到既有效处理掉水中的磷，又防止电解多余的铁离子或铝离子对好氧区硝化作用产生影响。
5.一种中小型污水处理设备的电解除磷方法，包括如下步骤：
步骤S1，将所述电解除磷设备的双铁电解板或双铝电解板或铝/铁板设置于缺氧区之前，其进水来源于曝气池或沉淀池回流液;
步骤S2，通过利用可调式供电电源设备给所述电解板提供电压以电解进水和系统高含氧量的回流液。
6.如权利要求5所述的一种中小型污水处理设备的电解除磷方法，其特征在于：于步骤S2中，所处理水质中高氧含氧量将电解出的Fe2+离子转化成Fe3+离子，铁离子或铝离子通过多级折流的方式，与进水中的磷酸根迅速反应生成沉淀有效沉淀在化粪和缺氧区。
7.如权利要求6所述的一种中小型污水处理设备的电解除磷方法，其特征在于：多余的铁离子或铝离子与氢氧根生成絮凝物，与水中的电解质反应，通过压缩双电子层、吸附电中和等原理破坏水中胶体的稳定程度，使可溶性胶体不稳并产生沉淀一共沉淀去除。
8.如权利要求7所述的一种中小型污水处理设备的电解除磷方法，其特征在于：于步骤S2中，所述可调式供电电源设备针对不同的进水总磷的浓度和水量，通过调整电压电流和正负极自动调换的方式控制电解出来的铁离子或铝离子量，达到既有效处理掉水中的磷，又防止电解多余的铁离子或铝离子对好氧区硝化作用产生影响。
9.如权利要求5所述的一种中小型污水处理设备的电解除磷方法，其特征在于，所述方法还包括：于缺氧区设置多级沉淀结构和专有填料，使磷酸铁或磷酸铝等物质能有效沉降，电解设备产生的剩余铁离子或铝离子、氢氧化铁和氢氧化铝在缺氧区继续参与除磷反应。
10.如权利要求5所述的一种中小型污水处理设备的电解除磷方法，其特征在于：所述双铁电解板或双铝电解板或铝/铁板包括形状大小一致的两块矩形铁板或铝板，板间距为5mm～40mm。
说明书
一种中小型污水处理设备的电解除磷设备及方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种中小型污水处理设备的电 解除磷设备及方法。
背景技术
我国目前处于农村改造快速发展时期，其中农村污水排放问题尤其突出， 污水量大、且分散，不易集中处理，因此中小型污水处理设备具有实施易、分 布广、环境受限少等特点，能够得到农村市场的广泛运用。
目前，污水除磷方法通常有两种：生物法和化学沉淀法及其联合工艺。但 是，生物法除磷效率不够稳定，无法满足日益严格的污水排放标准;化学沉淀 法被广泛应用于各种污水处理工艺中，需额外增加储药罐和计量泵，且需专人 进行设备维护和药剂配置，占地面积偏大，应用到农村市场的中小型污水处理 领域很不方便。
电解除磷能够有效的针对中小型污水处理设备的除磷问题，具有能耗低、 更换周期长、除磷效果好、无人值守等特点，特别适用于中小型污水处理设备 的除磷。
目前，电解除磷极板材料多用双铝板、铝/铁板和双铁板，其中双铁板的使 用寿命较长。双铁板的问题在于出水中过多的铁离子或铝离子使水呈黄色或红 色，影响水质的色度，从而达不到排放的要求;而铝在电解过程中，能耗较低 时铝板表面易钝化，需要超声波等除垢装置及时处理，但同时也增加了设备的 成本。电解除磷板放置于好氧池中的应用最多，在好氧池中利用曝气不仅能够 冲刷电极板的表面，而且还能提供氧气将Fe2+氧化为Fe3+，促进除磷反应，但是 也带来了电极板消耗过快的缺点，若采用铁板除磷，往往出水呈黄色或红色。 本发明旨在通过改进电解除磷设备的结构与工艺方法解决上述存在的技术难点。
发明内容
为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种中小型污水 处理设备的电解除磷设备及方法，通过利用双铁电解板或双铝电解板或铝/铁板， 将其放置在缺氧区前段，解决了阳极钝化和出水呈红色的问题，电解的是曝气 池或沉淀池的回流液，无需单独曝气，且通过正负极调换，也增长了使用时间， 降低电压和缺氧区投放专用填料实现中小型污水处理设备稳定除磷的目的，电 解除磷板不易钝化且能耗也低，对其他指标无不利影响。
为达上述目的，本发明提出一种中小型污水处理设备的电解除磷设备，包 括
电解板，为双铁电解板或双铝电解板或铝铁电解板;
可调式供电电源设备，用于给所述电解板提供可变的电源电压，以控制所 述电解板电解出来的铁离子或铝离子量;
时间控制器，用于提供时间信号至所述电解板，以通过所述可调式供电电 源设备提供的电源电压定时自动改变所述电解板的正负极;
中间继电器，用于将所述时间控制器输出的时间信号以及可调式供电电源 设备输出的电源信号传送至所述电解板;
电压电流表，用于实时采样所述电解板的实时电压电流。
优选地，所述电解板包括形状大小一致的两块矩形铁板，板间距为 5mm～40mm。
优选地，所述可调式供电电源设备提供5V～28V直流电压。
优选地，所述可调式供电电源设备针对不同进水量和不同进水总磷的浓 度，有效调节电流，制定出不同进水量和不同浓度的电解方案，以控制所述电 解板电解出来的铁离子或铝离子量，达到既有效处理掉水中的磷，又防止电解 多余的铁离子或铝离子对好氧区硝化作用产生影响。
为达到上述目的，本发明还提供一种中小型污水处理设备的电解除磷方 法，包括如下步骤：
步骤S1，将所述电解除磷设备的电解板设置于缺氧区之前，其进水来源于 曝气池或沉淀池回流液;
步骤S2，通过利用可调式供电电源设备给所述电解板提供电压以电解进水 和系统高含氧量的回流液。
优选地，于步骤S2中，所处理水质中高氧含氧量将电解出的Fe2+离子转 化成Fe3+离子，铁离子或铝离子通过多级折流的方式，与进水中的磷酸根迅速 反应生成沉淀并有效沉淀在化粪和缺氧区。
优选地，多余的铁离子或铝离子与氢氧根生成絮凝物，与水中的电解质反 应，通过压缩双电子层、吸附电中和等原理破坏水中胶体的稳定程度，使可溶 性胶体不稳并产生沉淀一共沉淀去除。
优选地，于步骤S2中，所述可调式供电电源设备针对不同的进水总磷的 浓度和水量，通过调整电压电流和正负极自动调换的方式控制电解出来的铁离 子或铝离子量，达到既有效处理掉水中的磷，又防止电解多余的铁离子或铝离 子对好氧区硝化作用产生影响。
优选地，所述方法还包括：于缺氧区设置多级沉淀结构和专有填料，使磷 酸铁和磷酸铝等物质能有效沉降，电解设备产生的剩余铁离子或铝离子、氢氧 化铁和氢氧化铝在缺氧区继续参与除磷反应。
优选地，所述电解板包括形状大小一致的两块矩形铁板或两块矩形铝板或 两块矩形铝/铁板，板间距为5mm～40mm。
与现有技术相比，本发明一种中小型污水处理设备的电解除磷设备及方法 通过将双铁电解板或双铝电解板或铝铁电解板放置在缺氧区前段，并在缺氧区 设置多级沉淀结构和专有填料，使磷酸铁和磷酸铝等物质能有效沉降，以解决 阳极钝化和出水呈红色的问题，并提高铁离子或铝离子或铝离子的利用效率， 由于电解的是曝气池或沉淀池的回流液，无需单独曝气，电解板不易结垢，使 用寿命长，且本发明通过正负极调换，也增长了使用时间，降低电压和缺氧区 投放专用填料实现中小型污水处理设备稳定除磷的目的，电解除磷板不易钝化 且能耗也低，对其他指标无不利影响。