申请日20200313
公开(公告)日20200623
IPC分类号C02F9/06; C02F101/30; C02F101/22; C02F101/20
摘要
本发明公开了一种一体式同心水平管电化学沉淀吸附污水处理系统，包括箱体、位于箱体内的电控装置、设置在箱体下方的沉淀池、在箱体上从左往右依次设置的进水口、与所述电控装置连接的电化学处理装置、过滤装置和出水口;电化学处理装置包括水平设置的多根石墨套管、设置在石墨套管两端管口的布水装置和位于石墨套管内且与石墨套管同向设置的铁棒，进水口、石墨套管与过滤装置三者相连通，以供污水通过;每根石墨套管的底侧开设有多个排泥口，沉淀池位于石墨套管的下方，且在沉淀池的底部设置有伸出箱体的排泥管道。该污水处理系统成本较低、设备结构设计合理、同时能处理生活污水、重金属和高难度有机废水，且处理效率高。
权利要求书
1.一种一体式同心水平管电化学沉淀吸附污水处理系统，其特征在于：包括箱体、位于所述箱体内的电控装置、设置在所述箱体下方的沉淀池、在所述箱体上从左往右依次设置的进水口、与所述电控装置连接的电化学处理装置、过滤装置和出水口;所述电化学处理装置包括水平设置的多根石墨套管、设置在所述石墨套管两端管口的布水装置和位于所述石墨套管内且与所述石墨套管同向设置的铁棒，所述进水口、所述石墨套管与所述过滤装置三者相连通，以供污水通过;每根所述石墨套管的底侧开设有多个排泥口，所述沉淀池位于所述石墨套管的下方，且在所述沉淀池的底部设置有伸出所述箱体的排泥管道。
2.根据权利要求1所述的一种一体式同心水平管电化学沉淀吸附污水处理系统，其特征在于：还包括反冲洗装置，所述反冲洗装置包括与所述电控装置连接的反洗泵、与所述反洗泵连接反洗管道、移动所述反洗管道的移动机构和设置在所述反洗管道上的冲洗喷头，所述过滤装置和所述出水口之间设置有清水池，所述过滤装置和所述清水池并列设置在所述电化学处理装置的同一侧，所述反洗泵位于所述清水池内，所述冲洗喷头位于所述石墨套管远离所述进水口的一侧，且所述冲洗喷头的设置与所述石墨套管在竖直方向上的分布情况相对应。
3.根据权利要求2所述的一种一体式同心水平管电化学沉淀吸附污水处理系统，其特征在于：所述移动机构包括轨道和能够在所述轨道上运动的移动块，所述轨道固定在所述箱体上，所述轨道的设置方向与所述石墨套管的设置方向垂直，所述移动块一端位于所述轨道上，另一端与所述反洗管道固定。
4.根据权利要求2所述的一种一体式同心水平管电化学沉淀吸附污水处理系统，其特征在于：所述电控装置通过时间继电器控制所述反洗泵定期工作;或者所述电控装置根据所述电化学处理装置的进水信号和排泥口的污泥量来控制所述反洗泵工作。
5.根据权利要求4所述的一种一体式同心水平管电化学沉淀吸附污水处理系统，其特征在于：所述石墨套管的顶侧对应多个所述排泥口的位置设有多个感光元件，所述石墨套管靠近所述进水口的一端设有流速信号检测元件;若所述流速信号检测元件检测到的污水流速处于预设阈值范围内，而至少一个所述感光元件在预设时间段内持续未检测到从其对应的所述排泥口进来的光，则所述电控装置控制进水口停止进水，且控制所述反洗泵对所述石墨套管进行反冲洗。
6.根据权利要求1所述的一种一体式同心水平管电化学沉淀吸附污水处理系统，其特征在于：多根所述石墨套管呈阵列分布，所述布水装置对应所述石墨套管呈阵列分布;所述电化学处理装置还包括两块相对设置的固定板，多根所述石墨套管均固定在两块所述固定板之间，所述布水装置位于所述固定板的外侧，所述铁棒的两端均通过塑料材质的穿孔堵头固定在两块所述固定板上。
7.根据权利要求6所述的一种一体式同心水平管电化学沉淀吸附污水处理系统，其特征在于：所述石墨套管为圆柱管，所述铁棒为圆柱体，二者同心设置，所述铁棒的外表面与所述石墨套管的内表面之间距离为4cm至6cm。
8.根据权利要求7所述的一种一体式同心水平管电化学沉淀吸附污水处理系统，其特征在于：所述电化学装置还包括导电板和接线端子，所述接线端子连接所述导电板和所述电控装置，所述导电板上设有多个与所述铁棒相对应的导电孔，所述铁棒穿过所述导电孔并被螺母锁紧;所述布水装置位于所述导电板和所述穿孔堵头之间，所述固定板位于所述布水装置和所述穿孔堵头之间。
9.根据权利要求1所述的一种一体式同心水平管电化学沉淀吸附污水处理系统，其特征在于：所述过滤装置包括隔断板、穿过所述隔断板并被其固定的多根滤管和设置在每根所述滤管中的滤芯，所述滤芯中填充有滤料，所述滤料为活性炭、石英砂、钢渣或树脂中的至少一种;所述石墨套管为圆管、方管或菱形管中的一种或多种。
10.根据权利要求9所述的一种一体式同心水平管电化学沉淀吸附污水处理系统，其特征在于：所述滤管为上下方向设置的PVC管道结构，所述滤芯可拆卸固定在所述滤管中;所述隔断板上方形成滤前区，下方形成滤后区，所述石墨套管与所述滤前区连通，所述出水口与所述滤后区连通。
说明书
一种一体式同心水平管电化学沉淀吸附污水处理系统
技术领域
本发明涉及污水处理领域，更具体地说，它涉及一种一体式同心水平管电化学沉淀吸附污水处理系统。
背景技术
目前，对于生活污水一般采用的是集中处理，集中处理采用污水管网将居民产生的生活污水进行收集，统一排入集中生活污水处理设施进行二级生化处理。这种处理方法常用于城市或集镇，有较多居民集中居住的地方，但对于广大的乡村，特别是南方丘陵地区的乡村居民，由于居住地地形的限制，基本上都是分散居住在山坡或者河谷，对于这些居民的生活污水治理，如果沿用集中处理方法，污水收集管网的费用将非常高，而且很多地方不能做到重力自流。另外，由于乡村远离城市，在进行土建施工时材料和设备的运输也会增加工程难度和建设费用。而目前广大乡村的生活污水污染正日益严重，基本上占到了全部生活污水总量的一半以上，如何便捷、有效地对这些污水进行处理，是一个亟待解决的问题，虽已有类似处理设施，但因为占地面积大、投入建设成本高等因素使得推广受到很大的局限性。此外，对于一些小微型工厂的生产过程中产生的污水，其中含有SiO2、胶体硅、有机硅、重金属和色度等特定的污染物，其污水处理也有上述一样的问题。而且对于SiO2、胶体硅、有机硅、重金属、油脂、浊度、悬浮物、色度等特定的污染物的一体化处理设备没有。
电化学的相关技术背景为：
电解氧化：电解过程中的氧化作用可以分为直接氧化，即污染物直接在阳极失去电子而发生氧化;和间接氧化，利用溶液中的电极电势较低的阴离子，例如OH-、Cl-在阳极失去电子生成新的较强的氧化剂的活性物质如[O]、[OH]、Cl2等。利用这些活性物质氧化分解水中的BOD5、COD、NH3-N等。
电解还原：电解过程中的还原作用也可以分为两类。一类是直接还原，即污染物直接在阴极上得到电子而发生还原作用。另一类是间接还原，污染物中的阳离子首先在阴极得到电子，使得电解质中高价或低价金属阳离子在阴极得到电子直接被还原为低价阳离子或金属沉淀。
电解絮凝：可溶性阳极如铁铝等，通以直流电后，阳极失去电子，形成金属阳离子Fe2+、Al3+，与溶液中的OH-结合生成高活性的絮凝基团，其吸附能力极强，絮凝效果优于普通絮凝剂，利用其吸附架桥和网捕卷扫等作用，可将废水中的污染物质吸附共沉而将其去除。
电解气浮：电解气浮是对废水进行电解，水分子电离产生H+和OH-，在电场驱动下定向迁移，并在阴极板和阳极板表面分别析出氢气和氧气。新生成的气泡直径非常微小，氢气泡约为10～30μm，氧气泡约为20～60μm;而加压溶气气浮时产生的气泡直径为100～150μm，机械搅拌时产生的气泡直径为800～1000μm。由此可见，电解产生的气泡捕获杂质微粒的能力比后两者为高，且气泡的分散度高，作为载体粘附水中的悬浮固体而上浮，这样很容易将污染物质去除。电解气浮既可以去除废水中的疏水性污染物，也可以去除废水中的亲水性污染物。
因而，需要设计一种电化学沉淀吸附污水处理系统来解决现有技术问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种一体式同心水平管电化学沉淀吸附污水处理系统，其成本较低、设备结构设计合理、同时能处理生活污水、重金属和高难度有机废水，且处理效率高。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案:
一种一体式同心水平管电化学沉淀吸附污水处理系统，包括箱体、位于所述箱体内的电控装置、设置在所述箱体下方的沉淀池、在箱体上从左往右依次设置的进水口、与所述电控装置连接的电化学处理装置、过滤装置和出水口;所述电化学处理装置包括水平设置的多根石墨套管、设置在所述石墨套管两端管口的布水装置和位于所述石墨套管内且与所述石墨套管同向设置的铁棒，所述进水口、所述石墨套管与所述过滤装置三者相连通，以供污水通过;每根所述石墨套管的底侧开设有多个排泥口，所述沉淀池位于所述石墨套管的下方，且在所述沉淀池的底部设置有伸出所述箱体的排泥管道。
进一步优选为：该污水处理系统还包括反冲洗装置，所述反冲洗装置包括与所述电控装置连接的反洗泵、与所述反洗泵连接反洗管道、移动所述反洗管道的移动机构和设置在所述反洗管道上的冲洗喷头，所述过滤装置和所述出水口之间设置有清水池，所述过滤装置和所述清水池并列设置在所述电化学处理装置的同一侧，所述反洗泵位于所述清水池内，所述冲洗喷头位于所述石墨套管远离所述进水口的一侧，且所述冲洗喷头的设置与所述石墨套管在竖直方向上的分布情况相对应。
进一步优选为：所述移动机构包括轨道和能够在所述轨道上运动的移动块，所述轨道固定在所述箱体上，所述轨道的设置方向与所述石墨套管的设置方向垂直，所述移动块一端位于所述轨道上，另一端与所述反洗管道固定。
进一步优选为：所述电控装置通过时间继电器控制所述反洗泵定期工作;或者所述电控装置根据所述电化学处理装置的进水信号和排泥口的污泥量来控制所述反洗泵工作。
进一步优选为：所述石墨套管的顶侧对应多个所述排泥口的位置设有多个感光元件，所述石墨套管靠近所述进水口的一端设有流速信号检测元件;若所述流速信号检测元件检测到的污水流速处于预设阈值范围内，而至少一个所述感光元件在预设时间段内持续未检测到从其对应的所述排泥口进来的光，则所述电控装置控制进水口停止进水，且控制所述反洗泵对所述石墨套管进行反冲洗。
进一步优选为：多根所述石墨套管呈阵列分布，所述布水装置对应所述石墨套管呈阵列分布;所述电化学处理装置还包括两块相对设置的固定板，多根所述石墨套管均固定在两块所述固定板之间，所述布水装置位于所述固定板的外侧，所述铁棒的两端均通过塑料材质的穿孔堵头固定在两块所述固定板上。
进一步优选为：所述石墨套管为圆柱管，所述铁棒为圆柱体，二者同心设置，所述铁棒的外表面与所述石墨套管的内表面之间距离为4cm至6cm。
进一步优选为：所述电化学装置还包括导电板和接线端子，所述接线端子连接所述导电板和所述电控装置，所述导电板上设有多个与所述铁棒相对应的导电孔，所述铁棒穿过所述导电孔并被螺母锁紧;所述布水装置位于所述导电板和所述穿孔堵头之间，所述固定板位于所述布水装置和所述穿孔堵头之间。
进一步优选为：所述过滤装置包括隔断板、穿过所述隔断板并被其固定的多根滤管和设置在每根所述滤管中的滤芯，所述滤芯中填充有滤料，所述滤料为活性炭、石英砂、钢渣或树脂中的至少一种;所述石墨套管为圆管、方管或菱形管中的一种或多种。
进一步优选为：所述滤管为上下方向设置的PVC管道结构，所述滤芯可拆卸固定在所述滤管中;所述隔断板上方形成滤前区，下方形成滤后区，所述石墨套管与所述滤前区连通，所述出水口与所述滤后区连通。
本发明具有以下有益效果：1、电化学处理装置由石墨套管电极和铁棒电极组成，石墨套管不仅起着电极的作用，同时还作为水平管，污水经过石墨套管，在电化学反应的同时可以在水平管的作用下固液分离，污水从套管水平流走，悬浮物垂直沉淀，石墨套管为圆形，套管管底侧设有排泥口，当污水进入套管时，沉淀的悬浮物会顺着侧低滑出排泥口，进入与水流隔开的沉淀池，水走水道、泥走泥到，有效避免了悬浮物堵塞管道和跑矾现象发生，提高了沉淀效率;2、通过反冲洗装置的设置，能够及时清理石墨套管和铁棒上残留的沉淀物，保证了污水处理系统的运行寿命、适应性、反应效果，并且反冲洗无需引外来自来水，可回用清水池中的水进行反冲洗，进一步提高了污水处理系统的使用效率和机器的适应性;此外，通过电控装置进行定期或者根据进水信号和排泥口的污泥量来控制清洗，提高了污水系统的自动化程度和使用效果;3、过滤装置的滤芯中填充滤料，可根据进水水质和出水水质要求选择更换不同的滤料，如钢渣、石英砂、活性炭、树脂等，对污水进行深度处理;4、该污水处理系统成本较低，占地少，无需添加任何化学试剂，操作简单，自动化程度高，同时能处理生活污水、重金属和高难度有机废水，且处理效率高，处理过程中产生污泥量少、污泥密实度高。（发明人刘丹婵;谢斌;段文文）