專(zhuān)利名稱(chēng)：一種可調(diào)電極間距的高效電絮凝反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢水處理設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種可調(diào)電極間距的高效電絮凝反應(yīng)
O
背景技術(shù)：
電絮凝就是在外電場(chǎng)作用下，使可溶性陽(yáng)極(犧牲陽(yáng)極)產(chǎn)生大量陽(yáng)離子對(duì)廢水 進(jìn)行絮凝，從而將污染物去除的水質(zhì)凈化技術(shù)，它兼具電化學(xué)氧化、絮凝和氣浮三者的特
點(diǎn)ο電絮凝技術(shù)由于設(shè)備簡(jiǎn)單緊湊，可去除的污染物廣泛，無(wú)需添加大量化學(xué)藥劑等 優(yōu)點(diǎn)在過(guò)去10年，這項(xiàng)技術(shù)已被歐美國(guó)家用于各種工業(yè)廢水的處理。D.Ryan等在《分離 與凈化技術(shù)》(Ryan, D. Separation andPurif ication Technology, 2007, 58 (3) :347_352) 中介紹了應(yīng)用電絮凝法處理制糖業(yè)廢水，其色度去除率大于90%，COD去除率大于60% ； G. Ron-Morales 等(Moral, G. Separation and Purification Technology,2007,54(1) 124-129)采用電絮凝/H2O2聯(lián)用法對(duì)食品業(yè)廢水進(jìn)行了試驗(yàn)研究，結(jié)果表明該法對(duì)色度的 去除率接近60%，對(duì)濁度、COD及BOD5的去除率均超過(guò)90% ；Z. Zaroual等在《危險(xiǎn)材料期 刊》(Zaroual，Ζ. Journal ofhazardous materials, 2006,131 (3) 73-78 ；)中介紹了利用 序批式反應(yīng)器以電絮凝法處理紡織廢水，對(duì)色度的去除率達(dá)到100%，COD去除率達(dá)80%以 上，其出水水質(zhì)達(dá)到了當(dāng)?shù)氐呐欧艠?biāo)準(zhǔn)；A. Dimoglo等在《清潔技術(shù)與環(huán)境政策》(Dimoglo， A. Clean Techn. Environ, 2004,6 (2) :288_295)中介紹了用電絮凝技術(shù)處理石化廢水，對(duì)濁 度的去除率約為88%，含油量的去除率約為80%，C0D的去除率約為80%，其中烴類(lèi)和酚類(lèi) 化合物的去除率分別為80%和50%;陳雪明在《水處理技術(shù)》(1997，23(3) 165-168)中從 理論上分析了電絮凝裝置的電耗與各種影響因素之間的關(guān)系，提出了處理能耗的理論計(jì)算 公式說(shuō)明了電耗與電流密度，處理水電導(dǎo)率，極板間距以及電流泄漏率之間的關(guān)系。綜觀國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，電絮凝技術(shù)設(shè)備裝置簡(jiǎn)單，不需要使用外加化學(xué)藥劑，無(wú)二 次污染，用電絮凝法來(lái)處理廢水是一種很有發(fā)展前途的廢水處理工藝。然而，目前研究主要 以研究污染物去除效果為主，并分析各種因素如電解液濃度、污染物濃度、電流密度、電極 材料、PH值等對(duì)污染物去除的影響，而對(duì)于如何簡(jiǎn)化電絮凝的操作過(guò)程，降低能耗，有效防 止電極板鈍化等方面還缺乏深入研究，尤其缺乏對(duì)電絮凝反應(yīng)器成型設(shè)計(jì)的理論，對(duì)于某 一特定水質(zhì)，采用何種結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器、工藝參數(shù)、如何優(yōu)化等，仍憑經(jīng)驗(yàn)或試驗(yàn)來(lái)確定，不能 完全從理論上推斷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述不足，提出一種能耗低、操作簡(jiǎn)單、能有效處理多種 污水的電絮凝反應(yīng)器。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案—種可調(diào)節(jié)電極間距的高效電絮凝反應(yīng)器，包括反應(yīng)槽，反應(yīng)槽的上部設(shè)有出水
3口，下部設(shè)有進(jìn)水口和排垢口，所述反應(yīng)槽正上方架有隔板，隔板上設(shè)有等間距IOmm的孔 槽，陰極為石墨電極，陽(yáng)極為鐵電極，陰陽(yáng)電極通過(guò)插入孔槽的方式實(shí)現(xiàn)固定并與外部電源 相連。所述的攪拌裝置為攪拌漿或磁力攪拌器。陽(yáng)極和陰極的有效面積與反應(yīng)槽容積比為 1 11 13。采用上述技術(shù)方案后，污水從反應(yīng)槽下部的進(jìn)水口進(jìn)入絮凝室，經(jīng)電解極板電解 后產(chǎn)生絮體，攪拌沉淀后廢水由出水口排出。由于陰極采用石墨電極，陽(yáng)極采用鐵電極，因 此，在電絮凝反應(yīng)過(guò)程中陰極不發(fā)生消耗，陽(yáng)極則在反應(yīng)中生成Fe (OH) 3和Fe (OH) 2的絮體。 考慮到污水在反應(yīng)槽內(nèi)由下向上流動(dòng)的，這種水利條件相對(duì)穩(wěn)定，有利于絮體的長(zhǎng)大。同 時(shí)，在電絮凝過(guò)程中通過(guò)攪拌裝置的攪拌會(huì)使反應(yīng)更加充分?？偟膩?lái)說(shuō)，采用本技術(shù)方案后 將有效提高電絮凝的處理效果。作為一種創(chuàng)新，所述隔板上設(shè)有的等間距(IOmm)孔槽使得操作人員可在不提升 外部電壓、不增加反應(yīng)槽個(gè)數(shù)的前提下，通過(guò)改變電極插入孔槽的位置改善對(duì)不同特征污 水的處理效果。此外，所述電極插入孔槽的固定方式使得操作人員可定期拆卸電解極板，清 除電極上的污垢，延長(zhǎng)電極使用壽命，防止電極鈍化，保證電絮凝處理效果。此外，反應(yīng)器還可根據(jù)污水的實(shí)際情況增加或減少反應(yīng)槽個(gè)數(shù)，調(diào)節(jié)反應(yīng)體系大 小，實(shí)現(xiàn)對(duì)紙漿廢水、礦業(yè)廢水、食品廢水、印染廢水、油田污水等多種污水的有效處理。本發(fā)明克服了電絮凝反應(yīng)器能耗高，操作復(fù)雜等劣勢(shì)，在處理過(guò)程中，污水中的 C0D、SS等多種污染物在電絮凝、活性氧化、活性還原等多種電化學(xué)反應(yīng)的共同作用下，被一 次性清除，清除率在90%以上。


圖1是本發(fā)明電絮凝反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明電絮凝反應(yīng)器中反應(yīng)槽的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明電絮凝反應(yīng)器中攪拌裝置采用另一種實(shí)施方式時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中各附圖標(biāo)記說(shuō)明1-反應(yīng)槽5-陽(yáng)極8-絮凝室12-磁力攪拌器
2-進(jìn)水口6-陰極9-孔槽
3-出水口7a__攪拌槳10-隔板
4-排垢口7b--磁子11-電源
具體實(shí)施例方式下面用實(shí)施例的形式詳細(xì)解釋本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。一種可調(diào)節(jié)電極間距的高效電絮凝反應(yīng)器，包括反應(yīng)槽1，反應(yīng)槽1的上部設(shè)有出 水口 3，下部設(shè)有進(jìn)水口 2和排垢口 4，反應(yīng)槽1的正上方架有隔板10，隔板10上設(shè)有等間 距(IOmm)的孔槽9，陰陽(yáng)電極通過(guò)插入孔槽的方式實(shí)現(xiàn)固定并與電源11相連。攪拌裝置可 為攪拌漿7a或磁力攪拌器12。實(shí)例一電絮凝處理甲基橙廢水效果研究利用本發(fā)明裝置處理甲基橙廢水，實(shí)驗(yàn)裝置如圖3所示，反應(yīng)槽1的處理容積為 500ml,陽(yáng)極5為鐵電極，陰極6為石墨電極，陰陽(yáng)電極有效面積為10cmX4cm，電極有效面積與反應(yīng)槽處理容積比為1 12.5。實(shí)驗(yàn)通過(guò)調(diào)節(jié)電極插入孔槽的距離來(lái)控制電極距離， 實(shí)驗(yàn)中電極距離為2. 5cm。電流由恒流恒壓電源控制，輸出電壓范圍為0 50V。反應(yīng)槽1 置于磁力攪拌器12上進(jìn)行攪拌(反應(yīng)體系較小故采用磁力攪拌器攪拌)，反應(yīng)槽1的絮凝 室8內(nèi)設(shè)有與磁力攪拌器12配合實(shí)用的磁子7b，使反應(yīng)均勻，反應(yīng)溫度由攪拌裝置自帶的 控溫裝置控制在25 °C。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)在甲基橙溶液PH值為3.0、槽電壓20V、廢水體積500ml、電解質(zhì) KCL的濃度0. Sg-T1的條件下，采用電絮凝法處理500mg .L—1甲基橙模擬廢水lOmin，其色 度去除率可達(dá)97% ；處理60min后，初始CODct濃度為858mg · L—1的甲基橙模擬廢水，CODcr 去除率可達(dá)92%。實(shí)例二 電極距對(duì)多種廢水色度去除率的影響效果研究利用本發(fā)明裝置處理垃圾滲濾液、油田廢水和甲基橙廢水，實(shí)驗(yàn)裝置如圖3所示。 調(diào)節(jié)三種廢水的PH值為3. O、槽電壓為20V、電解質(zhì)KCL的濃度0. 5g · L—1，處理30min后色 度去除率與電極距關(guān)系見(jiàn)表1。表1電極距對(duì)不同廢水色度去除率的影響
權(quán)利要求
一種可調(diào)節(jié)電極間距的高效電絮凝反應(yīng)器，包括反應(yīng)槽(1)、陽(yáng)極(5)、陰極(6)、攪拌裝置、絮凝室(8)和電源(11)，其特征在于所述的反應(yīng)槽(1)底部設(shè)有進(jìn)水口(2)和排垢口(4)，反應(yīng)槽(1)的上部設(shè)有出水口(3)；反應(yīng)槽(1)上方設(shè)有固定電極用的隔板(10)，隔板(10)上設(shè)有等間距的孔槽(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)電極間距的高效電絮凝反應(yīng)器，其特征在于隔板 (10)上相鄰孔槽(9)的間距為IOmm0
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)電極間距的高效電絮凝反應(yīng)器，其特征在于所述的 陽(yáng)極(5)為鐵電極，所述的陰極(6)為石墨電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)電極間距的高效電絮凝反應(yīng)器，其特征在于所述的 陽(yáng)極(5)和陰極(6)的有效面積與反應(yīng)槽容積比為1 11 13。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)節(jié)電極間距的高效電絮凝反應(yīng)器，其特征在于所述的 攪拌裝置為磁力攪拌器(12)或攪拌槳(7a)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種可調(diào)節(jié)電極間距的高效電絮凝反應(yīng)器，包括反應(yīng)槽、陰陽(yáng)電極、攪拌裝置和電源，反應(yīng)槽上部設(shè)有出水口，下部設(shè)有進(jìn)水口和排垢口，反應(yīng)槽上方設(shè)有固定電極用的隔板，隔板上開(kāi)有等間距的孔槽，孔槽間距為10mm，通過(guò)改變陰陽(yáng)電極插入孔槽的位置即可調(diào)節(jié)陰陽(yáng)電極間距。本發(fā)明反應(yīng)器可以在不升高電壓、不增加反應(yīng)槽個(gè)數(shù)的前提下，通過(guò)改變電極插入孔槽的位置改善對(duì)不同特征污水的處理效果。本發(fā)明克服了電絮凝反應(yīng)器能耗高，操作復(fù)雜等劣勢(shì)，在處理過(guò)程中，污水中的COD、SS等多種污染物在電絮凝、活性氧化、活性還原等多種電化學(xué)反應(yīng)的共同作用下，被一次性清除，清除率在90％以上。
文檔編號(hào)C02F1/463GK101973607SQ201010554949
公開(kāi)日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者何國(guó)賓, 葉依軍, 葉明華, 吳祖良, 孫培德, 孫春華, 馬王鋼 申請(qǐng)人:浙江富春江環(huán)保熱電股份有限公司;浙江工商大學(xué)