一種預(yù)處理草甘膦高濃度污染廢水的電絮凝反應(yīng)設(shè)備的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種預(yù)處理草甘膦高濃度污染廢水的電絮凝反應(yīng)設(shè)備。該設(shè)備包括脈沖電源、反應(yīng)槽、泵、排泥斗、沉淀池、陽(yáng)極板與陰極板，陽(yáng)極板與陰極板采用鋁板，鋁板位于反應(yīng)槽中，脈沖電源兩端分別與陽(yáng)極板和陰極板連接；泵設(shè)在反應(yīng)槽的下端，用于把廢水通入電解槽中，使水流的方向與電解反應(yīng)產(chǎn)生的絮凝體沉淀的方向相反；排泥斗設(shè)在反應(yīng)槽的底部，沉淀池的底端與反應(yīng)槽的上端通過(guò)水管連接；電解反應(yīng)產(chǎn)生的部分絮體在反應(yīng)槽中沉淀，經(jīng)排泥斗排出，而通過(guò)反應(yīng)槽的上端流出的絮體在沉淀池中二次沉淀。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，用鋁板充當(dāng)電絮凝的陰陽(yáng)極對(duì)草甘膦廢水進(jìn)行處理，污染物的去除效果與常規(guī)處理方法比較，速度更快，效率更高，成本更低。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
-種預(yù)處理草甘麟高濃度污染廢水的電絮凝反應(yīng)設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型屬于廢水處理方法領(lǐng)域，具體設(shè)及一種預(yù)處理草甘麟高濃度污染廢水 的電絮凝反應(yīng)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 草甘麟是一種廣譜，高效低毒，非選擇性芽后除草劑。但是生產(chǎn)草甘麟產(chǎn)生的廢水 是典型的高濃度污染的有機(jī)廢水，高濃度COD、毒性大、難生物降解、含有大量無(wú)機(jī)鹽等，較 難處理。若不經(jīng)處理排放，會(huì)污染地表水W及地下水源，造成水體富營(yíng)養(yǎng)化等，破壞生態(tài)環(huán) 境。
[0003] 目前草甘麟高濃度的污染廢水常用的預(yù)處理方法有化學(xué)混凝法，水解法，吸附法 等方法?；瘜W(xué)混凝:通過(guò)投加化學(xué)混凝劑將水中的污染物質(zhì)混凝沉淀去除，效果好，是目前 使用最多的處理方法。但是化學(xué)混凝法的污泥產(chǎn)生量大且含水率高，需要持續(xù)藥劑投入、運(yùn) 行費(fèi)用高，并且還會(huì)向水中引入其他的陰離子等問(wèn)題。水解法:水解法(分酸性水解和堿性 水解)能夠去除水中的憐，但對(duì)COD的去除效果卻不明顯，而且運(yùn)行設(shè)備要求高、造價(jià)高。吸 附法:采用活性炭，樹(shù)脂等吸附劑吸附水中的污染組分，對(duì)草甘麟廢水的處理，吸附一般達(dá) 不到預(yù)期的處理效果，且回收和再生難度大，會(huì)產(chǎn)生新的垃圾，不適宜應(yīng)用在高濃度的廢水 預(yù)處理技術(shù)上面。
[0004] 中國(guó)專(zhuān)利（申請(qǐng)?zhí)?01110383538.1)中通過(guò)多種工藝的組合能夠?qū)⒂袡C(jī)憐農(nóng)藥廢 水中的憐處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，但是它要求對(duì)每一個(gè)有機(jī)憐農(nóng)藥生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢水進(jìn)行不 同的預(yù)處理后，再統(tǒng)一處理，步驟繁瑣，而且也要先將有機(jī)憐氧化后才能去除，過(guò)程之中添 加多種藥劑，增加了成本。本實(shí)用新型所使用的預(yù)處理草甘麟農(nóng)藥廢水的方法快速簡(jiǎn)單，無(wú) 須將每一個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢水分開(kāi)預(yù)處理。
[0005] 電絮凝技術(shù)是一種依靠外加電源通電電解對(duì)廢水進(jìn)行處理的電化學(xué)處理方式，其 特點(diǎn)是犧牲可溶性陽(yáng)極在水體中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生絮凝劑吸附水體中的污染物質(zhì)，然后 沉淀使污染物從水體中去除，而在陰極產(chǎn)生氣泡有氣浮分離的作用，電解過(guò)程中還發(fā)生氧 化還原反應(yīng)，能夠去除部分有機(jī)物。電絮凝主要的反應(yīng)為絮凝沉淀，氣浮分離，氧化還原運(yùn) =個(gè)。目前使用電絮凝技術(shù)應(yīng)用于草甘麟高濃度廢水的處理中的相關(guān)專(zhuān)利文獻(xiàn)很少，草甘 麟廢水中含有一定量的Cl-，在反應(yīng)槽中氯離子會(huì)產(chǎn)生一些ClO-，能夠氧化水體中的部分有 機(jī)物，去除一定量的COD，而且草甘麟廢水有一定的鹽度，Cl-的穿透力強(qiáng)，加上其他的金屬 離子能夠減緩電極板的純化，因此使用電絮凝技術(shù)來(lái)預(yù)處理草甘麟廢水是一種有應(yīng)用潛力 的技術(shù)。
[0006] 中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?00810063021.2中公開(kāi)了一種采用臭氧強(qiáng)化鐵板電絮凝去除 較低濃度含憐廢水，能夠取得很好的處理效果，但是鐵板電絮凝產(chǎn)生的徑基聚合物的分子 鏈沒(méi)有侶板的長(zhǎng)，吸附效果不及侶板電絮凝，產(chǎn)生的泥也較侶板多，另外臭氧的添加也會(huì)增 加成本。
[0007] 電絮凝技術(shù)是一種應(yīng)用很廣的水處理技術(shù)，其抗負(fù)荷變化的能力很強(qiáng)，但處理不 同的水時(shí)有不同的工藝條件和處理方式。電絮凝處理別的廢水(如鋼鐵社制廢水)時(shí)需要添 加鹽分增加導(dǎo)電率，而草甘麟廢水中本身就含有一定量的鹽分，無(wú)需添加，所W使用電絮凝 技術(shù)是一種非常適合草甘麟廢水的預(yù)處理方式。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008] 本實(shí)用新型旨在解決現(xiàn)有草甘麟廢水預(yù)處理技術(shù)的部分缺點(diǎn)，提供一種預(yù)處理草 甘麟高濃度污染廢水的電絮凝反應(yīng)設(shè)備，該設(shè)備操作容易，不用添加化學(xué)藥劑，處理速度 快、效率高、運(yùn)行管理簡(jiǎn)單、成本低。
[0009] 本實(shí)用新型的目的通過(guò)W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0010] -種預(yù)處理草甘麟高濃度污染廢水的電絮凝反應(yīng)設(shè)備，其包括脈沖電源、反應(yīng)槽、 累、排泥斗、沉淀池、陽(yáng)極板與陰極板，陽(yáng)極板與陰極板采用侶板，侶板位于反應(yīng)槽中，脈沖 電源兩端分別與陽(yáng)極板和陰極板連接;累設(shè)在反應(yīng)槽的下端，用于把廢水通入電解槽中，使 水流的方向與電解反應(yīng)產(chǎn)生的絮凝體沉淀的方向相反;排泥斗設(shè)在反應(yīng)槽的底部，沉淀池 的底端與反應(yīng)槽的上端通過(guò)水管連接；電解反應(yīng)產(chǎn)生的部分絮體在反應(yīng)槽中沉淀，經(jīng)排泥 斗排出，而通過(guò)反應(yīng)槽的上端流出的絮體在沉淀池中二次沉淀。
[0011] 進(jìn)一步地，所述侶板的有效面積是176cm2。
[0012] 進(jìn)一步地，所述侶板有多組，且多個(gè)陰極板、陽(yáng)極板在電解槽中相互間隔分布。 [OOU]進(jìn)一步地，相鄰陰極板、陽(yáng)極板之間的間距化Omm
[0014] 利用上述設(shè)備的一種預(yù)處理草甘麟高濃度污染廢水的電絮凝方法，包括W下步 驟：
[0015] 1)將草甘麟廢水過(guò)濾去除懸浮物；
[0016] 2)調(diào)節(jié)廢水的抑值；
[0017] 3)然后啟動(dòng)水累將廢水累入電解槽中，同時(shí)通電進(jìn)行電解反應(yīng)；
[0018] 4)電解反應(yīng)完后，靜置沉淀后將液面上的懸浮泡沫刮除，除去底部的污泥沉淀，排 出的上清水即為處理好的排水。
[0019] 進(jìn)一步地，步驟2)所述廢水的抑值調(diào)節(jié)為7 ± 0.2。
[0020] 優(yōu)選的，步驟2)所述廢水的pH值調(diào)節(jié)為7.0。
[0021] 優(yōu)選的，步驟3)所述電解反應(yīng)的電流強(qiáng)度為8.52mA/cm2。
[0022] 優(yōu)選的，步驟3)所述電解反應(yīng)時(shí)間即水力停留時(shí)間為15min。
[0023] 優(yōu)選的，步驟3)所述電解槽的電極板是參與反應(yīng)的有效面積是176cm2的侶板，尺 寸為275mm X 67mm X 3mm。
[0024] 優(yōu)選的，所述電極板之間的間距為10mm，電極的連接方式為復(fù)極連接方式，陰、陽(yáng) 極板在電解槽中相互間隔多組分布。
[0025] 優(yōu)選的，步驟4)所述靜置沉淀的時(shí)間為0.化-化。
[0026] 在本實(shí)用新型采用電絮凝法對(duì)草甘麟高濃度污染廢水進(jìn)行預(yù)處理，影響處理效果 的主要因素有廢水的pH值、極板間距、電流強(qiáng)度和電解時(shí)間等。其中pH在5-9之間廢水中的 COD和總憐都有一定的處理去除效果，但pH的變化對(duì)水體中總憐的去除影響比較大，在pH為 7.0附近總憐取到了最大的去除率，此時(shí)侶電極板電解在水體中的主要產(chǎn)物A1(0H)3、A1 (OH廣和長(zhǎng)分子鏈的多核徑基絡(luò)合物，它們的吸附性能強(qiáng)，能夠吸附水中大分子的有機(jī)物質(zhì) 和其它雜質(zhì)，然后絮凝沉淀去除污染物，本實(shí)用新型方法對(duì)草甘麟廢水中污染物質(zhì)的主要 去除方式就是吸附沉淀。在酸性條件下，陽(yáng)極侶板在電解反應(yīng)的過(guò)程中極容易溶解出形成 A13+、A1(0H廣和Al2(0H)24+等，它們由于分子鏈太小，吸附絮凝的性能不夠強(qiáng)，絮體的沉降性 能也較差，因此廢水的抑值調(diào)為7.0為最佳抑值。
[0027] 在本實(shí)用新型中，極板間距的大小對(duì)污染物去除的效果有很明顯的影響，極板間 距太小時(shí)反應(yīng)槽中的侶板增多影響水流的混合，也會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的絮凝劑凝聚在一塊加大了 沉降速度，減少了吸附反應(yīng)的時(shí)間，反而降低了污染物的去除率，同時(shí)間距過(guò)小，容易造成 電流短路。極板間距太大，單位面積反應(yīng)的侶板需要處理水量增大，產(chǎn)生絮凝劑的量變少， 處理速率和效率都會(huì)變差。因此，本實(shí)用新型中，極板間距定為10mm。
[0028] 在本實(shí)用新型中，電流密度的變化對(duì)草甘麟高濃度污染廢水中污染物質(zhì)的去除率 有較大的影響。開(kāi)始隨著電流密度的增大，COD和總憐的去除率也有明顯的升高，但在電流 密度增大到一定程度之后，去除率反而隨電流密度的增大呈現(xiàn)出一定小幅度的下降趨勢(shì)， 而且會(huì)增加能耗。電流密度變大會(huì)使絮凝體凝聚的速度變快、增大而加快了沉降速度，減少 了吸附絮凝的反應(yīng)時(shí)間，反而使水體中污染物去除率下降，所W本實(shí)用新型中選擇的電流 密度為8.52mA/cm2(對(duì)應(yīng)電流強(qiáng)度為1.5A)。電解反應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)廢水的處理效率也有一 定的影響，15min后COD和總憐的去除率都達(dá)到了最大，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，COD和總憐的去除 率不再升高，而是有了一定的波動(dòng)，主要是因?yàn)殡S著時(shí)間的延長(zhǎng)，反應(yīng)槽中發(fā)生了很小的反 溶現(xiàn)象，使吸附了的部分有機(jī)污染物和少量的憐從沉淀的污泥中重新溶解回到水體中。所 W本實(shí)用新型中優(yōu)選的最佳反應(yīng)時(shí)間為15min，需隔一定的時(shí)間將反應(yīng)槽中的泥排出。
[0029] 本實(shí)用新型所述的電絮凝預(yù)處理草甘麟高濃度污染廢水的方法，通過(guò)侶板電絮凝 對(duì)廢水的處理，在所述的最佳工藝參數(shù)的條件下，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)快速的對(duì)廢水進(jìn)行 一個(gè)速度快、效率高的前處理。廢水中COD的去除率可達(dá)到70.3%，TP的去除率達(dá)到75.4%， 并且出水清澈透明，色度和濁度基本完全去除。
[0030] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0031] 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，設(shè)備體積小，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，反應(yīng)產(chǎn)的泥量少， 且含水率低，容易處理。對(duì)于成分復(fù)雜，COD和總憐濃度超高的廢水，本預(yù)處理方法的處理工 藝操作簡(jiǎn)單，無(wú)需添加任何化學(xué)藥劑，處理效率快，效果好，有很好的應(yīng)用市場(chǎng)。
【附圖說(shuō)明】
[0032] 圖1為實(shí)例中預(yù)處理草甘麟高濃度污染廢水的電絮凝反應(yīng)設(shè)備示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方 式不限于此。
[0034] 實(shí)施例一.
[0035] 如圖1所示，一種預(yù)處理草甘麟高濃度污染廢水的電絮凝反應(yīng)設(shè)備，包括脈沖電源 1、反應(yīng)槽3、累4、排泥斗5、沉淀池6、陽(yáng)極板與陰極板，陽(yáng)極板與陰極板采用侶板2,侶板2位 于反應(yīng)槽3中，脈沖電源1兩端分別與陽(yáng)極板和陰極板連接;累4設(shè)在反應(yīng)槽3的下端，用于把 廢水通入電解槽中，使水流的方向與電解反應(yīng)產(chǎn)生的絮凝體沉淀的方向相反;排泥斗5設(shè)在 反應(yīng)槽3的底部，沉淀池6的底端與反應(yīng)槽3的上端通過(guò)水管連接;電解反應(yīng)產(chǎn)生的部分絮體 在反應(yīng)槽3中沉淀，經(jīng)排泥斗5排出，而通過(guò)反應(yīng)槽3的上端流出的絮體在沉淀池6中二次沉 淀。作為優(yōu)選的實(shí)例所述侶板的有效面積是176cm 2。所述侶板有多組，且多個(gè)陰極板、陽(yáng)極 板在電解槽中相互間隔分布。相鄰陰極板、陽(yáng)極板之間的間距為10mm。
[0036] 上述裝置中，累4設(shè)在反應(yīng)槽3的下端，使反應(yīng)槽3采用底端進(jìn)水上端出水的水流方 式，侶板2豎放在反應(yīng)槽3中，水流的方向與電解反應(yīng)產(chǎn)生的絮凝體沉淀的方向相反，能夠增 加絮體與水中污染物質(zhì)的接觸時(shí)間，使吸附反應(yīng)更加充分。脈沖電源1設(shè)在反應(yīng)槽3的上面， 電極的連接方式為復(fù)式連接，部分的電解反應(yīng)產(chǎn)生的絮體會(huì)在反應(yīng)槽3中沉淀，經(jīng)排泥斗5 排出，而隨水體流出的絮體會(huì)在沉淀池6中二次沉淀。
[0037] 將草甘麟廢水過(guò)濾后調(diào)節(jié)pH值為7.0,在電解槽中裝好表面積為176cm2的侶板，間 距1 Omm。開(kāi)累把廢水通入電解槽中同時(shí)啟動(dòng)脈沖電源，調(diào)節(jié)電流密度為8.52mA/cm2，開(kāi)始電 解反應(yīng)，調(diào)節(jié)流量設(shè)置反應(yīng)時(shí)間為15min。出水靜置沉淀30min將液面上的泡沫刮去，除去底 部的污泥沉淀，排出的上清水即為預(yù)處理好的排水。
[0038] 處理效果一：
[0039] 使用本實(shí)用新型所述的電絮凝預(yù)處理草甘麟高濃度廢水的方法，對(duì)某草甘麟高濃 度污染的廢水進(jìn)行預(yù)處理，處理效果如表1:
[0040] 表 1 「nrvM 1
[0042] 從表1中可W看出，本實(shí)用新型所述的電絮凝預(yù)處理方法能在短短的15min之內(nèi)將 如此高污染的廢水達(dá)到C0D70.3%、總憐75.4%的去除率，濁度和色度的去除也基本上是達(dá) 到了非常好的效果，出水清澈透明。取得了速度快、效率高、成本低的預(yù)處理效果。
[0043] 實(shí)施例二：
[0044] 將草甘麟廢水過(guò)濾后調(diào)節(jié)pH值為7.0,在電解槽中裝好表面積為176cm2的侶板，間 距1 Omm。開(kāi)累把廢水通入電解槽中同時(shí)啟動(dòng)脈沖電源，調(diào)節(jié)電流密度為8.52mA/cm2，開(kāi)始電 解反應(yīng)，調(diào)節(jié)流量設(shè)置反應(yīng)時(shí)間為15min。出水靜置沉淀30min將液面上的泡沫刮去，除去底 部的污泥沉淀，排出的上清水即為預(yù)處理好的排水。
[0045] 處理效果二：
[0046] 使用本實(shí)用新型所述的電絮凝預(yù)處理草甘麟高濃度廢水的方法，對(duì)另一種草甘麟 高濃度污染的廢水進(jìn)行預(yù)處理，處理效果如表2:
[0047] 表 2 「nrviQl
不同高濃度污染的草甘麟廢水同樣具有不錯(cuò)的處理效果，COD和總憐的去除率分別為 68.4%和76.2%，對(duì)于色度和濁度，W上的兩種草甘麟廢水都是有澄黃色略帶懸浮物的水 變成了清澈透明的水，說(shuō)明本實(shí)用新型的方法能夠?qū)ι群蜐岫扔泻芎玫娜コ?，同時(shí) 也說(shuō)明電絮凝法預(yù)處理草甘麟廢水的抗負(fù)荷能力強(qiáng)，可W達(dá)到速度快，效率高，成本低的要 求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種預(yù)處理草甘膦高濃度污染廢水的電絮凝反應(yīng)設(shè)備，其特征在于包括脈沖電源、 反應(yīng)槽、栗、排泥斗、沉淀池、陽(yáng)極板與陰極板，陽(yáng)極板與陰極板采用鋁板，鋁板位于反應(yīng)槽 中，脈沖電源兩端分別與陽(yáng)極板和陰極板連接;栗設(shè)在反應(yīng)槽的下端，用于把廢水通入電解 槽中，使水流的方向與電解反應(yīng)產(chǎn)生的絮凝體沉淀的方向相反;排泥斗設(shè)在反應(yīng)槽的底部， 沉淀池的底端與反應(yīng)槽的上端通過(guò)水管連接；電解反應(yīng)產(chǎn)生的部分絮體在反應(yīng)槽中沉淀， 經(jīng)排泥斗排出，而通過(guò)反應(yīng)槽的上端流出的絮體在沉淀池中二次沉淀。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)處理草甘膦高濃度污染廢水的電絮凝反應(yīng)設(shè)備，其特 征在于所述鋁板的有效面積是176cm2。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)處理草甘膦高濃度污染廢水的電絮凝反應(yīng)設(shè)備，其特 征在于所述鋁板有多組，且多個(gè)陰極板、陽(yáng)極板在電解槽中相互間隔分布。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種預(yù)處理草甘膦高濃度污染廢水的電絮凝反應(yīng)設(shè)備，其特 征在于相鄰陰極板、陽(yáng)極板之間的間距為1〇_。
【文檔編號(hào)】C02F103/34GK205419871SQ201520868546
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月1日
【發(fā)明人】周少奇, 伍啟文, 劉聃
【申請(qǐng)人】華南理工大學(xué), 貴州科學(xué)院