專利名稱:電化凈水裝置的制作方法
技術(shù)領域:
本發(fā)明屬于生活用水和工業(yè)廢水凈化處理裝置。
中國清華大學許保玖教授等所著《給水處理理論與設計》一書把我國當今在水處理上所應用的技術(shù)與方法匯總成表,其中,表3-1為水的凈化全過程;表3-2為單元處理方法,從表3-2得知共有41個處理單元。從專業(yè)范疇講大致可劃分為機械的,物理的,物理化學的和生物法等五大類。前兩種方法局限性很大,只能去除水中的機械雜質(zhì)或某些離子。生物法需要充氣溶氣裝置,即利用需氧細菌來氧化污水中的有機物,故應用面也是有條件的。同時此法占地面積大,投資亦大,更主要的是細菌需要在一定的溫度條件下繁殖或工作,如氣溫過低也就停止了。
應用化學方法或物理化學的方法進行水處理效果較好些,但客觀條件要求也同生物法一樣,如溫度、時間等因素均影響其處理效果。同時需要投藥、溶解攪拌等一整套加藥裝置,當藥物混合不均勻時,同樣影響水處理效果,而且處理水費用大,成本高,盡管這樣也是不可能解決水中的全部問題。
電化學或電解技術(shù)應用在水處理上,目前在我國尚處于探索、發(fā)展階段,截止目前已獲得專利權(quán)或?qū)嵱眯滦蛯@麢?quán)或已授理的共有9頂,其中絕大部分為圓形封閉式結(jié)構(gòu)。如ZL92227625?!坝袡C廢水電凝聚┄電氣浮凈化裝置”,CN1039570A“污染凈化電解槽。從電解反應機理看,其結(jié)構(gòu)的弊端是在電解過程中產(chǎn)生的大量氣體如絮凝物均得不到及時排放,故必然影響凈化水的效率與效果。
另外“二元凝聚電解法處理工業(yè)污水工藝及設備”,其結(jié)構(gòu)雖屬箱型敝開式,但在水處理過程中尚須投加混凝劑、藥物如何投入?如何達到混合均勻?渣水分離不徹底等缺陷較多。
綜上所述,各種方法具有一定特點,但為了達到要求的水質(zhì)指標,一般均由幾個處理單元組合成一個系統(tǒng)工程來進行水處理,這樣凈化水工藝復雜,設備投資大,占在面積大,成本高。
鑒于上述技術(shù)的缺點或不足,本發(fā)明的目的是要提供一種結(jié)構(gòu)簡單,能耗低,效果好,效率高的電化凈水裝置。
本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的;電化凈水裝置是由予處理部分、電化反應部分、消毒過濾部分電動自控部分所組成,予處理部份的結(jié)構(gòu)由轉(zhuǎn)子流量計(9)、水管線,三通、電磁閥(19)、水管線、真空噴射器(8)、水管線、三通、磁化器(10)、電磁閥(21)、水管線的順序連通電化反應部分的輸入待處理的水的進水管口(23)所構(gòu)成的對要處理的水進行予處理在這條工藝路線上,在真空噴射器(8)上面接通裝藥的投藥罐(7),備以水進行改性處理。在該系統(tǒng)中,如上述的二個三通管之間的水管線中設有電磁閥(20),這就又構(gòu)成了由轉(zhuǎn)子流量計(9)、三通管、水管線,電磁閥(20)水管線、三通管、水管線磁化器(10)、水管線、電磁閥、水管線、電化反應的進水管口(23)的線路,這種工藝路線是被處理的水在不需要予處理的情況下,將電磁閥(19)關閉,水才走這條路線進入電化反應部分,反之水如果需要進行予處理時,應關閉電磁閥(20)開啟電磁閥(19),經(jīng)水管線,通過真空噴射器(8),這時由投藥罐經(jīng)真空吸入藥劑或氣,再經(jīng)磁化器(10),電磁閥(21)、水管線(22),通過電化反應的入水管口(23)進入電化反應部分中去;
電化反應部分是由一具有上開口的槽箱(1)其下底設有輸入予處理水的進水管口(23),其上端設有使水能分散開的布水錐體,使進水管成為布水器,在其上方設有固定在槽箱體內(nèi)壁與隔板上豎直的,多片并列的電極板組,槽箱內(nèi)隔板上方具有流水口,槽箱體上方固定裝有帶刮板可旋轉(zhuǎn)的排污機,其側(cè)傍設有動力電機,在槽箱的上方外側(cè)設有集渣排污槽(11),構(gòu)成電化反應部分的前室,其鄰近的兩隔板(44)、(43)之前設有與前室電極板相垂直方位的多片并列電極板組(35)構(gòu)成電化反應后室,在箱體內(nèi)后室上方外側(cè)設有旋流分離器(2)。待處理的水經(jīng)布水管口(23)進入前室,經(jīng)電極板(34)進行絮凝反應上浮的絮凝物,由旋轉(zhuǎn)刮板機(41),將渣排入集渣排污槽(11)排放出去。
由前室流入后室的水由電極板繼續(xù)電解,使未盡污物氣浮,呈現(xiàn)游離懸浮物狀態(tài)流入分離器,在旋流分離器中,根據(jù)渣與水比重的不同作離心分離,而后由下端排污口(24)和出水口(25)分別排出。
根據(jù)處理要求,如達到排放要求時可經(jīng)出水口(25)排出,如水需凈化處理后回收利用時,則將閥(25A)關閉,開啟閥(25B)水通過濾器(3)進行過濾處理,過濾后的水不需要消毒滅菌時則關閉電磁閥(27),開啟電磁閥(28)反之則關閉電磁閥(28),開啟閥(27)經(jīng)紫外線消毒器(4)進行消毒處理后的水由管(26)出去供使用。
電動自控裝置由顯示屏幕(17)、儀表盤、操作臺(18)、工作電纜(13)控制電纜所組成,工作電纜輸入前室電報極板組(36)的接線柱和后室電極板組(37)接線柱連接、控制電纜(6)與本裝置系統(tǒng)的全部電磁閥接通。
本發(fā)明的工作原理應用電化學技術(shù)進行水處理是基于水溶液通電后,在極板上產(chǎn)生組成電解質(zhì)組分,同時伴隨氧化與還原過程。參入反應的粒子在得到或失去電子而形成離子狀態(tài)或化合物。利用這一特性,結(jié)合電極反應生成的混凝物進行絮凝反應,從水中分離出去,以達到凈化水的目的。
本發(fā)明裝置電化反應過程可分為三個階段前室用作凝聚反應,其反應機理如下水電解H2O=H++OH-;2H++2e-H2;4OH--4e→2H2O+〔O〕♂對于金屬極板,在陽極上,金屬極板溶解成金屬離子(M)M+3OH→M(OH)3;在陰極上也可能與水相互作用ZM+6H2O→+3H2↑.上述M(OH)3或2M(OH)3與水中之雜質(zhì)進行絮凝反應,其比重〈1者上浮;〉1者下沉,從而達到與水分離的目的。
后室用作氣浮反應
H2,〔O〕的作用,將水中的懸浮物氣浮于水面流入旋流分離器利用其比重的不同作離心分離,以達到凈化水的目的。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比該裝置結(jié)構(gòu)合理緊湊,占地面積小,投資小、費用低,操作簡便,能耗低,該技術(shù)應用范圍廣該裝置設有予處理設備裝置,它能調(diào)整待處理的水質(zhì)的理化性能與參數(shù),為電化反應創(chuàng)造了必要的條件,以利于凈化處理,布水管和前,后室電極布局結(jié)構(gòu)合理,前室與后室電極板組互為垂直擺放,二次電化反應水可全部均勻地流經(jīng)極板,故作到無死角,因采用刮板、旋流分離和濾料過濾三道去污工序,使除污徹底,由于本裝置為敞開式的結(jié)構(gòu)故更換電極板方便,與封閉式結(jié)構(gòu)相比水中有害雜質(zhì)絮凝上浮效率高,根據(jù)水質(zhì)處理要求可選取不同村質(zhì)做成的電極板和進行予處理并同時進行,旋轉(zhuǎn)刮板除污,旋流分離除污、濾料過濾三級排污,故凈化水效率高,效果好。
圖1是本發(fā)明外形結(jié)構(gòu)示意2是圖1本發(fā)明電化反應部分的AA剖視圖排污槽,12--封閉罩,13--工作電纜,14--過濾器濾水帽,15--石英砂,16---無煙煤,17--顯示屏幕,18--操作臺,19、20、21、25A 25B 27、28--電磁閥,22、29、30--進水管線,23--進水管口,24--污水排放口,25--凈化后水出口,26--滅菌消毒后水出口,31高度調(diào)節(jié)短管,32--食用密封膠圈,33--旋轉(zhuǎn)刮板排污機軸承套,34--前室電極板組,35--后室電極極組,36--電極板接線柱,37--后室電極板接線柱,38--無級調(diào)速電機,40--導流板,41--旋轉(zhuǎn)刮板排污機,42--積水排放口,43--后室隔板,44--前室,45--支腿,46--吊環(huán)。
予處理部分的轉(zhuǎn)子流量計(9)采用LZB--25的定型產(chǎn)品,投藥罐(7)采用1cr18Ni9Ti找質(zhì)∮400、H500自制,罐中裝有燒堿,投藥罐通過水管線連通真空噴射器(8),真空噴射器采用A村質(zhì)制做磁化器選擇磁場強度0.4T(特斯拉)的定型產(chǎn)品。
本裝置的全部水管線采用Dg20鍍鋅管,全部的閥門為DF-20え電磁閥,電化反應裝置是一個方形上口的槽箱(1)槽箱的下面設有支架(45)槽下的下底具有積水排放口(42),箱體的外側(cè)面具有加強筋,槽箱外殼采用1cr18Ni9Ti原制做,箱的前室極板為鋁制品,后室極板采用1cr18Ni9Ti制做,槽箱的下底面具有待處理的水由水管線相通的進水管口(23)在管口箱內(nèi)部份上面支起的錐形體、使輸進來的水被散發(fā)開,因此叫著布水器,槽箱內(nèi)中間隔板(44),隔板的上部具有長方形開口使被電化反應的水由前室流進后室,在隔板與箱體內(nèi)側(cè)具有角鐵,使直立的多片的鋁合金制電極板固定在角鐵上,槽箱的上面,設有帶刮板的旋轉(zhuǎn)刮板排污面機(41),具有縱向支承軸,在其二側(cè)的箱體上設有旋轉(zhuǎn)刮板排污機軸承座(33)、由傍邊的無級調(diào)速電機(38)帶動。在兩隔板之間設有的白鋼板制成電極板組為豎立多片結(jié)構(gòu),其方向與前室電極板組垂直方向,后室隔板(43)為懸空二端固定在箱內(nèi)二側(cè)壁上,在其電極板組上方箱體上設有吊掛電極板組的吊環(huán)(46)用來固定電極板組,在槽箱上外側(cè)伸出帶錐體方型管連接旋流分離器(2)用白鋼制做,從后室電化反應的水通方形管進旋流分離器,分離器內(nèi)設導流板(40)將水導入分離,根據(jù)渣與水的比重不同進行離心分離,渣由排污管(24)排出,排污管上端設有液面調(diào)解短管(31)在錐體下方設有出水口(25),水經(jīng)水管線、電磁閥(25B)進入過濾器(3),過濾(3)采用A板制做的罐體內(nèi)部裝有下面石類砂(15),上面無煙煤(16)用于過濾,過濾后經(jīng)管線通過電磁閥(27)入紫外線消毒器(4)、消毒后由出水口(26)放出使用。
如果不需消毒時,過濾后的凈化水,經(jīng)出水管線,關電磁閥(27)開電磁閥(28)放出。
如果不需要過濾、消毒時、從旋流分離器出水口出來的水,關閉電磁閥25B開啟電磁閥25A放出。
電動自動控制部分,是用于整個裝置運行過程中程序的自動控制,其屏幕顯示用于大型電化反應凈水裝置,如750T/n以上的裝置、顯示特殊要求的參數(shù)PH值、溫度、流量及元素的含量,一般不需要屏幕顯示,只用儀表盤控制運行,儀表顯示電壓、電流計時器控制程序。
上述電化凈水裝置用來凈化處理任何水質(zhì)均可,現(xiàn)就處理一種降鐵降錳的地下水為例,經(jīng)過該裝置處理后經(jīng)市衛(wèi)生防疫站檢測如下表明細。
再用本裝置處理大連九洲飯店生活污水的情況處理前的污水檢測其SS=348mg/LBOD=430mg/L COD=308mg/L被凈化處理后檢測結(jié)果SS=16mg/LBOD=27~36mg/L COD=52~65mg/L再用本裝置處理大連甘井子區(qū)池塘水外觀清徹透明,無任何懸浮物,只做細菌檢測附合飲用水標準。
另一側(cè),大連瓦房店軸承廠含油工業(yè)污水凈化處理,在處理前的含油量為7.8~18.2mg/L,經(jīng)處理后為0.47~0.7mg/L。
國家規(guī)定排放標準“GBJ--73”中規(guī)定為石油類為10mg/L,遼寧省地方標準“遼Q1647--83”規(guī)定的5mg/L,也遠遠超過,說本發(fā)明除油效率高,應用技術(shù)可靠。
權(quán)利要求
1.電化凈水裝置,包括予處理、電化反應、消毒、過濾、電動自控四個部分組成,其特征在于予處理部分的結(jié)構(gòu)是由轉(zhuǎn)子流量計(9),管線,三通,電磁閥(19)、管線、真空噴射器(8)、管線、三通、磁化器(10)、電磁閥(19)、管線的順序連通電化反應部分的污水進水管口(23),在真空噴射器上連通投藥罐(7),在二個三通之間的水管線上連通電磁閥(20),電化反應部分是由一個上敞開口的槽箱體(1),下底由予處理輸入過來的污水進水管口(23)在槽箱內(nèi)帶有能使水分散的錐形體的布水器,槽箱內(nèi)壁與中間隔板上固定有豎直的多片并列的電極板組,隔板上部具有流水口,槽體上方設有可旋轉(zhuǎn)帶刮板的排污機(41)與電機,箱體上部外側(cè)設有集渣排污槽(11),構(gòu)成電化反應部分的前室,其鄰近的二隔板(44)與(43)之間設有與前室電極板組的垂直方位多片并列電極板組(35)構(gòu)成電化反應后室,在箱體內(nèi)后室上側(cè)方設有旋流分離器(2);凈化消毒部分是由旋流分離器(2)出水管、三通、電磁閥(25B)過濾器(3)、過濾器出水口、水管線、三通,電磁閥(27),水管線接通消毒器(4),還有一路經(jīng)三通、水管線接通電磁閥(28)、水管線構(gòu)成,在旋流分離器出水管(25)通過三通接通電磁閥(25A),水管線構(gòu)成另一路排出凈化水。
2.按權(quán)利要求1的電化凈水裝置,其特征在于旋流分離器由上圓下錐形殼體(2),其內(nèi)設順水方向?qū)Я靼?40),下面設有排污管(24),排污管上端設有調(diào)節(jié)液面高度的活動短管(31)。
3.按權(quán)利要求1所述的電化凈水裝置,其特征是電動自控部分是由顯示屏幕(17)、儀表盤(5)、操作臺(18)、工作電纜(13)、控制電纜(6)所組成,工作電纜輸入前室電極板(36)接線柱和后室電極板(37)接線柱,控制電纜(6)與本裝置系統(tǒng)的全部電磁閥接通。
全文摘要
電化凈水裝置屬生活用水和工業(yè)廢水凈化處理裝置,由預處理、電化反應、消毒過濾、電動自控四個部分構(gòu)成,包括轉(zhuǎn)子流量計、管線,電磁閥,真空噴射器、磁化管,投藥罐,電化反應的敞開口的槽箱,旋轉(zhuǎn)刮板排污機、動力電機,槽箱外的集渣排污槽,槽箱內(nèi)具有方位相垂直擺放的電極板組,成為電解前室與后室進行二次電化反應,還設有旋流分離器、過濾消毒器所組成,可用于凈化生活用水、工業(yè)廢水凈化,水質(zhì)好、效率高、成本低、占地面積小等優(yōu)點。
文檔編號C02F9/00GK1104184SQ93121309
公開日1995年6月28日 申請日期1993年12月26日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月26日
發(fā)明者于忠輔 申請人:于忠輔