申请日2013.05.20
公开(公告)日2013.10.16
IPC分类号C02F9/06; C02F1/461; C02F1/463; C02F1/465
摘要
本实用新型公开了一种集成式复极电化学水处理设备，包括复极电凝聚单元，其包括具有进水口的下封头、具有出水口的上封头和设置在所述下封头和上封头之间的串联设置的多个复极电化学反应器;以及与所述复极电凝聚单元的出水口连接的立式固液分离单元。本实用新型的设备占地面积小、结构简单、易于操作，其同时具有电化学净水方法的电场对水中杂质的偶极化效应、电凝聚、电气浮和氧化还原等作用，借助设备独特设计的水力学流道能够有效地去除水和废水中的悬浮物、胶体、表面活性剂、油污等杂质，是一种连续、快速、高效的水质净化设备。
权利要求书
1.一种集成式复极电化学水处理设备，其特征在于，包括：
复极电凝聚单元(300)，其包括具有进水口(307)的下封头(301)、具有出 水口(308)的上封头(305)和设置在所述下封头(301)和上封头(305)之间的 串联设置的多个复极电化学反应器(302);以及
与所述复极电凝聚单元(300)的出水口(308)连接的立式固液分离单元(400)。
2.如权利要求1所述的集成式复极电化学水处理设备，其特征在于，所述复极 电化学反应器(302)包括：
外壳(100)，其包括中空壳体(101)和设置在所述中空壳体(101)底部的布 水板(104)，所述布水板(104)上分布有布水孔;以及
设置在所述外壳(100)内部的电极板组件(200)，其包括依次间隔地相互平 行竖立在所述布水板(104)上方的第一电极(201)、一块或多块多价金属板(202) 以及第二电极(206)。
3.如权利要求2所述的集成式复极电化学水处理设备，其特征在于，所述中空 壳体(101)底部和顶部的外周设有法兰(102)，所述法兰(102)上设有连接孔(103)。
4.如权利要求2所述的集成式复极电化学水处理设备，其特征在于，所述电极 板组件(200)还包括：
用于连接所述第一电极(201)、一块或多块多价金属板(202)以及第二电极 (206)的绝缘串杆(205);
设置在相邻的第一电极(201)、多价金属板(202)以及第二电极(206)之间 的绝缘间隔块(204);以及
用于对绝缘串杆(205)两端进行固定的锁紧螺母(203)。
5.如权利要求2所述的集成式复极电化学水处理设备，其特征在于，相邻的第 一电极(201)、多价金属板(202)以及第二电极(206)之间的间距为6-20mm。
6.如权利要求2所述的集成式复极电化学水处理设备，其特征在于，所述第一 电极(201)和第二电极(206)分别与直流电源的不同极连接，并且所述串联设置 的多个复极电化学反应器(302)中相邻的复极电化学反应器(302)的第一电极(201) 分别与直流电源的不同极连接。
7.如权利要求2所述的集成式复极电化学水处理设备，其特征在于，所述多价 金属板(202)选自铁板、铝板中的一种或多种，所述第一电极(201)和第二电极 (206)为形稳电极。
8.如权利要求1所述的集成式复极电化学水处理设备，其特征在于，所述立式 固液分离单元(400)包括：
底端具有进水口的外筒体;
竖直设置在所述外筒体内部的内筒体(402)，其底端连接所述外筒体的进水口， 顶端设有出水口;
设置在所述外筒体内部的用于收集处理后出水的集水器(408)，其与出水管 (409)连接;以及
设置在所述外筒体上方的用于收集絮体的收集器。
9.如权利要求8所述的集成式复极电化学水处理设备，其特征在于，所述集水 器(408)为水平设置的环形集水管，其沿集水管中心轴线下方45°角开有集水孔。
10.如权利要求8所述的集成式复极电化学水处理设备，其特征在于，所述外 筒体的顶端形成絮体溢流口，絮体收集器底端沿外筒体的上端外侧向外延伸，延伸 部分形成集渣槽(404)，在所述集渣槽(404)的底部设有与排泥管(405)连通的 开口。
说明书
一种集成式复极电化学水处理设备
技术领域
本实用新型涉及电化学水处理领域，具体涉及一种集成式复极电化学水处理 设备。
背景技术
电絮凝是一种常用的废水处理方法，其反应原理是以铝、铁等多价金属为阳 极，在直流电的作用下，阳极被溶出而产生Al、Fe等多价金属离子，在经过一系 列水解、聚合及亚铁的氧化过程后，逐渐发展成为各种羟基络合物、多核羟基络 合物以至氢氧化物，从而使废水中的胶态杂质、悬浮杂质凝聚而得以与水体分离; 同时，废水中带电的污染物颗粒在电场中涌动，其部分电荷被电极中和从而促进 使其脱稳聚集。电絮凝在废水处理过程中具有多功能性，除了电絮凝作用之外， 还具有电化学氧化和还原、电气浮等作用。然而，其可溶性电极消耗量大，从而 导致水处理效果有限。
公开号为CN101386433A的中国发明专利公开了一种同时去除水中砷和氟污 染物的电化学反应器，其底部有布水板，在布水板的上方有通过绝缘垫片及螺母 固定在绝缘棒上的形稳电极、铁板电极及铝板电极，形稳电极、铁板电极和铝板 电极间歇交替作为阳极和阴极，并且平行安装在反应器内，其中相邻形稳电极分 别与直流电源的正负极连接，并且进行定时的正负极切换，以提高电极反应效率、 抑制电极钝化。此反应器可用于饮用水中砷、氟的单独去除或同时去除，然而其 仅包含电絮凝过程，并未将电凝聚和电气浮进行一体化。
目前，通常是以往复的管网将电凝聚、电气浮两个单元连接在一起，然而这 种连接方式会造成水中溶气的气泡粒径在输水管网中逐步变大而脱离电凝聚颗 粒，从而导致气浮效果下降，直接影响了水处理的效果。授权公告号为CN 202072570U的实用新型提供了一种电絮凝气浮设备，主要由调节池、泵a、电 气浮、沉淀池、中间水池、泵b、水射器和活性碳过滤器构成，其中所述设备依 次首尾连接，并且在电气浮的内部设有极板;此设备将电凝聚和电气浮一体化， 然而其占地面积较大，结构相对复杂。
实用新型内容
本实用新型的首要目的是针对上述现有技术存在的问题提供一种结构简单、 占地面积小并且易于操作的集成式复极电化学水处理设备，其同时具有电化学净 水方法的电场对废水中杂质的偶极化效应、电凝聚、电气浮和氧化还原等作用， 处理效果好。
为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种集成式复极电化学水处理设 备，包括：
复极电凝聚单元，其包括具有进水口的下封头、具有出水口的上封头和设置 在所述下封头和上封头之间的串联设置的多个复极电化学反应器;以及
与所述复极电凝聚单元的出水口 连接的立式固液分离单元。
其中，所述复极电化学反应器包括：
外壳，其包括中空壳体和设置在所述中空壳体底部的布水板，所述布水板上 分布有布水孔;以及
设置在所述外壳内部的电极板组件，其包括依次间隔地相互平行竖立在所述 布水板上方的第一电极、一块或多块多价金属板以及第二电极。
特别是，所述中空壳体底部和顶部的外周设有法兰，所述法兰上设有连接孔。
其中，所述电极板组件还包括：
用于连接所述第一电极、一块或多块多价金属板以及第二电极的绝缘串杆;
设置在相邻的第一电极、多价金属板以及第二电极之间的绝缘间隔块;以及
用于对绝缘串杆两端进行固定的锁紧螺母。
特别是，相邻的第一电极、多价金属板以及第二电极之间的间距为6-20mm。
其中，所述第一电极和第二电极分别与直流电源的不同极连接，并且所述串 联设置的多个复极电化学反应器中相邻的复极电化学反应器的第一电极分别与 直流电源的不同极连接。
特别是，所述多价金属板选自铁板、铝板中的一种或多种，所述第一电极和 第二电极为形稳电极。
其中，所述立式固液分离单元包括：
底端具有进水口的外筒体;
竖直设置在所述外筒体内部的内筒体，其底端连接所述外筒体的进水口，顶 端设有出水口;
设置在所述外筒体内部的用于收集处理后出水的集水器，其与出水管连接; 以及
设置在所述外筒体上方的用于收集絮体的收集器。
其中，所述集水器为水平设置的环形集水管，其沿集水管中心轴线下方45° 角开有集水孔。
其中，所述外筒体的顶端形成絮体溢流口，絮体收集器底端沿外筒体的上端 外侧向外延伸，延伸部分形成集渣槽，在所述集渣槽的底部设有与排泥管连通的 开口。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1、本实用新型将电絮凝和电气浮一体化，使其同时具有电化学净水方法的 电场对废水中杂质的偶极化效应、电凝聚、电气浮和氧化还原等作用，从而能够 更为有效去除废水中的悬浮物、胶体、表面活性剂、油污等杂质;
2、本实用新型采用双极板电路设计，从而缩小了极间距、提高了极板的有 效利用率、节省了运行费用，此外采用正负极定时倒极运行，可以抑制电极的钝 化、延长电极使用寿命;
3、本实用新型的设备中电极竖直排列设置，并且与水流同向，从而避免了 电极板上产生的沉积物对整个处理系统带来的不良影响，此外设置在复极电凝聚 单元上方的立式固液分离单元能够保证电絮凝过程中产生的微气泡与絮凝体的 充分混合和接触，从而提高了固液分离效率;
4、本实用新型的设备结构简单、占地面积小、易于操作，是一种连续、快 速、高效的水质净化设备，特别是其将多个复极电化学反应器串联使用，并且对 相邻的反应器施加不同方向的电场，使整个复极电凝聚单元形成交错变化的直流 电场，从而起到了良好的搅拌作用，更加有利于絮凝体和水中颗粒物的聚集，从 而获得更好的水处理效果。
