申请日2010.07.12
公开(公告)日2011.03.02
IPC分类号C02F9/06
摘要
本实用新型提供了合建式竖流沉淀/电解脱色水处理集成装置，包括一池体、进水管以及由上而下依次设置于池体内部的顶部清水层、电解脱色层、中间清水层、斜管分离层和污泥层，所述进水管从池体上方依次贯穿顶部清水层、电解脱色层、中间清水层和斜管分离层，延伸至池体底部的污泥层，所述顶部清水层、电解脱色层、中间清水层、斜管分离层和污泥层之间相互连通。本实用新型将斜管分离技术与电解脱色集成化设计在同一个反应池中，充分利用传统的竖流沉淀池顶部的清水层空间，将电解脱色层设置在清水层，实现了混凝沉淀与电解脱色功能的完美结合，节省了水处理设备制造成本及水处理设备占地空间，提高了废水处理效率。
翻译权利要求书
1.合建式竖流沉淀/电解脱色水处理集成装置，其特征在于：包括一池体、进水管以及由上而下依次设置于池体内部的顶部清水层、电解脱色层、中间清水层、斜管分离层和污泥层，所述进水管从池体上方依次贯穿顶部清水层、电解脱色层、中间清水层和斜管分离层，延伸至池体底部的污泥层，所述顶部清水层、电解脱色层、中间清水层、斜管分离层和污泥层之间相互连通。
2.根据权利要求1所述的合建式竖流沉淀/电解脱色水处理集成装置，其特征在于：所述顶部清水层、电解脱色层、中间清水层、斜管分离层和污泥层之间均依次通过布水装置连接。
3.根据权利要求2所述的合建式竖流沉淀/电解脱色水处理集成装置，其特征在于：所述布水装置为一开有若干个均匀的孔的平板。
4.根据权利要求3所述的合建式竖流沉淀/电解脱色水处理集成装置，其特征在于：所述平板为塑料平板。
5.根据权利要求2所述的合建式竖流沉淀/电解脱色水处理集成装置，其特征在于：所述电解脱色层由若干个阴极和阳极电极板交替设置构成，所述电极板的上下两端分别连接上方与其相邻的布水装置和下方与其相邻的布水装置。
6.根据权利要求5所述的合建式竖流沉淀/电解脱色水处理集成装置，其特征在于：所述阴极电极板为不锈钢材质板式阴极电极板，所述阳极电极板为网状高析氧过电位钽铱钛阳极电极板。
7.根据权利要求2所述的合建式竖流沉淀/电解脱色水处理集成装置，其特征在于：所述斜管分离层由若干个设置于污泥层上方的斜管构成，斜管两端分别连接其上方与其相邻的布水装置和下方与其相邻的布水装置。
8.根据权利要求7所述的合建式竖流沉淀/电解脱色水处理集成装置，其特征在于：所述斜管的倾角为60°。
9.根据权利要求1所述的合建式竖流沉淀/电解脱色水处理集成装置，其特征在于：所述顶部清水层的侧周设有与其连通的出水槽，所述出水槽外接出水管。
10.根据权利要求1所述的合建式竖流沉淀/电解脱色水处理集成装置，其特征在于：所述污泥层为斗状的腔体，且其底部连接有排泥阀;所述顶部清水层和中间清水层均为空腔。
说明书
合建式竖流沉淀/电解脱色水处理集成装置
技术领域
本实用新型属于水处理技术领域，特别涉及一种合建式竖流沉淀/电解脱色水处理集成装置。
背景技术
染料工业具有小批量、多品种的特点，大部分是间歇操作，废水间断性排放，水质、水量变化范围大。现有的染料工业中，一般存在染料生产流程长产品收率低、废水组分复杂、浓度高(化学需氧量为1000～10000mg/L)、色度深(500～50000倍)等问题。废水中有机组分大多以芳香烃及杂环化合物为母体，并带有显色基团(如-N=N-、-N=O)和极性基团(如-SO3Na、-OH、-NH2)，还含有较多的原料和副产品(如卤化物、硝基物、苯胺、酚类等)以及无机盐(如NaCl、Na2SO4、Na2S等)。由于染料生产品种多，染料的研发生产不断朝着抗光解、抗氧化、抗生物氧化方向发展，因此染料废水处理难度加大。染料废水的处理难点：一是COD(化学需氧量)高，而BOD/COD(生化需氧量/化学需氧量)值较小，可生化性差;二是色度高，且组分复杂。COD的去除虽与脱色相关，但脱色的困难更大。传统单一的水处理技术已经不能越来越严格满足水质达标处理技术要求，需开发新型水处理设备用于高浓度难降解的印染废水处理与处置。
印染废水常用的预处理方法有混凝沉淀、化学氧化法、化学吸附等，但这些工艺操作复杂，均不能在一个反应池中完成预处理降解功能，处理速度慢、耗费资源多等。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点与不足，提供一种成本低、处理速度快的合建式竖流沉淀/电解脱色水处理集成装置。
为达上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：
合建式竖流沉淀/电解脱色水处理集成装置，包括一池体、进水管以及由上而下依次设置于池体内部的顶部清水层、电解脱色层、中间清水层、斜管分离层和污泥层，所述进水管从池体上方依次贯穿顶部清水层、电解脱色层、中间清水层和斜管分离层，延伸至池体底部的污泥层，所述顶部清水层、电解脱色层、中间清水层、斜管分离层和污泥层之间相互连通。
所述顶部清水层、电解脱色层、中间清水层、斜管分离层和污泥层之间均依次通过布水装置连接。
所述布水装置为一开有若干个均匀的孔的平板。
所述平板为塑料平板。
所述电解脱色层由若干个阴极和阳极电极板交替设置构成，所述电极板的上下两端分别连接上方与其相邻的布水装置和下方与其相邻的布水装置。
所述阴极电极板为不锈钢材质板式阴极电极板，所述阳极电极板为网状高析氧过电位钽铱钛阳极电极板。
所述斜管分离层由若干个设置于污泥层上方的斜管构成，斜管两端分别连接其上方与其相邻的布水装置和下方与其相邻的布水装置。
所述斜管的倾角为60°。
所述顶部清水层的侧周设有与其连通的出水槽，所述出水槽外接出水管。
所述污泥层为斗状的腔体，且其底部连接有排泥阀;所述顶部清水层和中间清水层均为空腔。
本实用新型的工作原理：工作时，印染废水先投加聚合铝混凝剂经快速搅拌剪切混合之后进入进水管，经过斜管分离层分离之后，污泥进入池体底部的污泥层，分离之后的清水沿着布水装置、中间清水层以及中间清水层上方的布水装置进入电解脱色层，废水中残留的有机物及发色物质在电解脱色层之间发生强烈氧化还原作用，发色基团官能团被破坏，有机物分子链断了逐步矿化为二氧化碳、水及部分小分子量物质，从而提高废水可生化性BOD/COD，处理后的水经顶部清水层周边的出水槽排出。斜管分离层的分离原理：当带有矾花或悬浮物固体的混浊污水在斜管中上升时，悬浮固体物在斜管表面碰撞聚集成薄泥团，在重力作用下，靠管底下滑落回污泥层，最终由排泥阀排出，清水逐渐上升到中间清水层，进而进行后续处理。
在高浓度印染废水中，主体有机物包含悬浮物、胶体物质、分子量<500有机物，分子量在500～10000之间的中等分子量有机物及分子量在10000～100000之间的水溶性极强高分子量有机物。其中悬浮物、胶体物质及的低分子量有机物基本上可以通过斜管分离层的混凝沉淀功能从水中分离出来，而中等分子量及高分子量的有机物属于极性分子，水溶性极强，在水中色度形成色度高，COD也高，难于脱色及生化处理，必须通过电解强氧化方法才能矿化降解成CO2、H2O，实现高浓度印染废水脱色、降COD目的。电解过程中包括阳极本身的直接氧化及间接氧化。直接氧化即为阳极发生氧化反应使部分有机污染物和部分无机污染物转化为无害物质，而间接氧化是指发色基团有机污染物通过阳极反应时产生的具有强氧化能力的中间产物·OH、活性氢H·、活性氯CL·、活性氧O·迅速氧化断开大分子量化合物的长链和环状链，并破坏有色物质的发色集团，如偶氮基、硝基等，达到彻底电解脱色目的，同时部分没有矿化为CO2的大分子有机物则断链形成小分子化合物，从而提高了废水的可生化性。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和有益效果：
1、本实用新型将斜管分离技术与电解脱色于一体，将斜管的混凝沉淀反应与电解脱色反应集成化设计在同一个反应池中，充分利用传统的竖流沉淀池顶部的清水层空间，将电解脱色构件设置在清水层，实现了混凝沉淀与电解脱色功能的完美结合，节省了水处理设备制造成本及水处理设备占地空间，提高了废水处理效率。
2、本实用新型的电解脱色层阴极采用不锈钢材质板式阴极，阳极采用网状高析氧过电位钽铱钛阳极，降低了析氧反应频率，提高了所期望的大分子量有机物氧化主反应的电流进行效率，从而提高了电解脱色效率。
3、本实用新型的网状阳极减少了阳极贵金属涂层的用量，降低了阳极的制造成本;网状阳极为不溶性，电解装置可以长期以恒定电压工作，无需频繁调整更换。
