申请日2020.11.01
公开（公告）日2021.02.12
IPC分类号C02F1/463; C02F1/78; C02F1/72; C02F101/30
摘要
本发明属于废水处理领域，其公开了一种基于电场的絮凝处理工艺，所述方法具体为：将含有有机物的污水从布水模块注入，水力负荷为2‑12立方米/平方米.小时，废水中的有机物在电场处至少部分被分解，并和废水中其他杂质形成絮凝物经过刮渣模块刮除，净水经过排水模块排出；所述电场发生模块的电流密度为20～30mA/㎡，直流，电压为20～30V，水流在电场发生模块的水力停留时间为5‑60s。该工艺能够持久的、有效的提高污水中有机物的去除效果。
权利要求书
1.一种基于电场的絮凝处理工艺，其特征在于，所述工艺通过絮凝处理设备进行处理，所述絮凝处理设备包括絮凝腔室、设置在絮凝腔室底部的排水模块、设置在絮凝腔室上部的布水模块、设置在排水模块上方的微纳米气泡发生模块、设置在布水模块下方的电场发生模块，以及设置在絮凝腔室顶部的刮渣模块，其中，所述微纳米气泡发生模块的微纳米气泡为直径为100-500nm的气泡；所述电场发生模块距离布水模块的距离为5-40cm；
所述工艺具体为：将含有有机物的污水从布水模块注入，水力负荷为2-12立方米/平方米.小时，废水中的有机物在电场处至少部分被分解，并和废水中其他杂质形成絮凝物经过刮渣模块刮除，净水经过排水模块排出；
所述电场发生模块的电流密度为20～30mA/㎡，直流，电压为20～30V，水流在电场发生模块的水力停留时间为5-60s。
2.根据权利要求1所述的基于电场的絮凝处理工艺，其特征在于，所述气泡为臭氧气泡；微纳米气泡发生模块和电场发生模块之间设有填料层，所述填料层内填充有臭氧催化剂。
3.根据权利要求1所述的基于电场的絮凝处理工艺，其特征在于，所述电场发生模块由多组正极板和负极板之间的间距为15-30mm，正极板和负极板的材质为碳板或铝板。
4.根据权利要求2所述的基于电场的絮凝处理工艺，其特征在于，所述臭氧催化剂为以氧化铝或碳基为载体，搭载或不搭载活性成分的臭氧催化剂。
5.根据权利要求1所述的基于电场的絮凝处理工艺，其特征在于，所述布水模块包括若干根彼此独立或相互连通的布水管以及进水总管，所述布水管连接至进水总管；
所述布水管上设有若干朝向斜上方开孔的布水孔；
所述布水管距离液面的高度是5-10cm。
6.根据权利要求1所述的基于电场的絮凝处理工艺，其特征在于，所述排水模块包括多根排水管，布置在絮凝腔室的底部，所述排水管的侧下方有条状的进水口。
7.根据权利要求1所述的基于电场的絮凝处理工艺，其特征在于，还包括缓冲腔，所述缓冲腔与排水模块连通，所述缓冲腔通过管道和外界连通。
8.根据权利要求1所述的基于电场的絮凝处理工艺，其特征在于，所述微纳米气泡发生模块包括一个或多个设置在絮凝腔室底部的微纳米气泡发生器、溶气泵，所述溶气泵的进水端连接进水管，所述溶气泵的出水端连接出水管，所述溶气泵上连接有与泵体连通的注气管；所述出水管和微纳米气泡发生器之间设有溶气罐；所述注气管、溶气泵的进水端输入的气水体积比为6:94-30:70。
9.根据权利要求8所述的基于电场的絮凝处理工艺，其特征在于，所述微纳米气泡发生器和布水模块的高度差为100-200cm。
说明书
一种基于电场的絮凝处理工艺
技术领域
本发明涉及废水处理领域，特别是一种基于电场的絮凝处理工艺。
背景技术
专利号为CN201420831681.1的一项发明专利申请，公开了一种竖流式臭氧气浮设备，包括气浮罐、空压机、溶气罐和臭氧发生器，气浮罐竖直设置，气浮罐内底部安装有气浮分离室，空压机与溶气罐底部连通，溶气罐底部还通过溶气出水管连接有溶气释放器，臭氧发生器通过臭氧供气管道连接有臭氧释放器，溶气释放器和臭氧释放器均设置在气浮分离室内底部，气浮罐上设置有一端伸入气浮分离室内的进水管，溶气释放器和臭氧释放器均位于进水管的出水口下方，气浮罐下部安装有多孔集水管，多孔集水管与设置在气浮罐外的出水管连通，气浮罐上部设有排渣斗，气浮罐顶部安装有刮渣机构。
微纳米气泡进行气浮的方案可参考发明专利ZL201410623880.8，该发明微纳米气泡导入系统连接至曝气头，PAC投加系统、PAM投加系统连接源水提升系统，源水提升系统连接至布水头，提升桶及提升叶轮设置在絮凝-气浮区中部，提升叶轮连接电机；絮凝-气浮区下部进入布水区，经斜管区上部连接出水槽，下部连接浓缩区。该发明克服了高效沉淀工艺带来的机械絮凝效果较差、PAC药剂投加量多、额外投加PAM促凝剂和环境污染问题。该发明利用微纳米气泡可通过多相流泵的抽吸将空气吸入到泵内，并通过叶轮的高速切削产生，也可采用专门的微纳米气泡发生装置产生。微纳米气泡相对于传统的加压罐释放的气泡，具有气泡尺寸小、比表面积大、吸附效率高、在水中上升速度慢等特点。
一项发明专利ZL200810171459.2，公开了一种整体式纳米气泡发生装置，包括与构成为系统的组件整体形成的压力罐及可选择地适配系统的动力部，以扩大系统的使用范围。该装置包括整体式气泡发生部，其包含将进水管道中流动的水供应到气泡发生部和动力部中的任一个的三向电子阀，检测进水管中压力的压力检测部，供给外部空气到压力罐的第一真空室，控制三向电子阀的动力控制部，压力检测部和第一真空室及压力罐将水与内部预定压力下的空气混合并物理地喷散，以生成纳米气泡的水；动力部，其包含由电机操作的泵，第二真空室，其经过单向阀将外部空气与空气供应管道中流动的空气供应到泵中，及动力控制部，其控制单向阀和m阀第二真空室，其中整体式气泡发生部直接耦接到水龙头或淋浴头上。
上述方案仅仅是采用微米气泡或纳米气泡进行气浮操作。
一种利用电场进行污水处理的技术，申请号为201610472152.0，公开了一种基于高压纳秒脉冲电场技术的工业污水治理工艺，包括步骤一：初步处理：采用微滤膜技术结合混凝、吸附法对待处理污水进行初步处理，去除污水中的悬浮颗粒、纤维、细菌；步骤二：高压电脉冲场处理：将微滤后污水经雾化器雾化，雾化后的水雾处于多针板异形电极之间，在电极间施加高压电脉冲，产生高电压脉冲电场，使水雾中有机物质发生降解，实现污水净化。
我司在本设备开发过程中，试图将微纳米气泡和电场结合进行污水处理，可以发现，微纳米气泡和电场协同作用是可以起到加强去污的效果的，但是对于有机物含量较多的废水，其去除率并不满意，特别是运行一段时间后，去除效果明显降低。
本方案所要解决的问题是：1、如何提高污水中有机物的去除效果；2、如何持久的提高污水中有机物的去除效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于电场的絮凝处理工艺，该工艺能够持久的、有效的提高污水中有机物的去除效果。
本发明提供的技术方案为：一种基于电场的絮凝处理工艺，所述工艺通过絮凝处理设备进行处理，所述絮凝处理设备包括絮凝腔室、设置在絮凝腔室底部的排水模块、设置在絮凝腔室上部的布水模块、设置在排水模块上方的微纳米气泡发生模块、设置在布水模块下方的电场发生模块，以及设置在絮凝腔室顶部的刮渣模块，其中，所述微纳米气泡发生器的微纳米气泡为直径为100-500nm的气泡；所述电场发生模块距离布水模块的距离为5-40cm；
所述工艺具体为：将含有有机物的污水从布水模块注入，水力负荷为2-12立方米/平方米.小时，废水中的有机物在电场处至少部分被分解，并和废水中其他杂质形成絮凝物经过刮渣模块刮除，净水经过排水模块排出；
所述电场发生模块的电流密度为20～30mA/㎡，直流，电压为20～30V，水流在电场发生模块的水力停留时间为5-60s。
在上述的基于电场的絮凝处理工艺中，所述气泡为臭氧气泡；微纳米气泡发生模块和电场发生模块之间设有填料层，所述填料层内填充有臭氧催化剂
在上述的基于电场的絮凝处理工艺中，所述电场发生模块由多组正极板和负极板之间的间距为15-30cm，正极板和负极板的材质为碳板或铝板。
需要说明的是：正极板和负极板之间的间距过小导致间隙容易堵塞，安装不便。若正极板和负极板之间的间距过大，则能耗过大。
在上述的基于电场的絮凝处理工艺中，所述臭氧催化剂为以氧化铝或碳基为载体，搭载或不搭载活性成分的臭氧催化剂。
需要说明的是：本发明所使用的臭氧催化剂是本领域在售的任何臭氧催化剂，一般来说，根据废水类型的不同，选用不同的臭氧催化剂，比如江西慧骅科技有限公司所提供的陶基或氧化铝基的催化剂等。
在上述的基于电场的絮凝处理工艺中，所述填料层距离微纳米气泡发生模块之间的间距并不严格限制，在以电场的位置和微纳米气泡爆破位置的对应的工艺环境中，填料层的位置对于污水处理结果并无决定性的影响，该填料层仅扮演对于臭氧活化成为羟基自由基的基本功能。
在上述的基于电场的絮凝处理工艺中，所述布水模块包括若干根彼此独立或相互连通的布水管以及进水总管，所述布水管连接至进水总管；
所述布水管上设有若干朝向斜上方开孔的布水孔。
在上述的基于电场的絮凝处理工艺中，所述布水管距离液面的高度是5-10cm。
在上述的基于电场的絮凝处理工艺中，所述排水模块包括多根排水管，布置在絮凝腔室的底部，所述排水管的侧下方有条状的进水口。
在上述的基于电场的絮凝处理工艺中，还包括缓冲腔，所述缓冲腔与排水模块连通，所述缓冲腔通过管道和外界连通。
在上述的基于电场的絮凝处理工艺中，所述微纳米气泡发生器和布水模块的高度差为100-200cm。
在上述的基于电场的絮凝处理工艺中，所述微纳米气泡发生模块包括一个或多个设置在絮凝腔室底部的微纳米气泡发生器、溶气泵，所述溶气泵的进水端连接进水管，所述溶气泵的出水端连接出水管，所述溶气泵上连接有与泵体连通的注气管；所述出水管和微纳米气泡发生器之间设有溶气罐；所述注气管、溶气泵的进水端输入的气水体积比为6:94-30:70。
本发明在采用上述技术方案后，其具有的有益效果为：
本方案的方法将竖流式的污水处理方式、微纳米臭氧气泡、电场、臭氧催化处理结合，可以有效的、持久的提高污水中的有机物的处理效果，使有机物可以尽量多的分解并形成絮凝物去除。
（发明人：陈盛海;庞常伟）
