[发明专利]一种塔式电絮凝水处理装置

说明书

本发明公开了一种塔式电絮凝水处理装置，其包括牺牲电极、阴极、牺牲电极插板、阳极、壳体Ⅰ、壳体Ⅱ，壳体Ⅰ固定在壳体Ⅱ下端，顶盖设置在壳体Ⅱ顶端上，壳体Ⅱ上部设置有排水口、排渣口，多个牺牲电极一端设置在顶盖上，阴极固定在壳体Ⅱ内上部并位于排水口下方，多个牺牲电极插板间隔在壳体Ⅱ内并位于阴极下方，多个牺牲电极另一端穿过阴极并插入多个牺牲电极插板内，牺牲电极与阴极之间不接触，牺牲电极与牺牲电极插板欧姆接触连接，阳极固定在壳体Ⅱ内并位于牺牲电极插板下方；壳体Ⅱ下部开有进水口，壳体Ⅰ内为絮凝沉降区，壳体Ⅰ底部设置有排泥口；本发明装置具有结构简单，牺牲电极易于更换、利用效率高；电能利用效率高的优点。

技术领域

本发明涉及一种污水处理设备，适用于含有高浓度、难于生化降解类有机物以及重金属的废水处理，具体来说是一种电絮凝处理装置。

背景技术

电絮凝技术是指通过电化学反应生成的铁、铝等高活性絮凝物质在水中发生水解、聚合反应，生成一系列具有共沉淀作用的氢氧化物，这些物质能通过吸附、网捕等沉淀机理，最终将水体中污染物沉淀去除。同时电絮凝过程中极板产生的气体形成的微小气泡，使得密度较小不易沉淀的污染物上浮到水面而去除。总之，电絮凝技术包括沉降絮凝以及气浮的作用，对污染较重，含有难以通过生化处理的有机物以及重金属离子的水体具有很好的处理效果。

电絮凝技术包括单电级电絮凝以及双电极电絮凝。单电级电絮凝是指阳极和阴极的极板均与电源直接相连，通过铁或铝材质的阳极在通电时析出的铁或铝离子进行电絮凝作用。双电极电絮凝是在与外电源相连的形稳阳极和阴极之间，插入不与电源以及两级直接相连的铁或铝材质电极作为牺牲电极，在电场作用下，插入的牺牲电极靠近阴极的一端被极化为阳极进行电絮凝过程。双电极模式的处理效果比单电级电絮凝好，但由于其牺牲电极没有与外电源直接连接，体系的电阻较大，使得电能利用效率较低，操作成本较高。虽然通过减小极板间距可以降低体系导电性，提高电能利用效率，但这会使水体流动性变差，同时容易发生堵塞现象。另外，牺牲电极只有靠近阴极的一侧被感应成为阳极进行电絮凝作用，另一侧发生还原反应仅起到电子传递作用，因而极板利用度低。

发明内容

针对双电极电絮凝方法中牺牲电极利用效率低，极板间距较大，能耗较高的缺点，本发明提供了一种电能利用效率高的塔式电絮凝水处理装置，该装置操作简单，牺牲电极便于更换，可同时高效进行电絮凝和电气浮过程。

本发明通过如下技术方案得以实现：

本发明塔式电絮凝水处理装置包括牺牲电极、阴极、牺牲电极插板、阳极、壳体Ⅰ、壳体Ⅱ，壳体Ⅰ固定在壳体Ⅱ下端，顶盖设置在壳体Ⅱ顶端上，壳体Ⅱ上部设置有排水口、排渣口，多个牺牲电极一端设置在顶盖上，阴极固定在壳体Ⅱ内上部并位于排水口下方，多个牺牲电极插板间隔在壳体Ⅱ内并位于阴极下方，多个牺牲电极另一端穿过阴极并插入多个牺牲电极插板内，牺牲电极与阴极之间不接触，牺牲电极与牺牲电极插板欧姆接触连接，阳极固定在壳体Ⅱ内并位于牺牲电极插板下方；壳体Ⅱ下部开有进水口，壳体Ⅱ内阳极与阴极之间为电化学反应区；壳体Ⅰ内为絮凝沉降区，壳体Ⅰ底部设置有排泥口。

电絮凝过程中导电的极板包括阳极、牺牲电极插板、牺牲电极、阴极，其中阳极发生氧化反应生成氧气，牺牲电极插板在电场作用下被感应成为阴极，发生还原反应生成氢气，与其直接欧姆接触的牺牲电极被感应成为阳极发生氧化反应生成活性絮凝剂铝离子，参与电絮凝过程。

所述壳体Ⅰ与壳体Ⅱ通过法兰连接固定。

所述牺牲电极为铝电极或铁电极。

所述壳体Ⅱ上设置有阴极电源接口、阳极电源接口，阴极电源接口、阳极电源接口分别与阴极、阳极连接。

所述阳极为角钢形的形稳阳极，形稳阳极为铱钽电极、钌铱电极、钛电极等；角钢型阳极开口朝下，避免了沉降物在极板上堆积影响电絮凝效果。

所述阴极为梳子状惰性电极，惰性电极为石墨电极、铜电极、铝电极等，其齿上开有若干个阴极孔洞，齿间距为5-10 cm。