一种污水深度处理装置
阅读说明：本技术 一种污水深度处理装置 (Advanced sewage treatment device ) 是由 张耀宗 杨永 严珊 张宁 高群丽 张旺 李丽萍 于 2021-08-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种污水深度处理装置,包括抽吸泵以及并排设置的电絮凝装置和臭氧—平板陶瓷膜过滤装置,电絮凝装置包括絮凝槽及设置在絮凝槽内的阳极极板组、阴极极板组和污泥沉淀单元；阳极极板组和阴极极板组分别连接电源的正负极,与电源构成回路；污泥沉淀单元设置在絮凝槽底部,用于收集产生的沉淀；絮凝槽远离臭氧--平板陶瓷膜过滤装置一侧的槽壁下部开有进水口；絮凝槽靠近臭氧--平板陶瓷膜过滤装置一侧的槽壁上端设有导流管道；臭氧--平板陶瓷膜过滤装置用于向水中鼓入臭氧、通过曝气对水进行处理并通过平板膜对水进行过滤；抽吸泵用于将平板膜过滤后的水抽出。该装置能够较好地去除水中的悬浮物、TP、氨氮、浊度、色度,保障出水中细菌达标。(The invention discloses a sewage advanced treatment device, which comprises a suction pump, an electric flocculation device and an ozone-flat ceramic membrane filtering device, wherein the electric flocculation device and the ozone-flat ceramic membrane filtering device are arranged side by side; the anode plate group and the cathode plate group are respectively connected with the anode and the cathode of the power supply and form a loop with the power supply; the sludge settling unit is arranged at the bottom of the flocculation tank and is used for collecting generated sediment; the lower part of the tank wall at one side of the flocculation tank, which is far away from the ozone-flat ceramic membrane filtering device, is provided with a water inlet; the upper end of the tank wall of the flocculation tank close to one side of the ozone-flat ceramic membrane filtering device is provided with a flow guide pipeline; the ozone-flat ceramic membrane filtering device is used for blowing ozone into water, treating the water through aeration and filtering the water through a flat membrane; the suction pump is used for pumping out the water filtered by the flat membrane. The device can get rid of suspended solid, TP, ammonia nitrogen, turbidity, colourity in the aquatic betterly, ensures that the aquatic bacterium is up to standard.)
技术领域
本发明涉及污水深度处理领域，特别是涉及一种用于除磷、去除COD、浊度以及满足出水细菌要求的污水深度处理装置。
技术背景
随着社会的逐渐进步，人们对生活水平和生活环境的要求逐渐提高。尤其是近些年，国家对水环境的综合整治力度逐渐加大，使得水环境发生了明显的改善。在我们的生活污水处理过程中，原来的污水处理厂出水标准由《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB8918-2002)中的一级B提高到现在的一级A。随着国家对环境的综合整治和对水环境的要求逐渐严格，指标由原来的一级A提高到类四类(《城镇污水处理厂水污染物排放标准》(DB11/890-2012))，有些地方标准要求的更加严格。现有的大中型城市的污水处理厂基本饱和，主要面临着提标改造进行深度处理的问题，而小型污水处理厂或者污水处理站在保障出水水质的有效性和长期性或者水质指标的提升方面还面临一定的问题，主要是出水的COD(化学需氧量)、氨氮、色度、总磷(TP)等相关指标不达标。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种能够有效保证出水水质稳定达标的污水深度处理装置。
为此，本发明采用以下技术方案：
一种污水深度处理装置，包括抽吸泵以及并排设置的电絮凝装置和臭氧—平板陶瓷膜过滤装置，所述电絮凝装置包括絮凝槽及设置在絮凝槽内的阳极极板组、阴极极板组和污泥沉淀单元，所述阳极极板组和阴极极板组分别连接电源的正负极，与电源构成回路，电解产生的金属阳离子与水中的OH-发生聚合反应，生成吸附能力较强的絮体，通过电中和和网捕作用，与水中杂质形成沉淀；所述污泥沉淀单元设置在所述絮凝槽底部，用于收集所述沉淀；在所述絮凝槽远离所述臭氧--平板陶瓷膜过滤装置一侧的槽壁下部开有一进水口，用于引入污水；在所述絮凝槽靠近所述臭氧--平板陶瓷膜过滤装置一侧的槽壁上端设有一导流管道，用于将絮凝后的水引入所述臭氧--平板陶瓷膜过滤装置；所述臭氧--平板陶瓷膜过滤装置用于向水中鼓入臭氧，通过曝气对水进行处理并通过平板膜对水进行过滤；所述抽吸泵经管道连接所述平板膜，用于将经平板膜过滤后的水抽出。
其中，所述阳极极板组包括竖直且平行设置的平板电极和多块波纹板电极，所述平板电极和多块波纹板电极的顶部通过多根绝缘的连接杆连接，并通过所述连接杆悬空安装在絮凝槽上部，所述平板电极与絮凝槽远离所述臭氧—平板陶瓷膜过滤装置一侧的内壁绝缘连接；
所述阴极极板组包括竖直且平行设置的平板电极和多块波纹板电极，所述平板电极和多块波纹板电极的底部通过多根绝缘的连接杆连接，并通过该连接杆安装在絮凝槽的下部，所述平板电极与絮凝槽另一侧的内壁绝缘连接；
所述阳极极板组和阴极极板组的波纹板电极穿插设置且互不接触，波纹板电极和平板电极的两侧端面均与絮凝槽的壁面绝缘连接，将絮凝槽的上部空间分隔成顶部或底部连通的多个腔室；
在絮凝槽远离所述臭氧--平板陶瓷膜过滤装置一侧的槽壁下部开有一进水口；在絮凝槽靠近所述臭氧--平板陶瓷膜过滤装置一侧的槽壁上端设有一导流管道，用于絮凝后的水引入所述臭氧--平板陶瓷膜过滤装置。
所述臭氧--平板陶瓷膜过滤装置包括过滤槽、平板膜、曝气管道和曝气盘，所述平板膜设置在所述过滤槽内、曝气盘上方；所述曝气管道伸入所述过滤槽的底部，用于向过滤槽输送臭氧；在曝气管道35上设置有多个所述曝气盘。
优选的是，所述平板膜为平板陶瓷膜；所述阳极极板组由铝、铁或铝铁合金制成；所述阴极极板组由Ti/RuO2制成。所述阳极极板组与阴极极板组的波纹板电极可以是同波极板或异波板板。
在本发明的一个实施例中，所述污泥斗为V形槽状；相邻的两波纹板电极的投影距离为1-3cm，波纹板电极的折角的角度为90°；所述平板电极和相邻的波纹板电极的距离为2-3cm。
为保证安全，所述絮凝槽最好由电绝缘材料制成。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明的污水深度处理装置能够较好地去除水中的悬浮物、TP、氨氮、浊度、色度，保障出水中细菌达标；
2、该装置中，阳极极板和阴极极板制成同波或异波板，由于流速的变化，在电解过程中起到加速絮凝沉淀的作用；
3、经过电絮凝装置处理的水中含有部分铝离子、铁离子进行絮凝沉淀，少量的铝离子、铁离子进入膜池，在膜池中通入臭氧，臭氧在铁、铝离子的催化下产生·OH(羟基自由基)，进一步氧化水中的还原性物质，同时能够有效减轻平板膜的污染，延长过滤周期，有效保证出水水质。
附图说明
图1是本发明污水深度处理装置的主视透视图；
图2是本发明污水深度处理装置的俯视结构示意图；
图3是图1中阳极极板组的结构示意图；
图4是图1中阴极极板组的结构示意图；
图5是图4中阴极极板组的的俯视结构示意图。
图中：
11、絮凝槽 12、进水口 13、隔板 14、污泥斗 15、排泥管道
21、阳极极板组 22、阴极极板组 31、导流管道 32、气泡 33、平板膜
34、过滤槽 35、曝气管道 36、曝气盘 37、管道 38、抽吸泵
具体实施方式
下面结合附图对本发明的污水深度处理装置的结构进行详细说明。
参见图1和图2，本发明的污水深度处理装置包括抽吸泵38以及并排设置的电絮凝装置和臭氧—平板陶瓷膜过滤装置。在图中所示的实施例中，电絮凝装置位于左侧，臭氧--平板陶瓷膜过滤装置位于右侧。
所述电絮凝装置包括：絮凝槽11及设置在絮凝槽11内的阳极极板组21、阴极极板组22以及污泥沉淀单元。
所述絮凝槽11由不导电材料制成，具有抗腐蚀、强度高的特点。
所述污泥沉淀单元设置在絮凝槽11底部，污泥沉淀单元的四周与絮凝槽11密封连接，将絮凝槽11分隔成互不连通的上部空间和底部空间。所述污泥沉淀单元由多个污泥斗14及隔板13组成，多个污泥斗14并排设置且依次连接；所述隔板13水平设置在远离所述臭氧—平板陶瓷膜过滤装置一侧，与邻近的污泥斗连接。每个污泥斗14的底部分别与一排泥管道15连接，在排泥管道15上安装有阀门。
所述阳极极板组21和阴极极板组22的结构如图3-图5所示。所述阳极极板组21包括竖直且平行设置的平板电极21b和多块波纹板电极21a，所述平板电极21b和多块波纹板电极21a的顶部通过多根绝缘的连接杆21c连接，并通过连接杆21c悬空安装在絮凝槽11上部，平板电极21b与絮凝槽11远离所述臭氧—平板陶瓷膜过滤装置一侧的内壁绝缘连接。所述阴极极板组22包括竖直且平行设置的平板电极22b和多块波纹板电极22a，所述平板电极22b和多块波纹板电极22a的底部通过多根绝缘的连接杆22c连接，并通过连接杆22c安装在絮凝槽11的下部，平板电极22b与絮凝槽11另一侧的内壁绝缘连接。所述阳极极板组21和阴极极板组22的波纹板电极穿插设置且互不接触，波纹板电极和平板电极的两侧端面均与絮凝槽11的壁面绝缘连接，将絮凝槽11的上部空间分隔成顶部或底部连通的多个腔室。所述阳极极板组的各极板与电源的正极连接，阴极极板组的各极板与电源的负极连接，并与电源构成回路。
在絮凝槽11远离所述臭氧--平板陶瓷膜过滤装置一侧的槽壁下部开有一进水口12；在絮凝槽11靠近所述臭氧--平板陶瓷膜过滤装置一侧的槽壁上端设有一导流管道31，用于絮凝后的水引入所述臭氧--平板陶瓷膜过滤装置。
所述臭氧--平板陶瓷膜过滤装置包括：过滤槽34、平板膜33、曝气管道35和曝气盘36。所述平板膜33设置在所述过滤槽34内，所述曝气管道35伸入所述过滤槽34的底部，用于向过滤槽34内输送臭氧；在曝气管道35上设置有多个所述曝气盘36。平板膜33设置在曝气盘36上方，所述平板膜33优选采用平板陶瓷膜。
所述抽吸泵38经管道37连接所述平板膜33，用于将经平板膜33过滤后的水抽出。
所述阳极极板组21可由铝或铁制成，优选采用铝铁合金制成；所述阴极极板组可由Ti/RuO2、Ti、不锈钢、Pt或碳板制成，优选采用Ti/RuO2(钛钌合金)制成；所述阳极极板组21与阴极极板组22的波纹板电极采用同波极板或异波极板(异波即波峰相对，波谷相对，形成布置交错；同波为波峰与波谷相对，形成布置交错。)。
在图1所示的实施例中，污泥斗14为V形槽状，相邻的波纹板电极21a和22a的投影距离d为1-3cm，优选为2cm，距离过大会增加电阻、耗电大；距离过近则间距过小，增加过水阻力。另外，平板电极21b和相邻的波纹板电极22a的间距、平板电极22b和相邻波纹板电极21a的间距离为2-3cm。在同波极板中，每个极板的折角的角度为90°，极板的长、高主要依靠处理的水量大小进行调节，主要满足停留时间，停留时间长短依靠进水水质中需要去除的杂质浓度和需要的去除程度而定。
上述装置处理污水的过程和机理如下：
参见图1和图2，待处理的污水从底部进水口12进入絮凝槽11，水流会沿着最左侧平板电极的波纹板电极之间的间隙上升，到达顶部后会折返，沿两波纹板电极间的间隙落下，如此反复上升-下落-上升-下落，使污水沿蛇形通道推进流动。参见图2，图中黑色实点表示水流从下向上流动，×点表示水流从上向下流动，整个流动方向为推流式。
以阳极极板组21为铝极板为例，由于阳极极板组与电源正极相连，在污水流动过程中，在外加电流作用下，阳极极板发生氧化反应释放出Al3+，其与水中的OH-发生聚合反应，生成具有很强吸附能力的Al(OH)n+絮体，粘附水中的悬浮物质和胶体物质，开始形成较小的絮体，在水流的推动作用下，由于异波(或同波)折板通道每个折角为90°，同时水流上下运动，这样会增加水中絮体的碰撞几率，使得水中的絮体逐渐变大，同时由于流体的流向不断变化，在阴阳极极板表面产生冲刷，最大程度减轻了在电解过程中产生的浓差极化现象，使得Al3+离子在水中均匀分布。随着絮体的变大，沉速逐渐增大，这样部分絮体会沉淀到池底的污泥斗14中。沉积的絮体以污泥形式可通过排泥管道15排出。
经絮凝槽11处理过的水中含有部分Al3+，其对臭氧具有一定的催化作用。处理后的水经导流管道31流入臭氧—平板膜处理单元。通过经臭氧发生器(图中未示)生产的臭氧通过曝气管道35输送到臭氧—平板膜处理单元底部，通过底部的钛合金曝气盘36进行曝气。在Al3+的催化作用下，臭氧能够进一步去除水中的COD、氨、氮和色度，同时还能对过滤槽34中的水进一步搅拌，有效降低平板膜33的滤饼层厚度，同时延缓对平板膜33的污染。在正常工作时，泵38通过管道37对平板膜33进行抽吸，使平板膜33产水。臭氧的通入同时能够进一步氧化吸附在平板膜上面的有机物，降低污染物的对平板膜造成的污染。
另外，可根据需要在本发明的装置前增设预处理设备，包括沉淀、除砂、生化或者其它适当的设备。
在电流密度为9mA/cm2，极板间距为2cm的条件下，通过实验测得上述装置的进出水水质如下：
水样
COD
TP
氨氮
色度
进水(mg/L)
50
2.5
8
64
出水(mg/L)
15
0.1
0
4
从上述检测结果可知，本发明的装置能够有效降低污水中的TP、氨氮、COD，并能有效降低污水色度。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种用于石油化工产出废水的排放处理装置及工艺