一种天然水电化学处理工艺制造技术

本发明专利技术涉及天然水预处理领域，尤其是一种天然水电化学处理工艺，其步骤是由进水、絮凝处理、氧化/还原处理、气浮处理、沉淀处理、污泥处理和出水所组成。本设计通过采用电化学工艺依次对天然水进行絮凝处理、氧化/还原处理和气浮处理，大大提高了天然水的处理效率。

Natural hydro chemical treatment process

The present invention relates to the field of natural water pretreatment, especially a natural hydro chemical treatment process, the steps are by water, flocculation, oxidation / reduction treatment, flotation treatment, precipitation treatment, sludge treatment and effluent. In this design, the natural water is treated by flocculation, oxidation / reduction and air flotation, and the natural water treatment efficiency is greatly improved.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术专利涉及天然水预处理领域，属于一种天然水电化学处理工艺。
技术介绍
天然水作为工业用水水源，一般通过混凝、澄清、过滤处理工艺进行预处理，这种工艺通常采用向水中投加混凝剂的方式，应用广泛，但是投入的混凝剂中起作用的为阳离子，不起作用的阴离子投入水中增加了水体的腐蚀性，增加了后续处理工艺的难度及运行成本。本专利技术专利采用一种电化学处理工艺及设备对天然水体进行混凝、气浮等处理，替代传统的化学药剂处理工艺及设备，不增加水体腐蚀性阴离子含量，具有绿色环保特征。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种天然水电化学处理工艺，通过采用电化学工艺依次对天然水进行絮凝处理、氧化/还原处理和气浮处理，大大提高了天然水的处理效率。为解决上述的技术问题，本专利技术提供了一种天然水电化学处理工艺，包括以下步骤：a、进水：将天然水通过进水管输送进絮凝反应池内；b、絮凝处理：采用电极对水体进行絮凝处理，通过电极不断释放出絮凝离子对水体进行絮凝反应，其中的电极是以交流电直接供电(电压为220V、380V或460V)，絮凝处理反应时间为30min，通过絮凝处理处理每吨水的耗电量为0.1-2kw；c、氧化/还原处理：将步骤b中经絮凝处理的天然水输送进氧化还原池内，通过在电极表面发生的氧化/还原反应促使水体有机物、氨氮分解逸出，对天然水做进一步除杂；其中氧化/还原反应时间为30min，通过氧化/还原处理每吨水的耗电量为0.1-2kw。d、气浮处理：将步骤c中经氧化/还原处理的天然水输送进气浮池内，采用电极通过提高电极表面的工作电势，促进电极表面产生气体，对水体中胶体及其他有机物进行气浮处理，通过气浮处理处理每吨水的耗电量为0.1-2kw；e、沉淀处理：将步骤d中经气浮处理的天然水输送进沉淀池内，使天然水在重力的作用下去除水中的悬浮物，其中沉淀时间一般为2小时；f、污泥处理：将沉降在絮凝反应池、氧化还原池、气浮池和沉淀池底部的污泥输送出去，并对污泥做脱水处理，所述的脱水处理是通过脱水机对污泥进行脱水；g、出水：将步骤e中经沉淀处理的天然水通过排水管排放出去，其中排水管的排水速度为0.5m/s-1m/s。进一步：所述的步骤b中在对天然水进行絮凝处理的同时，采用电极表面的电场对水体中的胶体产生压缩双电层功效，促进胶体与水的分离。又进一步：所述的步骤c中在电极阳极板处的反应式为Fe-2e→Fe2+、4OH–-4e→2H2O+2〔O〕→2H2O+O2，阳极产生的新生态〔O〕具有很强的氧化能力，可以氧化水中有机或无机化合物，去除水中的COD，阳极上由于放出新生态〔O〕作为氧化剂，使CN—得到氧化，其中氧化反应式为CN—+2OH-+2e→CNOˉ+H2O、2CNO-+4OH-+6e→2CO2+N2↑+H2O。又进一步：所述的步骤b中采用的电极为消耗性电极，所述的步骤c和步骤d中采用的电极为贵金属电极，其中消耗性电极为铝、铁电极，贵金属电极为纯铂、纯钯、铂钯合金电极。再进一步：所述的步骤e中采用的沉淀池为斜板沉淀池，所述斜板沉淀池中斜板的倾斜角度为60°采用上述方法后，本专利技术具有的有益效果如下所示：1、采用电化学工艺依次对天然水进行絮凝处理、氧化/还原处理和气浮处理，大大提高了天然水的处理效率；2、采用电化学工艺处理天然水体，消耗的是电力，不会增加水中阴离子含量；3、采用电化学工艺处理天然水体，消耗了水体中的酸性物质，提高了水体碱度，具有部分去除硬度的功效；4、运行费用低，仅消耗电力及少量消耗性电极，每吨水处理成本仅在0.2元左右；5、经过电化学处理后的水体排出的污泥密实，固含量高，容易脱水；6、设备布置紧凑，自动化程度高，操作简单，对操作人员的要求很低，运行平稳，出水水质稳定。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施方式本专利技术提供了一种天然水电化学处理工艺，包括以下步骤：a、将天然水通过进水管输送进絮凝反应池内；b、絮凝处理：采用电极对水体进行絮凝处理，通过电极不断释放出絮凝离子对水体进行絮凝反应，其中的电极是以交流电直接供电(电压为220V、380V或460V)，絮凝处理反应时间为30min，通过絮凝处理处理每吨水的耗电量为0.1-2kw；c、氧化/还原处理：将步骤b中经絮凝处理的天然水输送进氧化还原池内，通过在电极表面发生的氧化/还原反应促使水体有机物、氨氮分解逸出，对天然水做进一步除杂；其中氧化/还原反应时间为30min，通过氧化/还原处理每吨水的耗电量为0.1-2kw。d、气浮处理：将步骤c中经氧化/还原处理的天然水输送进气浮池内，采用电极通过提高电极表面的工作电势，促进电极表面产生气体，对水体中胶体及其他有机物进行气浮处理，通过气浮处理处理每吨水的耗电量为0.1-2kw；e、沉淀处理：将步骤d中经气浮处理的天然水输送进沉淀池内，使天然水在重力的作用下去除水中的悬浮物，其中沉淀时间一般为2小时；f、污泥处理：将沉降在絮凝反应池、氧化还原池、气浮池和沉淀池底部的污泥输送出去，并对污泥做脱水处理，所述的脱水处理是通过脱水机对污泥进行脱水；g、出水：将步骤e中经沉淀处理的天然水通过排水管排放出去，其中排水管的排水速度为0.5m/s-1m/s。上述方法中所述的步骤b中在对天然水进行絮凝处理的同时，采用电极表面的电场对水体中的胶体产生压缩双电层功效，促进胶体与水的分离。其中压缩双电层是指在胶体分散系中投加能产生高价反离子的活性电解质，通过增大溶液中的反离子强度来减小扩散层厚度，从而使ζ电位降低的过程。该过程的机理：由胶体粒子的双电层结构可知，反离子的浓度在胶粒表面处最大，并沿着胶粒表面向外的距离呈递减分布，最终与溶液中离子浓度相等。当向溶液中投加电解质，使溶液中离子浓度增高，则扩散层的厚度减小。由于扩散层厚度的减小，电位相应降低，因此胶粒间的相互排斥力也减少。另一方面，由于扩散层减薄，它们相撞时的距离也减少，因此相互间的吸引力相应变大。从而其排斥力与吸引力的合力由斥力为主变成以引力为主(排斥势能消失了)，胶粒得以迅速凝聚。上述方法中所述的步骤c中电极阳极板处的反应式为Fe-2e→Fe2+、4OH–-4e→2H2O+2〔O〕→2H2O+O2，阳极产生的新生态〔O〕具有很强的氧化能力，可以氧化水中有机或无机化合物，去除水中的COD，阳极上由于放出新生态〔O〕作为氧化剂，使CN—得到氧化，其中氧化反应式为CN—+2OH-+2e→CNOˉ+H2O、2CNO-+4OH-+6e→2CO2+N2↑+H2O。上述方法中所述的步骤b中采用的电极为消耗性电极，所述的步骤c和步骤d中采用的电极为贵金属电极，其中消耗性电极为铝、铁电极，贵金属电极为纯铂、纯钯、铂钯合金电极。。上述方法中所述的步骤e中采用的沉淀池为斜板沉淀池，所述斜板沉淀池中斜板的倾斜角度为60°。本专利技术的工艺流程如下所示：先通过步骤a(进水)1把天然水输送进絮凝反应池内，采用步骤b(絮凝处理)2利用消耗性电极对水体进行絮凝处理，电极不断释放出絮凝离子对水体进行絮凝反应，同时电极表面的电场对水体中的胶体产生压缩双电层功效，促进胶体与水的分离；然后通过步骤c(氧化/还原处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天然水电化学处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：a、进水：将天然水通过进水管输送进絮凝反应池内；b、絮凝处理：采用电极对水体进行絮凝处理，通过电极不断释放出絮凝离子对水体进行絮凝反应，其中的电极是以交流电直接供电(电压为220V、380V或460V)，絮凝处理反应时间为30min，通过絮凝处理处理每吨水的耗电量为0.1‑2kw；c、氧化/还原处理：将步骤b中经絮凝处理的天然水输送进氧化还原池内，通过在电极表面发生的氧化/还原反应促使水体有机物、氨氮分解逸出，对天然水做进一步除杂；其中氧化/还原反应时间为30min，通过氧化/还原处理每吨水的耗电量为0.1‑2kw。d、气浮处理：将步骤c中经氧化/还原处理的天然水输送进气浮池内，采用电极通过提高电极表面的工作电势，促进电极表面产生气体，对水体中胶体及其他有机物进行气浮处理，通过气浮处理处理每吨水的耗电量为0.1‑2kw；e、沉淀处理：将步骤d中经气浮处理的天然水输送进沉淀池内，使天然水在重力的作用下去除水中的悬浮物，其中沉淀时间一般为2小时；f、污泥处理：将沉降在絮凝反应池、氧化还原池、气浮池和沉淀池底部的污泥输送出去，并对污泥做脱水处理，所述的脱水处理是通过脱水机对污泥进行脱水；g、出水：将步骤e中经沉淀处理的天然水通过排水管排放出去，其中排水管的排水速度为0.5m/s‑1m/s。...

【技术特征摘要】
1.一种天然水电化学处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：a、进水：将天然水通过进水管输送进絮凝反应池内；b、絮凝处理：采用电极对水体进行絮凝处理，通过电极不断释放出絮凝离子对水体进行絮凝反应，其中的电极是以交流电直接供电(电压为220V、380V或460V)，絮凝处理反应时间为30min，通过絮凝处理处理每吨水的耗电量为0.1-2kw；c、氧化/还原处理：将步骤b中经絮凝处理的天然水输送进氧化还原池内，通过在电极表面发生的氧化/还原反应促使水体有机物、氨氮分解逸出，对天然水做进一步除杂；其中氧化/还原反应时间为30min，通过氧化/还原处理每吨水的耗电量为0.1-2kw。d、气浮处理：将步骤c中经氧化/还原处理的天然水输送进气浮池内，采用电极通过提高电极表面的工作电势，促进电极表面产生气体，对水体中胶体及其他有机物进行气浮处理，通过气浮处理处理每吨水的耗电量为0.1-2kw；e、沉淀处理：将步骤d中经气浮处理的天然水输送进沉淀池内，使天然水在重力的作用下去除水中的悬浮物，其中沉淀时间一般为2小时；f、污泥处理：将沉降在絮凝反应池、氧化还原池、气浮池和沉淀池底部的污泥输送出去，并对污泥做脱水处理，所述的脱水处理是通过脱水机对污泥进行脱水；g、出水：将步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：周顺明，
申请(专利权)人：江苏八达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32