一种电絮凝处理难生物降解工业废水的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电絮凝处理难生物降解工业废水的装置，属于电化学技术领域。主体结构包括立式沉降槽、旋转电机、旋转阳极和多孔中空柱状阴极、运行时，废水从上端进水口流入，启动电源，阴阳两极通电进行反应，且旋转电机带动阳极旋转。所述旋转阳极使废水在反应时一直处于湍流状态，有效的减缓了极板表面的钝化和浓差极化现象；所述阴极由于极大表面积促进强粘附性的初生态氢的产生速率和数量，粘附废水中的污染物一同上浮。所述电絮凝装置适用于处理任何成分的工业废水，实现了电絮凝技术在工业化上的应用。

A device for treating refractory industrial wastewater by electroflocculation

The invention discloses a device for treating refractory biodegradable industrial wastewater by electroflocculation, which belongs to the field of electrochemical technology. The main structure includes vertical settling tank, rotating motor, rotating anode and porous hollow columnar cathode. When running, wastewater flows into the upper inlet, starts power supply, electrifies the anode and cathode, and the rotating motor drives the anode to rotate. The rotating anode keeps the wastewater in a turbulent state during the reaction, effectively slows down the passivation and concentration polarization phenomenon on the surface of the plate, and the cathode floats together with pollutants in the wastewater due to its large surface area promoting the production rate and quantity of strong adherent primary ecological hydrogen. The electroflocculation device is suitable for treating industrial wastewater of any composition, and realizes the application of electroflocculation technology in industrialization.

【技术实现步骤摘要】
一种电絮凝处理难生物降解工业废水的装置
本专利技术属于电化学
，尤其涉及一种电絮凝处理难生物降解工业废水的装置以及该装置在难生物降解的工业废水处理的应用。
技术介绍
难生物降解的工业废水，化学需氧量高、可生化性差、重金属含量高，往往还伴有高毒性、高色度和极大异味。目前针对该类废水使用较为广泛的处理技术主要有活性炭或硅藻土吸附技术、反渗透膜技术和湿法氧化技术等。但这些技术存在工艺易造成二次污染、设备清洗麻烦、工艺结构复杂、设备投资费用高等问题，使得废水处理效果不佳，难以达到排放标准。电絮凝技术是在外加电场作用下，铁、铝等可溶性金属作为牺牲性阳极同电解产生的羟基反应生成羟基络合物以及氢氧化物等，对污水中的污染物进行吸附、卷集、网捕、电性中和等一系列反应；同时阴极上产生粘附性极强的初生态氢，粘附污水中小分子污染物颗粒上浮，从而共同实现了对废水中污染物的去除。传统电絮凝工艺中极板呈长方体状密集排列在反应槽中，这种反应装置在反应过程中，由于要求电解液中离子运动要快，密集排列的方式使得传质效果不均匀，导致极板表面钝化和浓差极化程度严重，所以造成了电耗大，极板损耗快，反应装置的电流利用率不高。因此通过改造电絮凝装置中极板的构造和排列方式，同时考虑通过废水在反应过程中一直呈湍流状态，以降低运行成本，将会具有良好的市场利用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种电絮凝处理难生物降解工业废水的装置，主要用于解决传统工艺的极板钝化严重，传质不均匀造成的浓差极化现象，实现低成本下高效处理难生物降解的工业废水。本专利技术采用的技术方案是一种电絮凝处理难生物降解工业废水的装置，该装置由立式沉降槽(1)、旋转电机(10)、旋转阳极(2)、多孔中空柱状阴极(3)、旋转阳极转轴固定法兰(11)、旋转阳极底部支撑轴承(12)、阴极底部中空支撑托盘(14)、底部轴承支撑托盘(13)、旋转阳极导电柱(8)、阴极导电柱(9)、进水口(4)、监测采样口(5)、出水口(6)和排污口(7)组成。立式沉降槽腔体(1)的柱状上端和底端设有进水口(4)和出水口(6)，且在其中部设有一个监测采样口(5)，立式沉降槽腔体圆锥状底端设有排污口(7)；所述旋转阳极(2)的转轴顶端由旋转阳极转轴固定法兰(11)进行固定，该旋转阳极(2)的底部由旋转阳极底部支撑轴承(12)固定，旋转阳极转轴固定法兰(11)和旋转阳极底部支撑轴承(12)共同作用下使该旋转阳极(2)垂直立于立式沉降槽腔体内的中心；所述多孔中空柱状阴极(3)底部置于阴极底部中空支撑托盘(14)上，多孔中空柱状阴极(3)与立式沉降槽腔体的绝缘内壁贴合；所述旋转阳极(2)的转轴顶端同旋转电极(10)连接；所述旋转阳极转轴固定法兰(11)顶端表面设有旋转阳极导电柱(8)；所述多孔中空柱状阴极顶端设有阴极导电柱(9)，且穿出旋转阳极转轴固定法兰(11)暴露于立式沉降槽顶部外面。优选地，所述旋转阳极(2)的转轴上设有多组等距离的旋转棒，每组旋转棒数量为2～8个；优选地，每组旋转棒数量为4个。优选地，所述多孔中空柱状阴极(3)设有等间距对称的小孔，孔径为2～5mm；优选地，孔径为5mm。优选地，所述旋转阳极底部支撑轴承(12)、阴极底部中空支撑托盘(14)、底部轴承支撑托盘(13)均为绝缘体。优选地，所述旋转阳极转轴固定法兰(11)顶部材质为不锈钢，其余部分材质选用绝缘材料。优选地，所述底部轴承支撑托盘(14)设有等间距、孔径为8mm的小孔。优选地，所述旋转阳极(2)所选材质为铁、铝或锌。优选地，所述多孔中空柱状阴极(3)所选材质为铁、铝、锌、钛、不锈钢或石墨电极。优选地，所述旋转阳极(2)与多孔中空柱状阴极(3)间距为5～10mm，优选地，其间距为10mm。本专利技术所述的一种电絮凝处理难生物降解工业废水的装置，具有以下特点：(1)旋转阳极替代了传统电絮凝工艺需要配备的搅拌器，在反应过程中使得废水一直处于湍流状态，提高了电子传递速率，改善了阳极表面钝化和浓差极化的现象，提高了电极的使用寿命；(2)旋转阳极由于具有更大的比表面积，提高了电流利用率，使得处理效果更佳；(3)所述的多孔中空柱状阴极，大大提高了电极的比表面积，气泡产生数量增多，且带动了气泡的上浮速率。本专利技术所述的一种电絮凝处理难生物降解工业废水的装置，可以适应进水水质和水量大幅度的波动冲击，适用于多种污染物的同时去除，且处理后的水质稳定，在工业化的应用上具有良好的前景。附图说明图1本专利技术结构示意图；图2本专利技术旋转阳极结构示意图；图3本专利技术多孔中空柱状阴极结构示意图；具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行下一步详细说明。本领域的技术人员应当理解的，此处所述的实施案例，仅仅用来解释本专利技术，不应因此限制本专利技术的保护范围。参见图1所示，本专利技术提供了一种电絮凝处理难生物降解工业废水的装置，包括立式沉降槽(1)、旋转电机(10)、旋转阳极(2)、多孔中空柱状阴极(3)、旋转阳极转轴固定法兰(11)、旋转阳极底部支撑轴承(12)、阴极底部中空支撑托盘(14)、底部轴承支撑托盘(13)、旋转阳极导电柱(8)、阴极导电柱(9)、进水口(4)、监测采样口(5)、出水口(6)和排污口(7)。参见图1-3所示，所述的立式沉降槽腔体(1)的柱状上端和底端设有进水口(4)和出水口(6)，且在其中部设有一个监测采样口(5)，立式沉降槽腔体圆锥状底端设有排污口(7)；所述旋转阳极(2)的转轴顶端由旋转阳极转轴固定法兰(11)固定，该阳极底部由旋转阳极底部支撑轴承(12)固定，共同作用下使该阳极垂直立于立式沉降槽腔体内的中心；所述多孔中空柱状阴极(3)底部置于阴极底部中空支撑托盘(14)上，与立式沉降槽腔体的绝缘内壁贴合；所述旋转阳极(2)的转轴顶端同旋转电极(10)连接；所述旋转阳极转轴固定法兰(11)顶端表面设有旋转阳极导电柱(8)；所述多孔中空柱状阴极顶端设有阴极导电柱(9)，且穿出旋转阳极转轴固定法兰(11)暴露于立式沉降槽顶部外面。所述旋转阳极(2)的转轴上设有多组等距离的旋转棒，每组旋转棒数量为2～8个；优选地，每组旋转棒数量为4个。所述多孔中空柱状阴极(3)设有等间距对称的小孔，孔径为2～5mm；优选地，孔径为5mm。所述旋转阳极底部支撑轴承(12)、阴极底部中空支撑托盘(14)、底部轴承支撑托盘(13)均为绝缘体。所述旋转阳极转轴固定法兰(11)顶部材质为不锈钢，其余部分材质选用绝缘材料。所述底部轴承支撑托盘(14)设有等间距、孔径为8mm的小孔。所述旋转阳极(2)所选材质为铁、铝或锌。所述多孔中空柱状阴极(3)所选材质为铁、铝、锌、钛、不锈钢或石墨电极。所述旋转阳极(2)与多孔中空柱状阴极(3)间距为5～10mm，优选地，其间距为10mm。本专利技术已在垃圾渗滤液经过反渗透技术后产生的垃圾浓缩水的小试实验中取得良好的去除效率。对于某省某垃圾处理厂提供的垃圾浓缩液，水质为COD浓度为6622mg/l，氨氮浓度为3034mg/l，总磷浓度为169mg/l，六价铬浓度为310mg/l。首先将进水ph值调节至8.0～8.5，用蠕动泵以30L/h的流速将该废水，从立式沉降池上端进水口注入，随后接通直流稳压电源，调节电源器使得通过旋转阳极的电流密度为16.32mA/cm2，旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电絮凝处理难生物降解工业废水的装置，其特征在于：该装置由立式沉降槽(1)、旋转电机(10)、旋转阳极(2)、多孔中空柱状阴极(3)、旋转阳极转轴固定法兰(11)、旋转阳极底部支撑轴承(12)、阴极底部中空支撑托盘(14)、底部轴承支撑托盘(13)、旋转阳极导电柱(8)、阴极导电柱(9)、进水口(4)、监测采样口(5)、出水口(6)和排污口(7)组成；立式沉降槽腔体(1)的柱状上端和底端设有进水口(4)和出水口(6)，且在其中部设有一个监测采样口(5)，立式沉降槽腔体圆锥状底端设有排污口(7)；所述旋转阳极(2)的转轴顶端由旋转阳极转轴固定法兰(11)进行固定，该旋转阳极(2)的底部由旋转阳极底部支撑轴承(12)固定，旋转阳极转轴固定法兰(11)和旋转阳极底部支撑轴承(12)共同作用下使该旋转阳极(2)垂直立于立式沉降槽腔体内的中心；所述多孔中空柱状阴极(3)底部置于阴极底部中空支撑托盘(14)上，多孔中空柱状阴极(3)与立式沉降槽腔体的绝缘内壁贴合；所述旋转阳极(2)的转轴顶端同旋转电极(10)连接；所述旋转阳极转轴固定法兰(11)顶端表面设有旋转阳极导电柱(8)；所述多孔中空柱状阴极顶端设有阴极导电柱(9)，且穿出旋转阳极转轴固定法兰(11)暴露于立式沉降槽顶部外面。...

【技术特征摘要】
1.一种电絮凝处理难生物降解工业废水的装置，其特征在于：该装置由立式沉降槽(1)、旋转电机(10)、旋转阳极(2)、多孔中空柱状阴极(3)、旋转阳极转轴固定法兰(11)、旋转阳极底部支撑轴承(12)、阴极底部中空支撑托盘(14)、底部轴承支撑托盘(13)、旋转阳极导电柱(8)、阴极导电柱(9)、进水口(4)、监测采样口(5)、出水口(6)和排污口(7)组成；立式沉降槽腔体(1)的柱状上端和底端设有进水口(4)和出水口(6)，且在其中部设有一个监测采样口(5)，立式沉降槽腔体圆锥状底端设有排污口(7)；所述旋转阳极(2)的转轴顶端由旋转阳极转轴固定法兰(11)进行固定，该旋转阳极(2)的底部由旋转阳极底部支撑轴承(12)固定，旋转阳极转轴固定法兰(11)和旋转阳极底部支撑轴承(12)共同作用下使该旋转阳极(2)垂直立于立式沉降槽腔体内的中心；所述多孔中空柱状阴极(3)底部置于阴极底部中空支撑托盘(14)上，多孔中空柱状阴极(3)与立式沉降槽腔体的绝缘内壁贴合；所述旋转阳极(2)的转轴顶端同旋转电极(10)连接；所述旋转阳极转轴固定法兰(11)顶端表面设有旋转阳极导电柱(8)；所述多孔中空柱状阴极顶端设有阴极导电柱(9)，且穿出旋转阳极转轴固定法兰(11)暴露于立式沉降槽顶部外面。2.根据权利要求1所述的一种电絮...

【专利技术属性】
技术研发人员：海热提﹒吐尔逊，许雅迪，王晓慧，王之敏，祝铭韩，杜帅，陈达颖，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11