一种中小型污水处理设备的电解除磷设备及方法技术

本发明专利技术公开了一种中小型污水处理设备的电解除磷设备及方法，该设备包括：电解板；可调式供电电源设备，用于给电解板提供可变的电源电压，以控制电解出来的铁离子或铝离子量；时间控制器，用于提供时间信号至电解板，以通过可调式供电电源设备自动改变电解板的正负极；中间继电器，用于将时间信号以及可调式供电电源设备输出的电源信号传送至电解板；电压电流表，用于实时采样电解板的实时电压电流，本发明专利技术通过将电解除磷设备置放在缺氧区前，通过电解进水和系统高含氧量的回流液，且在通过缺氧区设置的多级沉淀结构和专有填料及多级折流的方式使得总磷能够有效去除，通过调整电压电流和正负极自动调换的方式可有效的节约能耗和延长维护周期。

An Electric Phosphorus Removal Equipment and Method for Small and Medium-sized Sewage Treatment Equipment

The invention discloses an electrolytic phosphorus removal device and method for medium and small sized sewage treatment equipment, which includes an electrolytic board, an adjustable power supply device, which is used to provide a variable power supply voltage for the electrolytic board to control the amount of iron or aluminium ions produced by electrolysis, a time controller, which provides a time signal to the electrolytic board for automatic change through an adjustable power supply device. The positive and negative electrodes of the electrolytic board; the intermediate relay for transmitting the time signal and the output power signal of the adjustable power supply equipment to the electrolytic board; the voltmeter for real-time sampling of the real-time voltage and current of the electrolytic board; the present invention places the electrolytic phosphorus removal equipment in the front of the anoxic zone, through the electrolysis of water and the reflux liquid with high oxygen content in the system, and is arranged in the anoxic zone. The multi-stage precipitation structure, proprietary filler and multi-stage baffle can effectively remove total phosphorus. The energy consumption and maintenance cycle can be effectively saved by adjusting the voltage and current and the automatic exchange of positive and negative electrodes.

【技术实现步骤摘要】
一种中小型污水处理设备的电解除磷设备及方法
本专利技术涉及污水处理
，特别是涉及一种中小型污水处理设备的电解除磷设备及方法。
技术介绍
我国目前处于农村改造快速发展时期，其中农村污水排放问题尤其突出，污水量大、且分散，不易集中处理，因此中小型污水处理设备具有实施易、分布广、环境受限少等特点，能够得到农村市场的广泛运用。目前，污水除磷方法通常有两种：生物法和化学沉淀法及其联合工艺。但是，生物法除磷效率不够稳定，无法满足日益严格的污水排放标准；化学沉淀法被广泛应用于各种污水处理工艺中，需额外增加储药罐和计量泵，且需专人进行设备维护和药剂配置，占地面积偏大，应用到农村市场的中小型污水处理领域很不方便。电解除磷能够有效的针对中小型污水处理设备的除磷问题，具有能耗低、更换周期长、除磷效果好、无人值守等特点，特别适用于中小型污水处理设备的除磷。目前，电解除磷极板材料多用双铝板、铝/铁板和双铁板，其中双铁板的使用寿命较长。双铁板的问题在于出水中过多的铁离子或铝离子使水呈黄色或红色，影响水质的色度，从而达不到排放的要求；而铝在电解过程中，能耗较低时铝板表面易钝化，需要超声波等除垢装置及时处理，但同时也增加了设备的成本。电解除磷板放置于好氧池中的应用最多，在好氧池中利用曝气不仅能够冲刷电极板的表面，而且还能提供氧气将Fe2+氧化为Fe3+，促进除磷反应，但是也带来了电极板消耗过快的缺点，若采用铁板除磷，往往出水呈黄色或红色。本专利技术旨在通过改进电解除磷设备的结构与工艺方法解决上述存在的技术难点。
技术实现思路
为克服上述现有技术存在的不足，本专利技术之目的在于提供一种中小型污水处理设备的电解除磷设备及方法，通过利用双铁电解板或双铝电解板或铝/铁板，将其放置在缺氧区前段，解决了阳极钝化和出水呈红色的问题，电解的是曝气池或沉淀池的回流液，无需单独曝气，且通过正负极调换，也增长了使用时间，降低电压和缺氧区投放专用填料实现中小型污水处理设备稳定除磷的目的，电解除磷板不易钝化且能耗也低，对其他指标无不利影响。为达上述目的，本专利技术提出一种中小型污水处理设备的电解除磷设备，包括电解板，为双铁电解板或双铝电解板或铝铁电解板；可调式供电电源设备，用于给所述电解板提供可变的电源电压，以控制所述电解板电解出来的铁离子或铝离子量；时间控制器，用于提供时间信号至所述电解板，以通过所述可调式供电电源设备提供的电源电压定时自动改变所述电解板的正负极；中间继电器，用于将所述时间控制器输出的时间信号以及可调式供电电源设备输出的电源信号传送至所述电解板；电压电流表，用于实时采样所述电解板的实时电压电流。优选地，所述电解板包括形状大小一致的两块矩形铁板，板间距为5mm～40mm。优选地，所述可调式供电电源设备提供5V～28V直流电压。优选地，所述可调式供电电源设备针对不同进水量和不同进水总磷的浓度，有效调节电流，制定出不同进水量和不同浓度的电解方案，以控制所述电解板电解出来的铁离子或铝离子量，达到既有效处理掉水中的磷，又防止电解多余的铁离子或铝离子对好氧区硝化作用产生影响。为达到上述目的，本专利技术还提供一种中小型污水处理设备的电解除磷方法，包括如下步骤：步骤S1，将所述电解除磷设备的电解板设置于缺氧区之前，其进水来源于曝气池或沉淀池回流液；步骤S2，通过利用可调式供电电源设备给所述电解板提供电压以电解进水和系统高含氧量的回流液。优选地，于步骤S2中，所处理水质中高氧含氧量将电解出的Fe2+离子转化成Fe3+离子，铁离子或铝离子通过多级折流的方式，与进水中的磷酸根迅速反应生成沉淀并有效沉淀在化粪和缺氧区。优选地，多余的铁离子或铝离子与氢氧根生成絮凝物，与水中的电解质反应，通过压缩双电子层、吸附电中和等原理破坏水中胶体的稳定程度，使可溶性胶体不稳并产生沉淀一共沉淀去除。优选地，于步骤S2中，所述可调式供电电源设备针对不同的进水总磷的浓度和水量，通过调整电压电流和正负极自动调换的方式控制电解出来的铁离子或铝离子量，达到既有效处理掉水中的磷，又防止电解多余的铁离子或铝离子对好氧区硝化作用产生影响。优选地，所述方法还包括：于缺氧区设置多级沉淀结构和专有填料，使磷酸铁和磷酸铝等物质能有效沉降，电解设备产生的剩余铁离子或铝离子、氢氧化铁和氢氧化铝在缺氧区继续参与除磷反应。优选地，所述电解板包括形状大小一致的两块矩形铁板或两块矩形铝板或两块矩形铝/铁板，板间距为5mm～40mm。与现有技术相比，本专利技术一种中小型污水处理设备的电解除磷设备及方法通过将双铁电解板或双铝电解板或铝铁电解板放置在缺氧区前段，并在缺氧区设置多级沉淀结构和专有填料，使磷酸铁和磷酸铝等物质能有效沉降，以解决阳极钝化和出水呈红色的问题，并提高铁离子或铝离子或铝离子的利用效率，由于电解的是曝气池或沉淀池的回流液，无需单独曝气，电解板不易结垢，使用寿命长，且本专利技术通过正负极调换，也增长了使用时间，降低电压和缺氧区投放专用填料实现中小型污水处理设备稳定除磷的目的，电解除磷板不易钝化且能耗也低，对其他指标无不利影响。附图说明图1为本专利技术一种中小型污水处理设备的电解除磷设备的结构示意图；图2为本专利技术具体实施例中电解除磷设备的连线示意图；图3为本专利技术一种中小型污水处理设备的电解除磷方法的步骤流程图；图4为本专利技术具体实施例之中小型污水处理设备的电解除磷过程示意图；图5a-图5f分别为本专利技术实施例中6组实验的电解除磷过程示意图。具体实施方式以下通过特定的具体实例并结合附图说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其它优点与功效。本专利技术亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本专利技术的精神下进行各种修饰与变更。图1为本专利技术一种中小型污水处理设备的电解除磷设备的结构示意图，图2为本专利技术具体实施例中电解除磷设备的连线示意图。如图1及图2所示，本专利技术一种中小型污水处理设备的电解除磷设备，包括电解板101，所述电解板101为双铁电解板或双铝电解板或铝/铁板，其包括形状大小一致的两块矩形电解板，尺寸大小根据设备具体结构而定，板间距5mm～40mm。可调式供电电源设备102，用于通过给电解板101提供可变的电源电压，以控制电解板101电解出来的铁离子或铝离子量。在本专利技术具体实施例中，该可调式供电电源设备102提供5V～28V直流电压；具体地，可调式供电电源设备102根据不同进水量和不同进水总磷的浓度，可有效调节电流，制定出不同进水量和不同浓度的电解方案，在本专利技术具体实施例中，在一定范围内，电流与总磷浓度和水量的关系可以表示为I＝a·Q进水量*C磷浓度，其中a为调节系数，同时电流的大小主要由电压和电阻决定，可以表示为I＝U/R，其中R主要由电解板材质、板间距、电解板大小等因素决定，也就是说，本专利技术针对不同的进水总磷的浓度和水量，通过调节可调式供电电源设备102的电压达到调节电流的目的，即控制电解板101电解出来的铁离子或铝离子量，达到既有效处理掉水中的磷，又防止电解多余的铁离子或铝离子对好氧区硝化作用产生影响，同时还起到降低能耗的目的。时间控制器103，用于提供时间信号至电解板101，以通过可调式供电电源设备102提供的电源电压定时自动改变所述电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中小型污水处理设备的电解除磷设备，包括电解板，为双铁电解板或双铝电解板或铝/铁板；可调式供电电源设备，用于给所述电解板提供可变的电源电压，以控制所述电解板电解出来的铁离子或铝离子量；时间控制器，用于提供时间信号至所述电解板，以通过所述可调式供电电源设备提供的电源电压定时自动改变所述电解板的正负极；中间继电器，用于将所述时间控制器输出的时间信号以及可调式供电电源设备输出的电源信号传送至所述电解板；电压电流表，用于实时采样所述电解板的实时电压电流。

【技术特征摘要】
1.一种中小型污水处理设备的电解除磷设备，包括电解板，为双铁电解板或双铝电解板或铝/铁板；可调式供电电源设备，用于给所述电解板提供可变的电源电压，以控制所述电解板电解出来的铁离子或铝离子量；时间控制器，用于提供时间信号至所述电解板，以通过所述可调式供电电源设备提供的电源电压定时自动改变所述电解板的正负极；中间继电器，用于将所述时间控制器输出的时间信号以及可调式供电电源设备输出的电源信号传送至所述电解板；电压电流表，用于实时采样所述电解板的实时电压电流。2.如权利要求1所述的一种中小型污水处理设备的电解除磷设备，其特征在于：所述电解板包括形状大小一致的两块矩形铁板，板间距为5mm～40mm。3.如权利要求1所述的一种中小型污水处理设备的电解除磷设备，其特征在于：所述可调式供电电源设备提供5V～28V直流电压。4.如权利要求1所述的一种中小型污水处理设备的电解除磷设备，其特征在于：所述可调式供电电源设备针对不同进水量和不同进水总磷的浓度，有效调节电流，制定出不同进水量和不同浓度的电解方案，以控制所述电解板电解出来的铁离子或铝离子量，达到既有效处理掉水中的磷，又防止电解多余的铁离子或铝离子对好氧区硝化作用产生影响。5.一种中小型污水处理设备的电解除磷方法，包括如下步骤：步骤S1，将所述电解除磷设备的双铁电解板或双铝电解板或铝/铁板设置于缺氧区之前，其进水来源于曝气池或沉淀池回流液；步骤S2，通过利用可调式供电电源设...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健民，邓棚，杜华，陈伟华，周洪昌，杨俊，邓龙飞，
申请(专利权)人：深圳合续科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44