本發(fā)明專利技術(shù)提供一種同時進(jìn)行電絮凝和過濾的水處理方法及其裝置。水處理裝置包括導(dǎo)電性過濾材料做成的過濾管，與電解電源負(fù)極連接，活潑金屬棒插入過濾管中心，與電解電源正極連接，所述過濾管置于凈水箱中，過濾管下端有入水管穿過凈水箱，依次與隔膜泵和污水儲槽連接，過濾管上端有出水管，穿過凈水箱，依次與壓力閥和污水儲槽連接。被處理的污水與陽極產(chǎn)生的絮凝體充分混合，同時在壓力條件下（>0.2?MPa），絮凝體被過濾材料截留，而水分透過，污水得到凈化。導(dǎo)電性過濾材料因?yàn)殛帢O氫氣氣泡的析出，絮凝體顆粒不會產(chǎn)生穩(wěn)定的附著，因此過濾性能始終能夠得到保持，裝置系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，對污水進(jìn)行連續(xù)處理。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于環(huán)境
，具體涉及一種電絮凝和過濾同步進(jìn)行的水處理方法及裝置。
技術(shù)介紹
電絮凝是一種利用鐵、鋁、鋅等金屬材料作為電解的陽極，通過陽極溶解的方式產(chǎn)生鐵鋁等絮體，對污水中固體顆粒、膠體、有機(jī)物、重金屬離子進(jìn)行去除的水處理技術(shù)。電絮凝過程中產(chǎn)生絮體主要是金屬氫氧化合物，例如鐵陽極產(chǎn)生的主要是氫氧化鐵和氫氧化亞鐵，鋁陽極產(chǎn)生的主要是氫氧化鋁。這些絮體能夠通過吸附、靜電作用、顆粒卷掃等作用將污染物去除，同時自身聚集成更大的顆粒物質(zhì)，因此，需要有后續(xù)的工藝對這些絮體顆粒物質(zhì)進(jìn)行去除。一般工業(yè)水處理過程中，電絮凝處理水的可采用的后續(xù)工藝包括過濾、澄清池、斜板沉淀、旋流分離等，這些工藝過程需要獨(dú)立設(shè)施，不僅大大增加了占地面積和投資成本，同時處理設(shè)施的運(yùn)行維護(hù)也更加復(fù)雜。例如，電絮凝是一種很好的餐飲廢水的處理手段，能夠有效的去除隔油池出水中的低濃度的油污和表面活性劑，但是由于餐飲企業(yè)往往處于城市的繁華地段，用地緊張，有限的空間無法進(jìn)行電絮凝后續(xù)的固-液分離裝置的安裝，同時小規(guī)模的餐飲企業(yè)缺乏專業(yè)的運(yùn)行維護(hù)人員，因此造成電絮凝技術(shù)在餐飲廢水處理的實(shí)際應(yīng)用非常有限。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為克服現(xiàn)有技術(shù)不足，本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供一種電絮凝和過濾同步進(jìn)行的水處理方法及裝置。該方法能夠在一個裝置內(nèi)，在保證處理效果的情況下，占地和投資建設(shè)成本降低，系統(tǒng)能夠連續(xù)運(yùn)行，并不需要進(jìn)行過濾材料的反沖洗。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采取了以下技術(shù)方案：電絮凝和過濾同步進(jìn)行的水處理裝置，包括導(dǎo)電性過濾材料做成的過濾管，與電解電源負(fù)極連接，活潑金屬棒插入過濾管中心，與電解電源正極連接，所述過濾管置于凈水箱中，過濾管下端有入水管穿過凈水箱，依次與隔膜泵和污水儲槽連接，過濾管上端有出水管，穿過凈水箱，依次與壓力閥和污水儲槽連接。所述過濾管的管壁為多孔性的，能夠滿足過濾的要求，其孔徑要介于0.1-1微米。所述過濾管為不銹鋼編織纖維網(wǎng)，或者多孔氧化鋁管內(nèi)壁涂覆碳化鎢、二硼化鈦、氮化鈦等導(dǎo)電材料。所述的活潑金屬為鐵、鋁、鋅或鎂。本專利技術(shù)裝置中，將導(dǎo)電性過濾材料和活潑金屬組成電化學(xué)系統(tǒng)，其中導(dǎo)電過濾材料作為電化學(xué)過程的陰極，同時提供過濾的功能；而活潑金屬（鐵或者鋁）陽極主要提供絮體，實(shí)現(xiàn)對污水中的污染物的去除。本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。陽極為活潑金屬棒，導(dǎo)電性過濾材料為管狀，材料為高密度不銹鋼編織纖維網(wǎng)，或者非導(dǎo)電性過濾材料涂覆碳化鎢、二硼化鈦、氮化鈦等導(dǎo)電材料，孔徑要介于0.1-1微米，能夠截留懸浮的顆粒物質(zhì)。將電活性過濾材料通過導(dǎo)電引線連接引出，與電源的負(fù)極相連，作為電化學(xué)過程的陰極材料。陰極和陽極構(gòu)成一個內(nèi)封閉系統(tǒng)，只提供一個進(jìn)水口和出水口，能承受一定的水壓。當(dāng)進(jìn)行廢水處理時，通過離心泵或者隔膜泵將廢水儲槽中的廢水泵入導(dǎo)電性過濾材料制成的過濾管中，污水與陽極產(chǎn)生的絮體產(chǎn)生充分的混合。同時，在水泵壓力的作用下（例如>0.2MPa），絮體固體顆粒在過濾管的內(nèi)表面被截留，而水分通過過濾管的孔道，滲入凈水箱，從而污水得到了處理。圖1中所示的裝置中，過濾管除一個泵入水口和泵出水口外，其他部分密封。過濾管的內(nèi)徑1cm-10cm，厚1-10mm，長10cm-200cm。使用本專利技術(shù)裝置處理污水的方法為：啟動隔膜泵將污水儲槽中的污水泵入過濾管中，同時開啟電解電源，電壓固定為1-10V，調(diào)節(jié)出水管的壓力，使過濾管內(nèi)的泵入壓力為0.1MPa到2MPa范圍，收集凈水箱中的被處理水。泵入水的壓力隨導(dǎo)電過濾材料的類型和處理速率，可以選擇不同的值，一般在0.1MPa到2MPa范圍。陰極和陽極電壓一般在1-10V之間，隨污水的電導(dǎo)率可以作相應(yīng)的變化。與現(xiàn)有的電絮凝方法和裝置相比，本專利技術(shù)將電絮凝和壓力過濾集成到了一個裝置中，能夠同時能夠?qū)崿F(xiàn)電絮凝和壓力過濾功能。而且，本專利技術(shù)不需要提供額外過濾材料反沖洗裝置，可以實(shí)現(xiàn)水處理的連續(xù)運(yùn)行，這主要是得益于電活性過濾材料的陰極過程：電解過程形成的氣泡在脫離的過程中產(chǎn)生巨大的張力，可以使牢固附著的孔道內(nèi)顆粒物質(zhì)得到快速分離，無法形成穩(wěn)定附著；同時，電解產(chǎn)生的局部堿性，還有對孔道具有一定的清洗作用。附圖說明圖1為本專利技術(shù)實(shí)施實(shí)例所示的裝置示意圖。1-活潑金屬棒，2-過濾管，3-凈水箱，4-隔膜泵，5-污水儲槽，6-出水管，7-壓力指標(biāo)表，8-壓力調(diào)節(jié)閥，9-排渣管。具體實(shí)施方式以下通過具體實(shí)施例來說明本專利技術(shù)技術(shù)方案，但本專利技術(shù)的保護(hù)范圍并不局限于本實(shí)例。如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置包含導(dǎo)電性過濾材料制成的過濾管2，長度為35cm，內(nèi)直徑為4cm，管壁厚為0.8cm。過濾管上有多孔氮化鈦層，該氮化鈦層覆蓋在多孔氧化鋁管內(nèi)壁上，氮化鈦層作為陰極與直流電源的負(fù)極相連，采用金屬鉬絲引出。過濾管中心放置鋁棒一根，長30cm，工作時作為電解過程的陽極，引出連接方式與陰極相同。過濾管有入水管和出水管，其余部分密封。過濾管置于凈水箱3內(nèi)。污水儲槽5中存有50L人工調(diào)配餐飲廢水，含4g/L植物油量和氯化鈉1g/L。進(jìn)行污水處理的工作時，啟動隔膜泵4將污水儲槽5中的污水泵入過濾管中，同時開啟電解電源，電壓固定為5V。通過壓力調(diào)節(jié)閥8調(diào)節(jié)出水管6的壓力，使過濾管內(nèi)的泵入壓力為0.4MPa左右（通過壓力指標(biāo)表7觀察）。連續(xù)運(yùn)行兩天，收集凈水箱中的被處理水，進(jìn)行水質(zhì)分析，并記錄某一單位時間內(nèi)的出水量。水質(zhì)分析結(jié)果表明，1小時，10小時，20小時，48小時，凈水箱中的濾出水的植物油含量均低于100mg/L（去除率大于97.5%），說明本專利技術(shù)方法對污水有持續(xù)的良好效果。測定兩天后的出水通量，出水通量值為16.7L/h，相比系統(tǒng)初始出水通量（17.2L/h），通量保持率大于97%。這一結(jié)果表明，即使系統(tǒng)中產(chǎn)生了大量的電絮凝絮體，但電活性濾材仍然保持了良好的固液分離性能。由于電活性濾材陰極上的氫氣氣泡逸出，能夠防止絮體顆粒的穩(wěn)定附著。處理過程中，如果懸浮絮體的質(zhì)量濃度過大，可停止水泵和電解，讓絮體在污水儲槽中自然沉降，通過排渣管9排出一部分沉降的絮體。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種電絮凝和過濾同步進(jìn)行的水處理裝置，包括導(dǎo)電性過濾材料做成的過濾管，與電解電源負(fù)極連接，活潑金屬棒插入過濾管中心，與電解電源正極連接，所述過濾管置于凈水箱中，過濾管下端有入水管穿過凈水箱，依次與隔膜泵和污水儲槽連接，過濾管上端有出水管，穿過凈水箱，依次與壓力閥和污水儲槽連接。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種電絮凝和過濾同步進(jìn)行的水處理裝置，包括導(dǎo)電性過濾材料做成的
過濾管，與電解電源負(fù)極連接，活潑金屬棒插入過濾管中心，與電解電源正極連
接，所述過濾管置于凈水箱中，過濾管下端有入水管穿過凈水箱，依次與隔膜泵
和污水儲槽連接，過濾管上端有出水管，穿過凈水箱，依次與壓力閥和污水儲槽
連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水處理裝置，其特征在于，所述過濾管的管壁為
多孔性的，其孔徑介于0.1-1微米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水處理裝置，其特征在于，所述過濾管為不銹鋼
編織纖維網(wǎng)、...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：毛旭輝，張婧，湯丁丁，朱華，肖巍，汪的華，
申請(專利權(quán))人：武漢大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：湖北;42
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