一种处理高浓度有机废水ro浓缩液的脉冲电解设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种污水处理设备，具体涉及一种处理高浓度有机废水R0浓缩 液的脉冲电解设备。
【背景技术】
[0002] 电解技术在工业生产中得到了广泛应用。为了提高电解效率、降低运行费用，电化 学学科不断地在探索电解设备及其效率。如工业上最常见的电解食盐水制烧碱的电解池， 其形状为"烧杯型"，阴极电极采用网状电极以提高效率。电解铝的电解池也是"烧杯型" ，并以池底作阴极，以相对悬挂较小的石墨柱作阳极。电解技术也应用在污水处理技术和 工艺中，其中的电解池设备通常采用"烧杯型"和U形管电解池等。但在实际电解处理污 水过程中，电极周围易产生浓差极化，过电压增加，致使电解反应不能有效地应用于污染物 的去除，而是降解无机物盐类。
[0003] 近年来，超滤、纳滤、反渗透等膜技术在在城市污水、垃圾填埋场、电镀、印染、钢 铁工业、化工、食品和制药等行业的废水处理或回用中获得重要应用。如反渗透技术在获得 到70%~80%合格再生水时，还产生了约30%的得浓缩液。如高浓度有机废水R0浓缩液其 中之一的垃圾渗滤液浓液，污染物高度浓缩，含盐量高(其中〇7为2400~2800 mg/L)，硬度 大，C0D约为1800~2400mg/L，NH3-N在40mg/L~65 mg/L之间，B/C小于 0?1，色度远大于100 倍。传统的水处理工艺无法有效地解决此问题，大多排入城市污水管网进入生活污水处理 厂处理或是回喷至垃圾填埋场，给市政管网及产生浓缩液的污水处理系统产生了很大影响 和危害。
[0004] 脉冲电解通过不断地对电极重复"供电一断电一供电"的过程达到提升氧化还原、 传质、吸附、脱附的速率，电解效率提高。但单一使用脉冲电解技术处理高浓度有机废水膜 系统浓缩液时电解周期长、成本高，污染物去除效率不高，出水不能达到排放标准。
[0005] 为解决单一使用脉冲电解技术处理高浓度有机废水膜系统浓缩液存在的问题，申 请人在先申请了一种脉冲电解处理R0浓缩液的设备及方法，申请号201410025931. 7,该申 请工艺流程是R0浓缩液一Fenton预处理池-?一级沉淀池一脉冲电解池一二级沉淀池一达 标排放，脉冲电解池内加入Fe304粉末进行电解，采用Fe304协同脉冲电解处理高浓度有机废 水R0浓缩液处理的工艺。
【发明内容】
[0006] 本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。本实用新型的目的是 设计一种用于处理高浓度有机废水R0浓缩液工艺中的脉冲电解设备，用于去除高浓度有 机废水R0浓缩液中的C0D、NH3-N、色度等，与工艺中的其它技术联合作用，有效降解污染物， 使出水水质达到排放标准，同时能耗大幅度降低。
[0007] 本实用新型的技术解决方案是：一种处理高浓度有机废水R0浓缩液的脉冲电解 设备，包括电解池、电极、脉冲电源、示波器，脉冲电源连接示波器；电解池由两个水池和两 个水槽组成的倒"工"字形中间空心的电解池，在两个水池内分别设置循环泵，在两个水槽 的四壁分别紧贴安装两组正、负电极，每个电极上端与脉冲电源连接。
[0008] 所述正、负电极分别为钌铱涂层电极和钛电极。
[0009] 电解池内加入Fe304粉末；池体周围安装浊度仪、pH计、电导率计、温度计。
[0010]Fe304协同脉冲电解的工艺条件是：Fe304加入量在l~3g/L，电极板间距为1. 5~3. 0 cm，电流密度5~15mA/cm2,频率4K~5KHZ，电解反应时间20~35min，反应完成后电解池的 水温比常温上升约15°C，电导率7~14kyS/cm。反应过程中Fe304不断吸附电解池中的微 小絮体成为较大絮体，这类絮体中的污染物不再参与电解，而是随Fe304吸附、并在磁力吸 引下沉淀，以固体的形式被分离，固体物固化处理或焚烧。
[0011] 本实用新型应用于一种处理高浓度有机废水R0浓缩液的工艺，该工艺流程是高 浓度有机废水R0浓缩液一化学Fenton预处理一特制膜分离一脉冲电解系统(含高效电解 池系统和Fe304协同作用）一磁性沉淀池一上清液达标排放。
[0012] 该工艺流程是：①高浓度有机废水R0浓缩液通过管道进入化学Fenton预处理 池；②特制膜系统分离设备将化学Fenton预处理池产生的絮状物高效分离；③在脉冲电解 池中加入Fe304,协同脉冲电解，反应过程中Fe304不断吸附电解池中的微小絮体成为较大 絮体，这类絮体中的污染物不再参与电解，而是随Fe304吸附、并在磁力吸引下沉淀，以固体 的形式被分离，固体物固化处理或焚烧；④对磁性沉淀池的磁性体通电，通电时产生定向磁 场，根据工艺需要设置线圈从上至下梯形工作时间，电磁场将沉淀池中Fe304吸附至沉淀池 底部，随Fe304附着的絮体到达沉淀池的底部；所需线圈产生的磁通量多5. 5高斯，阶梯工作 时间分别为1、2、3、4、5、6分钟；⑤对已沉积在沉淀池底部的Fe304和泥，加以极短电流，沉淀 泥即与Fe304分离，沉淀泥、Fe304依次排出，由此沉淀池分离出Fe304。
[0013] 本实用新型的有益效果是：本脉冲电解设备使电解过程中减少浓差极化产生，降 低过电压，以利于提高电解效率，同时电极一侧紧贴电解槽壁面，使电流效率提高，本结构 脉冲电解池电解时间少于30分钟，大大减少了电解时间，降低了电解能耗。
【附图说明】
[0014] 图1是一种处理高浓度有机废水R0浓缩液工艺流程图。
[0015] 图2为脉冲电解池俯视图。
[0016] 图3为脉冲电解池正视图。
[0017] 图中1.化学Fenton预处理池；2.液下搅拌器；3.回流泵；4.调节池；5.膜 系统分离设备；6.调节池；7.脉冲电解池；8.电极；9循环泵；10、磁性沉淀池；11.磁性 体；12.焊板和控制开关；13.污泥池；14.Fe304回收池；15.水池；16.水槽。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。
[0019] 本实用新型用于一种处理高浓度有机废水R0浓缩液工艺，工艺主要设备包括： 膜系统分离设备5、脉冲电解池7 (加有Fe304)组成的脉冲电解设备、磁性沉淀池10。
[0020] 如图1所示：化学Fenton预处理池1，在调酸环境中，Fenton试剂与有机废水R0 浓缩液污染物充分反应，产生大量絮状物；液下搅拌器2,协助Fenton反应提高效率；回流 泵3,协助Fenton反应提高效率；化学Fenton预处理池1的出水进入调节池4,调节池4 还是膜系统分离设备5的进水、浓缩液循环存放池；膜系统分离设备5,分离出浓缩液和产 出清水；调节池6,存放膜分离的清水，准备为下一步电解；脉冲电解池7,和电极8形成脉 冲电解系统；循环泵9,协助提高电解效率；磁性沉淀池10,沉淀电解液；磁性体11，产生有 序磁场；电磁场外接焊板和控制开关12,控制磁场的梯形工作时间；污泥池13,存放污泥； Fe304回收池14回收Fe304。
[0021] 一种处理高浓度有机废水R0浓缩液的脉冲电解设备，包括电解池、电极8、脉冲电 源、示波器，电解池由两个水池15和两个水槽16组成的倒"工"字形中间空心的电解池，在 两个水池15内分别设置循环泵9,在两个水槽16的四壁分别紧贴安装两组正、负电极8,每 个电极8上端与脉冲电源连接。
[0022] 所述正、负电极8分别为钌铱涂层电极和钛电极。
[0023] 所述正、负电极8板间距1. 5~3. 0cm。
[0024] 应用本实用新型脉冲电解设备处理高浓度有机废水R0浓缩液的组合工艺是：高 浓度有机废水R0浓缩液一化学Fenton预处理一膜分离一Fe304协同作用的脉冲电解池 7 -磁性沉淀池10 -上清液达标排放；
[0025] 所述的化学Fenton预处理，Fenton反应去除高浓度有机废水R0浓缩液中的部分 表面活性剂、胶状物污染物，同时将一些顽固分散于水溶液中的的有机物破坏成絮状，产生 了大量絮状物，絮状物的污水进入调节池4。
[0026] 所述膜分离，将化学Fenton预处理池产生的絮状物分离，使絮体浓缩。
[0027] 经膜系统分离设备5分离出的清液（出水）进入脉冲电解池7,脉冲电解池7由两 个水槽16和两个水池15组成，两个水池15内分别安装有循环泵9,循环泵9推动电解系 统内液体快速流动，使电极周围浓差极化减少，减少无机物离子的得电和放电；正负电极8 的紧贴水槽16,以提高电流的利用率、减少能耗。Fe304协同脉冲电解的工艺条件是：Fe304 加入量在l~3g/L，电极8的板间距为1. 5~3. 0cm，电流密度5~15mA/cm2,频率4K~5KHZ， 电解反应时间20~35min，反应完成后电解池的水温比常温上升温度大于15°C，电导率7~14 kyS/cm〇
[0028] 脉冲电解池7的混合液中加入Fe304粉末，Fe304吸引电解液中极其微小的悬浮物， 且随着电解进程推进粒径增大。
[0029] 电解之后的混合物进入磁性沉淀池10,磁性沉淀池10的外侧安装软铁和磁性线 圈设组成的磁性体11，线圈可分为多组，能够产生电磁场。通电时产生的电磁场吸引混合液 中的Fe304，同时被Fe304吸引的微小胶状悬浮物随着Fe304至磁性沉淀池10的底部。
[0030] 将磁性沉淀池10底部线圈加以短时电流，沉淀泥与Fe304分离，磁性沉淀池10下 端排口依次将沉淀泥、Fe304排出，分离出Fe304。沉淀泥量非常小，按污泥处置方式处理，上 清液则达标排放。
[0031] 上述过程由系统集成模块控制。
[0032] 以中部某地生活垃圾填埋厂渗滤液处理工程R0浓缩液为例，该工程渗滤液处理 水量150m3/d，产生约50m3/d的浓缩液。
[0033] 使用本工艺的进出水参数表：
[0034]
【主权项】
1. 一种处理高浓度有机废水RO浓缩液的脉冲电解设备，包括电解池、电极（8)、脉冲 电源、示波器，脉冲电源连接示波器，其特征是电解池由两个水池（15)和两个水槽（16)组 成的倒"工"字形中间空心的电解池，在两个水池（15)内分别设置循环泵（9)，在两个水槽 (16)的四壁分别紧贴安装两组正、负电极（8)，每个电极（8)上端与脉冲电源连接。
2. 如权利要求1所述的一种处理高浓度有机废水RO浓缩液的脉冲电解设备，其特征是 正、负电极（8)分别为钌铱涂层电极和钛电极。
3. 如权利要求1所述的一种处理高浓度有机废水RO浓缩液的脉冲电解设备，其特征是 正、负电极（8)板间距I. 5~3. 0 cm。
【专利摘要】本实用新型涉及一种处理高浓度有机废水RO浓缩液的脉冲电解设备。包括电解池、电极8、脉冲电源、示波器，脉冲电源连接示波器，其特征是电解池由两个水池15和两个水槽16组成的倒“工”字形中间空心的电解池，在两个水池15内分别设置循环泵9，在两个水槽16的四壁分别紧贴安装两组正、负电极8，每个电极8上端与脉冲电源连接。本脉冲电解设备使电解过程中减少浓差极化产生，降低过电压，以利于提高电解效率，同时，大大减少了电解时间，降低了电解能耗。
【IPC分类】C02F9-12, C02F1-461
【公开号】CN204434334
【申请号】CN201520038515
【发明人】王服群, 李凯原, 李闪, 张智良, 冯维力, 王小文, 李徐立, 郑佶, 赖国镇
【申请人】中钢集团武汉安全环保研究院有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年1月21日