利用蒸汽/廢蒸汽的工業廢水電解處理裝置的製作方法
2023-10-04 14:25:44
專利名稱：利用蒸汽/廢蒸汽的工業廢水電解處理裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種工業廢水處理裝置。具體地說，本發明涉及一種工業廢水電解處理裝置，其中用蒸汽或廢蒸汽加熱電解裝置以便將雜質從廢水(難分解的廢水)中分離出來，由此對廢水進行處理。
廢水處理方法通常包括利用化合物的化學處理方法、利用微生物的生物處理方法、藉助電解和電氧化的物理處理方法和同時利用上述兩種以上方法的綜合處理方法。
物理化學處理方法包括使用氧化劑的處理方法、使用活性炭的抽吸方法、電滲析方法、離子交換法。使用氧化劑的處理方法的優點是氧化劑與廢水所含有機物質充分反應且不產生二次雜質。但這種處理方式成本很高且處理裝置的維修費用很可觀。因此，除了特殊用途外，這種處理方法未被廣泛應用。另外，利用活性炭的抽吸處理方法善於去除氣味。但是，活性炭價格很高且在使用後必須進行再生處理。所以，其維修和管理很困難。另外，電滲析法和離子交換法不適於處理大量廢水。
在傳統的電解裝置中，在電解槽內裝有陽極和陰極，於是廢水就這樣被電解了。但是，反應時間漫長且電極消耗嚴重。於是產生了大量沉積物，因而沉積物處理費用很高。因此這種方法適用於少量廢水處理。但如果利用此方法來處理大量廢水，則設備成本高且電力消耗嚴重。因此，工作成本高且降低了電解能力。
根據本發明人的研究，廢水所含雜質本身帶電並具有激活能。另外，雜質因靜電斥力作用而變得不穩定。所以，如果要激活膠狀雜質，則需要適量的額外能量。通常，從儲存容器輸給電解裝置的廢水的溫度為16℃-20℃。當在電解期間通入電能時，廢水溫度可升高到30-40℃。但這樣的溫度太低以致無法通過電解方式除去雜質，因此降低了電解效率。如果加大電能以升高溫度，則電能消耗加大，結果造成工作成本過高。另外，如果加大電能而將溫度升高到某合適值，則電極被電離，結果造成電極腐蝕。因此縮短了裝置的預期壽命並增加了裝置的維修成本。
本發明人經試驗發現如果根據廢水種類而加入適當能量，則會顯著提高電解效率。為將這種現象用於實踐，本發明人提出了本發明。
因此，本發明的一個目的是提供一種廢水電解處理裝置，其中利用蒸汽或廢蒸汽的熱能對廢水加熱。
本發明的另一個目的是提供一種能處理大量廢水的廢水處理裝置。
本發明的再一個目的是提供一種間接加熱式廢水處理裝置。
按照下述方式間接加熱。即，作為工廠殘餘蒸汽的蒸汽或廢蒸汽通過纏繞在電解槽上盤繞管被輸入，由此間接加熱電解槽。
為實現上述目的，利用蒸汽/廢蒸汽的本發明工業廢水電解處理裝置包括一個其底部開設有廢水入口的電解槽；一條纏繞在電解槽上的且在蒸汽通過其中時加熱電解槽用的蒸汽輸入管；一個成型於電解槽內的且其內部塗有絕緣材料以使電解槽與其內放物絕緣的絕緣槽；一個安裝在絕緣槽內的且在電解中起陰極作用的陰極槽；一個具有攪拌葉片的且固定在一根軸上的攪拌器，所述軸被插入陰極槽中心，陽極板固定在葉片端部上；一個在其中心裝有一個旋轉接頭以便可轉動地固定攪拌器軸上段的且具有一個用於排放經過處理的廢水的排放口的電解槽蓋；一個安裝在電解槽蓋上的用於使攪拌器轉動的攪拌器電機。電解槽設有將廢水入口支離地面的腿。
另外，與卷繞狀蒸汽管分開地安裝有一個外槽，將某種絕緣材料填入外槽和卷繞管之間，從而纏繞管的熱量不會散失。
通過參見附圖地具體描述本發明的優選實施例，本發明的上述目的和其它優點將變得更清楚。其中
圖1是表示本發明的電解處理裝置結構的側剖視圖；圖2是表示本發明電解處理裝置結構的平面剖視圖；圖3是圖2關鍵部位的放大剖視圖。
圖1是表示本發明的電解處理裝置結構的側剖視圖。如圖1所示，電解槽10的尺寸是由廢水處理能力決定的，在電解槽10的底部開設有一個廢水入口11。一個凸緣成型於電解槽10頂上以便與槽蓋相連。另外，腿80向下伸，從而廢水入口11與地面隔開。一條被一個夾具支承的蒸汽管20纏繞在電解槽10的槽壁上。另外在此附圖中，蒸汽管20沿水平方向纏繞，但它也可以在垂直方向上纏繞槽體。無論在何種情況下，蒸汽管20的布置都應該能最有效地向電解槽10供熱。
一個絕緣槽30安裝在電解槽10內且將某種絕緣材料31塗在絕緣槽30內側。在絕緣槽30內裝有一個通過絕緣材料31與電解槽10絕緣的陰極槽40。一個攪拌器50同軸地安裝在陰極槽40內，一塊陽極板53固定在攪拌器50的葉片52上。攪拌葉片52以放射方式固定在攪拌器50的軸51上。陽極板53可拆卸地固定在葉片52上並與陰極槽40保持一定距離。換句話說，四塊陽極板53可拆卸地固定在四個葉片52上。
與此同時，槽蓋60通過凸緣部與電解槽10相連。槽蓋60的一側開設有一個用於排放經過電解的廢液的排放口61。一個旋轉接頭62被安裝在槽蓋60頂的中心，從而可轉動地固定攪拌器50的軸51。一臺電機70被固定在旋轉接頭62的頂側上以便驅動攪拌器50。
攪拌器50包括一根由電機70驅動的軸51；呈放射狀固定在軸51上的攪拌葉片52；固定在葉片52頂側上而與陰極槽40保持一定距離的弧形陽極板53。軸51和葉片52之間是不導電的，但陽極53接收正電勢。陽極板53和陰極槽40之間有1cm-1.5cm的縫隙，電極是由鎳基金屬製成的。
現在來描述具有上述結構的本發明裝置是如何工作的。
首先，儲存在沉澱槽中的廢水在泵90力作用下經入口11流入電解槽10中。在這樣的情況下，12V～20V-10～15A的直流電(根據處理規模而變化)被加給攪拌器50的陽極板53，蒸汽同時經過卷繞的蒸汽管被輸入。此時，啟動電機70以使攪拌器50轉動。例如，以5rpm-10rpm的轉速使攪拌器50轉動。
於是，在加熱電解槽10和驅動攪拌器50的同時進行電解。在這種情況下，溫度在16℃-20℃之間的廢水因電解加熱和蒸汽加熱的原因而升溫到60℃-120℃。從入口11輸入的廢水在受到加熱和電解的同時逐漸向上流動。廢水停留在電解槽10內的時間約5-10分鐘，即以這種方式來調整泵90的驅動。同時，通過控制蒸汽輸入量和泵入量來調節電解槽10中的廢水溫度。
於是，在調節廢水溫度時進行電解。即，給雜質激活能加入外部能量。於是，雜質變得不穩定並破壞了粘結和結合，從而使雜質分解。
因此，本發明的工業廢水處理裝置使用了12V-15A的直流電，並採用SUS304材料來製造電極。處理時間為5分鐘-10分鐘，並根據雜質種類(廢切削潤滑油80℃；染色廢水60℃)通過輸入蒸汽或廢蒸汽地間接加熱廢水的方式將處理溫度升至60℃-120℃，由此明顯改進了廢水處理方法。
在本發明的廢水處理裝置中，當電解槽10的體積為3立方米-5立方米時，每小時可以處理20噸-30噸廢水。由於處理時間為5分鐘-10分鐘，所以可以推算出上述數值。另外，即使加給電極(陰極槽和陽極板)的電勢低，間接熱能也足以激活雜質。因而，與傳統方法相比，電能消耗減少大約一半。
現在根據實例來描述本發明。在此例子中處理的是廢切削潤滑油。
例子對經過處理的切削潤滑油的測試從機加工車間中自由收集廢切削潤滑油。接著，通過加入石灰石和苛性蘇打或通過加入pH值為6-7的硫酸鹽化的土壤而中和廢切削潤滑油。接著，使用本發明的裝置而利用蒸汽熱和電能處理廢切削潤滑油。隨後檢查除油效果，檢查結果列於表1中。
表1除油分析
如表1所示，除油率是99.99％，由此證明本發明的處理能力很優越。
根據如上所述的本發明，可通過採用間接加熱來處理工業廢水。與傳統處理方法不同的是，在本發明中明顯改善了除色和除油。另外，縮短了工作時間且供熱裝置簡單，所以本發明的裝置可用於實際生產。另外，工作成本低並且裝置適用於大量的廢水處理且很經濟。
權利要求
1.一種利用蒸汽/廢蒸汽的工業廢水電解處理裝置，它包括一個其底部開設有廢水入口的電解槽；一條纏繞在該電解槽上的且在蒸汽通過其中時加熱該電解液用的蒸汽輸入管；一個成型於該電解槽內的且其內側塗有絕緣材料以使電解槽與其內盛放物絕緣的絕緣槽；一個安裝在絕緣槽內的且在電解中起陰極作用的陰極槽；一個具有一個固定在一根軸上的攪拌葉片的攪拌器，所述軸被插入陰極槽中心內，陽極板被固定在葉片端部上；一個在其中心部設有一旋轉接頭以便轉動地固定攪拌器軸的上段的且具有一個用於排放經過處理的廢水的排放口的電解槽蓋；一個安裝在所述的電解槽蓋上的攪拌器電機用於轉動所述攪拌器。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，它還包括一個用於與該卷繞的蒸汽管保持一定距離的且在所述縫隙中填入某種絕緣材料以防止熱散失的外槽。
3.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，調節廢水流經該入口的流速以便調節廢水在該電解槽中的停留時間。
4.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述攪拌器包括一根被一臺電機驅動的軸；呈放射狀地固定在所述軸上的攪拌葉片；固定在所述葉片上而與該陰極槽保持一定距離的弧形陽極板。
全文摘要
一種工業廢水電解處理裝置。利用蒸汽或廢蒸汽加熱該電解裝置,從而將雜質從廢水中分離出來。一個電解槽的底部開設有廢水入口,一條蒸汽輸入管纏繞在電解槽上。一個絕緣槽成型於電解槽內的且其內側塗有絕緣材料。一個陰極槽安裝在絕緣槽內;一個具有攪拌葉片的攪拌器固定在一根軸上,而陽極板被固定在葉片端部上。一個電解槽蓋可轉動地固定攪拌器軸的上段,還有一個經過處理的廢水的排放口。可顯著提高處理效率,並且可以處理大量廢水,而設備成本和工作成本低廉。
文檔編號C02F1/465GK1201761SQ9712591
公開日1998年12月16日 申請日期1997年12月22日 優先權日1997年5月22日
發明者方龍哲 申請人:方龍哲, 株式會社奉信