[發明專利]一種靜電場力耦合多級隔板水力作用去除膠體雜質的裝置

有效

• 申請號: 202010128456.1
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111252871B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 陳淑英;譚倩;蔡宴朋;楊志峰
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C02F1/48
• 分類號: C02F1/48
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 李慶偉

本發明屬于原水中膠體雜質去除技術領域，公開了一種靜電場力耦合多級隔板水力作用去除膠體雜質的裝置。該裝置包括沉降室和電場發生裝置，沉降室內設有多級導流隔板和排污裝置，多級導流隔板為錯開排布的上隔板和下隔板，將沉降室間隔成若干個彼此連通的處理單元；在沉降室的頂端兩側分別設有進水口和出水口；排污裝置設置在處理單元的底端，電場發生裝置設有陽極板和陰極板，陽極板和陰極板分別平行設置在沉降室的外部底端和頂端，陽極板和陰極板通過外電源連接。該裝置利用膠體顆粒表面荷負電的特性，巧設多級隔板導流，形成更有利的水力學條件，使膠體顆粒都能處于更有利沉降的條件，提高膠體雜質沉降效率，降低消耗，運行過程實現自動排泥。

技術領域

本發明屬于原水中膠體雜質去除技術領域，更具體地，涉及一種靜電場力耦合多級隔板水力作用去除膠體雜質的裝置。

背景技術

原水中的雜質按尺寸大小可分為溶解質、膠體以及懸浮物。溶解質是呈真溶液的離子或分子。懸浮物顆粒較大，水靜止時，密度較小的懸浮物浮于水面，密度較大的則下沉，所以這類雜質比較好去除。膠體顆粒主要是細小的泥沙、礦物質等無機物和腐殖質等有機物，是許多分子和離子的集合體。這些微粒的表面積很大，有很強的吸附力，許多病菌和細菌等微生物附著在其表面，是原水處理中最主要去除的雜質，也是比較難去除的。

水中膠體雜質，粒徑微小能發生布朗運動，因具有很強的吸附性其表面常吸附離子而帶電，同類膠體因帶相同的電荷相斥，在水中難以碰撞聚集成較大的顆粒進行下沉去除。同時，膠粒的水化外殼，形成了保護層，也減少了膠體聚結的可能性，因此膠體顆粒的動力學穩定性強，能在長期分散懸浮存在。所以膠體顆粒不能靠過濾、浮選或重力沉淀的方式去除，雖然膠體在長時間的放置下，會逐漸聚沉，但這個時間非常漫長。

水中膠體一般帶負電，傳統的去除水中膠體雜質方式是投加混凝劑(如聚合氯化鋁)和助凝劑(如聚丙烯酰胺)，使水中膠體形成大的絮凝體而通過重力沉淀去除。其主要機理之一就是吸附電中和作用，即混凝劑在水中水解出帶正電的離子，中和膠體顆粒的負電荷，使膠體顆粒呈電中性狀態，從而消除膠體顆粒之間的靜電排斥作用，同時通過攪拌方式增加膠體之間的碰撞，使之絮凝成體積較大的絮凝體而從水中沉淀分離。混凝的其他機理還有吸附架橋、網捕卷掃作用等。混凝過程受多種因素的影響，如混凝劑的種類、水溫(水溫低不利于絮凝體形成)、pH值和堿度以及雜質的性質、組成和濃度等，以及絮凝階段的速度梯度控制，這些因素和環節操作控制不好都會影響整個混凝效果。從混凝劑本身來看，有些混凝劑具有腐蝕性，要考慮設備、裝置防腐措施；混凝劑粗制品中含有較高的不溶于水的雜質，廢渣較多，使用麻煩。加之現在原水中污染物種類越來越多，混凝劑的投加也易引發二次污染。混凝劑的制備和投加方式要配有一套溶藥、配藥和投藥的裝置設備，難容藥劑還需要加熱促進溶解。混凝之后形成的絮凝體還需再設置沉淀池來進行重力沉淀去除，沉淀池的占地面積是相當大的，而現在用地情況緊張和昂貴。綜上所述，現有傳統處理原水膠體雜質的方式主要采用投藥混凝處理的方法去除其中的膠體雜質，雖然能達到去除的效果，但過程冗長繁瑣，易造成二次污染，產生過多污泥，增加環境負擔。因此，研制開發利用電場耦合多級隔板加快膠體顆粒沉降的去除裝置，不僅能提高膠體雜質沉降效率、降低藥耗，運行過程實現自動排泥保證裝置連續運行，對我國原水處理降低基建及運行成本、提高效率有現實意義。

發明內容

為了解決上述現有技術存在的不足和缺點，本發明目的在于提供了一種靜電場力耦合多級隔板水力作用去除膠體雜質的裝置。該裝置利用膠體顆粒表面荷負電的特性，巧設多級隔板導流，形成更有利的水力學條件，使膠體顆粒都能處于更有利沉降的條件，提高膠體雜質沉降效率，降低藥耗，運行過程實現自動排泥保證裝置連續運行。

本發明的目的通過下述技術方案來實現：