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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号201810676398.9(22)申请日2018.06.26(71)申请人南京林业大学地址210000江苏省南京市龙蟠路159号(72)发明人王郑 王子杰 许锴 薛红琴 刘亚利 林少华 林子增 陈蕾 荆肇乾 曹世玮 王祝来 (74)专利代理机构北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)11371代理人赵志远(51)Int.Cl.C02F9/12(2006.01)C02F101/20(2006.01)(54)发明名称一种电絮凝、磁絮凝及磁分离一体化的污水处理装置及方法(57)摘要本发明涉及一种电絮凝、磁絮凝及磁分离一体化的污水处理装置及方法，所述的污水处理装置包括：进水箱、反应槽、出水箱、曝气装置、储泥箱和电源模块，所述反应槽的内部包括可溶性电极和电磁感应装置，使用该装置进行时，可以使絮体充分絮凝，电絮凝、磁絮凝、磁分离一体化高效处理，本发明中的装置节能、节地、处理能力强、沉降速度快，大大提高了电絮凝的处理能力及沉降速度，并解决了磁絮凝的磁粉回收问题，可直接用于处理电镀废水、脱硫废水、矿山废水等重金属含量较高的工业废水。权利要求书1页说明书7页附图2页CN108545882A2018.09.18CN108545882A1.一种电絮凝、磁絮凝及磁分离一体化的污水处理反应槽，其特征在于，其包括设置于所述反应槽内部的：可溶性电极，其在电流作用下溶蚀以实现电絮凝；电磁感应装置，其通过吸附和释放磁粉以实现磁絮凝和磁分离。2.根据权利要求1所述的电絮凝、磁絮凝及磁分离一体化的污水处理反应槽，其特征在于，所述反应槽外的两个侧壁上分别设置有进水口和出水口，且所述进水口的位置高于所述出水口的位置。3.根据权利要求1所述的电絮凝、磁絮凝及磁分离一体化的污水处理反应槽，其特征在于，所述反应槽内设有电极卡槽、电极托底，且所述电极卡槽位于所述反应槽内部两个相对面上，所述可溶性电极放置于所述电极卡槽内，并由所述电极托底支撑。4.根据权利要求3所述的电絮凝、磁絮凝及磁分离一体化的污水处理反应槽，其特征在于，所述可溶性电极为两块及以上，由铁、铝构成，且可溶性电极的连接方式为单极或复极连接。5.一种电絮凝、磁絮凝及磁分离一体化的污水处理装置，其特征在于，包括进水箱、出水箱、曝气装置、储泥箱、电源模块以及如权利要求1-4中任意一项所述的反应槽，其中，所述进水箱、所述反应槽和所述出水箱依次连接，所述电源模块分别与所述反应槽和所述电磁感应装置连接，所述曝气装置位于所述反应槽的底部，所述反应槽的底部与所述储泥箱连接。6.根据权利要求5所述的电絮凝、磁絮凝及磁分离一体化的污水处理装置，其特征在于，所述电源模块包括自动控制系统，且所述自动控制系统可分别自由控制反应槽和电磁感应装置的运行。7.根据权利要求5所述的电絮凝、磁絮凝及磁分离一体化的污水处理装置，其特征在于，所述反应槽内底部槽壁倾斜，且中间设有排泥口，所述排泥口的下方与所述储泥箱连接。8.根据权利要求7所述的电絮凝、磁絮凝及磁分离一体化的污水处理装置，其特征在于，所述曝气装置位于所述反应槽内底部四个倾斜槽壁的中部位置，所述电磁感应装置位于所述曝气装置与所述排泥口之间。9.一种电絮凝、磁絮凝及磁分离一体化的污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：将污水导入反应槽内，通过电源模块分别控制反应槽开启和电磁感应装置关闭,反应槽内的可溶性电极溶蚀产生絮凝剂,同时电磁感应装置内的磁粉释放到污水中，打开曝气装置使絮凝剂、磁粉和污水充分接触，混合处理完成后，关闭曝气装置，使絮体充分结合，打开电磁感应装置，通过磁场吸附污水中与磁粉融合的絮体及磁性污染物，再次打开曝气装置，调整曝气量的大小，使曝气的强度小于磁场吸附磁粉的强度，对电磁感应装置进行适度扫洗，在磁粉保留的前提下排出污泥。10.根据权利要求9所述的电絮凝、磁絮凝及磁分离一体化的污水处理方法，其特征在于，所述絮体由絮凝剂、污染物和磁粉组成，所述絮体和磁性污染物在重力和磁性共同作用下沉降。权 利 要 求 书1/1页2CN108545882A2一种电絮凝、磁絮凝及磁分离一体化的污水处理装置及方法技术领域[0001]本发明涉及环境工程中的污水处理领域，具体而言，涉及一种电絮凝、磁絮凝及磁分离一体化的污水处理装置及方法。背景技术[0002]重金属废水是对一环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一，通常来自于矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中。重金属废水中含有大量溶解性较高的铅、铬、镍、汞、铜等重金属元素，如果处理不当排入水体中，不仅会对生态环境造成破坏，还会通过生物链富集作用影响到人类的身体健康。废水中的重金属一般不能被分解破坏，只能转移其存在位置和转变其物化形态，传统处理方法有化学沉淀法、离子交换法、生物法、膜分离法等，但是由于运行费用高、处理效果不理想、易造成二次污染等问题，难以满足实际工程的处理要求。[0003]电絮凝作为新型的重金属废水处理工艺，可以将铝、铁等金属作为阳极，在直流电的作用下产生Al、Fe等离子，在经一系列水解、聚合及亚铁的氧化过程，发展成为各种羟基络合物、多核羟基络合物以至氢氧化物，使废水中的胶态杂质、悬浮杂质凝聚沉淀而分离。相比于传统工艺具有占地小、投资少、处理效果好、自动化程度高等特点。磁絮凝是一种通过在普通絮凝工艺中投加磁粉使絮体高速沉降的技术，能够大幅度提高原有絮凝工艺的处理效果和沉降速度。但是磁粉回收困难的问题，使得磁絮凝无法在实际工程中广泛使用。[0004]由此可见,目前污水处理过程中电絮凝和磁絮凝是分开的，在不同的装置内分别进行电絮凝和磁絮凝,在磁粉回收的过程中,通常是将杂质和磁粉形成的絮体转移到其他装置内,然后进行分离或回收，污水中的杂质絮凝分离过程中复杂，且不能有效的回收利用磁粉。发明内容[0005]本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种电絮凝、磁絮凝及磁分离一体化的污水处理反应槽、包括上述反应槽的污水处理装置，以及一种利用上述污水处理装置处理污水的方法，本发明中的电絮凝、磁絮凝及磁分离一体化的污水处理装置处理能力强，操作运行简便，磁粉回收率高，运行成本低。[0006]本发明的目的在于提供一种电絮凝、磁絮凝及磁分离一体化的污水处理反应槽，其包括设置于所述反应槽内部的：[0007]可溶性电极，其在电流作用下溶蚀以实现电絮凝；[0008]电磁感应装置，其通过吸附和释放磁粉以实现磁絮凝和磁分离。[0009]优选的，所述反应槽外的两个侧壁上分别设置有进水口和出水口，且所述进水口的位置高于所述出水口的位置。[0010]优选的，所述反应槽内设有电极卡槽、电极托底，且所述电极卡槽位于所述反应槽内部两个相对面上，所述可溶性电极放置于所述电极卡槽内，并由所述电极托底支撑。说 明 书1/7页3CN108545882A3[0011]更优选的，所述可溶性电极为两块及以上，由铁、铝构成，且可溶性电极的连接方式为单极或复极连接。[0012]本发明的目的还在于提供一种包括上述电絮凝、磁絮凝及磁分离一体化的污水处理反应槽的污水处理装置，包括进水箱、出水箱、曝气装置、储泥箱、电源模块以及反应槽，其中，所述进水箱、所述反应槽和所述出水箱依次连接，所述电源模块分别与所述反应槽和所述电磁感应装置连接，所述曝气装置位于所述反应槽的底部，所述反应槽的底部与所述储泥箱连接。[0013]优选的，所述电源模块包括自动控制系统，且所述自动控制系统可分别自由控制反应槽和电磁感应装置的运行。[0014]优选的，所述反应槽内底部槽壁倾斜，且中间设有排泥口，所述排泥口的下方与所述储泥箱连接。[0015]优选的，所述曝气装置位于反应槽内底部四个倾斜槽壁的中部位置，所述电磁感应装置位于所述曝气装置与所述排泥口之间。[0016]本发明的目的还在于提供一种电絮凝、磁絮凝及磁分离一体化的污水处理方法，包括以下步骤：[0017]将污水导入反应槽内，通过电源模块分别控制反应槽开启和电磁感应装置关闭,反应槽内的可溶性电极溶蚀产生絮凝剂,同时电磁感应装置内的磁粉释放到污水中，[0018]打开曝气装置使絮凝剂、磁粉和污水充分接触，[0019]混合处理完成后，关闭曝气装置，使絮体充分结合，[0020]打开电磁感应装置，通过磁场吸附污水中与磁粉融合的絮体及磁性污染物，[0021]再次打开曝气装置，调整曝气量的大小，使曝气的强度小于磁场吸附磁粉的强度，对电磁感应装置进行适度扫洗，在磁粉保留的前提下排出污泥。[0022]优选的，所述絮体由絮凝剂、污染物和磁粉组成，所述絮体和磁性污染物在重力和磁性共同作用下沉降。[0023]本发明中的污水处理方法是一种电絮凝、磁絮凝和磁分离一体化的污水处理方法，通过电源模块分别控制反应槽开启和电磁感应装置关闭,反应槽内的可溶性电极溶蚀产生絮凝剂,同时电磁感应装置内的磁粉释放到污水中,然后打开曝气装置使絮凝剂、磁粉和污水充分接触，混合处理完成后关闭曝气装置，絮体充分结合形成大量矾花在重力作用下迅速沉淀，打开电磁感应装置通过磁场吸附污水中与磁粉融合的絮体及磁性污染物，再次打开曝气装置，利用曝气装置对电磁感应装置进行适度扫洗，调整曝气量的大小，使曝气的强度小于磁场吸附磁粉的强度，对电磁感应装置进行适度扫洗，在磁粉保留的前提下排出污泥。[0024]本发明具有如下有益效果：[0025](1)本发明在同一装置的不同阶段实现了电絮凝、磁絮凝及磁分离一体化，投资造价低，操作运行简便，可节省占地，大大提高了絮凝效果和沉降速度，[0026](2)本发明稳定性和适应性强，可以承受更大的水质和水量变化，可直接用于处理电镀废水、脱硫废水、矿山废水等重金属含量较高的工业废水，具有广阔的发展空间和市场前景。说 明 书2/7页4CN108545882A4附图说明[0027]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。[0028]图1为本发明电絮凝、磁絮凝及磁分离一体化的污水处理装置的平面图。[0029]图2、3为本发明电絮凝、磁絮凝及磁分离一体化的污水处理装置的剖面图。[0030]图4为本发明电絮凝、磁絮凝及磁分离一体化的污水处理装置的处理流程图。[0031]附图标记说明：1-进水口；2-出水口；3-电极卡槽；4-电极托底；5-可溶性电极；6-曝气装置；7-电磁感应装置；8-排泥口；9-进水箱；10-反应槽；11-清水箱；12-电源模块；13-贮泥箱；14-进水流；15-出水流；16-电源连接线；17-排泥流；18-进水泵；19-出水泵；具体实施方式[0032]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0033]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。[0034]在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“