[发明专利]一种静电场力耦合多级隔板水力作用去除胶体杂质的装置

说明书

本发明属于原水中胶体杂质去除技术领域，公开了一种静电场力耦合多级隔板水力作用去除胶体杂质的装置。该装置包括沉降室和电场发生装置，沉降室内设有多级导流隔板和排污装置，多级导流隔板为错开排布的上隔板和下隔板，将沉降室间隔成若干个彼此连通的处理单元；在沉降室的顶端两侧分别设有进水口和出水口；排污装置设置在处理单元的底端，电场发生装置设有阳极板和阴极板，阳极板和阴极板分别平行设置在沉降室的外部底端和顶端，阳极板和阴极板通过外电源连接。该装置利用胶体颗粒表面荷负电的特性，巧设多级隔板导流，形成更有利的水力学条件，使胶体颗粒都能处于更有利沉降的条件，提高胶体杂质沉降效率，降低消耗，运行过程实现自动排泥。

技术领域

本发明属于原水中胶体杂质去除技术领域，更具体地，涉及一种静电场力耦合多级隔板水力作用去除胶体杂质的装置。

背景技术

原水中的杂质按尺寸大小可分为溶解质、胶体以及悬浮物。溶解质是呈真溶液的离子或分子。悬浮物颗粒较大，水静止时，密度较小的悬浮物浮于水面，密度较大的则下沉，所以这类杂质比较好去除。胶体颗粒主要是细小的泥沙、矿物质等无机物和腐殖质等有机物，是许多分子和离子的集合体。这些微粒的表面积很大，有很强的吸附力，许多病菌和细菌等微生物附着在其表面，是原水处理中最主要去除的杂质，也是比较难去除的。

水中胶体杂质，粒径微小能发生布朗运动，因具有很强的吸附性其表面常吸附离子而带电，同类胶体因带相同的电荷相斥，在水中难以碰撞聚集成较大的颗粒进行下沉去除。同时，胶粒的水化外壳，形成了保护层，也减少了胶体聚结的可能性，因此胶体颗粒的动力学稳定性强，能在长期分散悬浮存在。所以胶体颗粒不能靠过滤、浮选或重力沉淀的方式去除，虽然胶体在长时间的放置下，会逐渐聚沉，但这个时间非常漫长。

水中胶体一般带负电，传统的去除水中胶体杂质方式是投加混凝剂(如聚合氯化铝)和助凝剂(如聚丙烯酰胺)，使水中胶体形成大的絮凝体而通过重力沉淀去除。其主要机理之一就是吸附电中和作用，即混凝剂在水中水解出带正电的离子，中和胶体颗粒的负电荷，使胶体颗粒呈电中性状态，从而消除胶体颗粒之间的静电排斥作用，同时通过搅拌方式增加胶体之间的碰撞，使之絮凝成体积较大的絮凝体而从水中沉淀分离。混凝的其他机理还有吸附架桥、网捕卷扫作用等。混凝过程受多种因素的影响，如混凝剂的种类、水温(水温低不利于絮凝体形成)、pH值和碱度以及杂质的性质、组成和浓度等，以及絮凝阶段的速度梯度控制，这些因素和环节操作控制不好都会影响整个混凝效果。从混凝剂本身来看，有些混凝剂具有腐蚀性，要考虑设备、装置防腐措施；混凝剂粗制品中含有较高的不溶于水的杂质，废渣较多，使用麻烦。加之现在原水中污染物种类越来越多，混凝剂的投加也易引发二次污染。混凝剂的制备和投加方式要配有一套溶药、配药和投药的装置设备，难容药剂还需要加热促进溶解。混凝之后形成的絮凝体还需再设置沉淀池来进行重力沉淀去除，沉淀池的占地面积是相当大的，而现在用地情况紧张和昂贵。综上所述，现有传统处理原水胶体杂质的方式主要采用投药混凝处理的方法去除其中的胶体杂质，虽然能达到去除的效果，但过程冗长繁琐，易造成二次污染，产生过多污泥，增加环境负担。因此，研制开发利用电场耦合多级隔板加快胶体颗粒沉降的去除装置，不仅能提高胶体杂质沉降效率、降低药耗，运行过程实现自动排泥保证装置连续运行，对我国原水处理降低基建及运行成本、提高效率有现实意义。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的不足和缺点，本发明目的在于提供了一种静电场力耦合多级隔板水力作用去除胶体杂质的装置。该装置利用胶体颗粒表面荷负电的特性，巧设多级隔板导流，形成更有利的水力学条件，使胶体颗粒都能处于更有利沉降的条件，提高胶体杂质沉降效率，降低药耗，运行过程实现自动排泥保证装置连续运行。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：