一种集装箱式电催化污水处理装置

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体是一种集装箱式电催化污水处理装置。

背景技术

随着我国社会经济发展和城市化进程加快，能源短缺和水污染日益严重，已成为当前社会发展中亟待解决的重大问题，水污染会诱发水体富营养化，产生有毒衍生物，增加人类患重疾的风险。因此，水污染的治理对于环境治理与人体健康具有深远的意义。作为一种绿色反应，电催化技术有望成为解决水污染和恢复全球水环境平衡的有力手段。不过，现有的电催化技术与设备一直存在成本高、能耗大和可移动性差等弊端，因此，结合太阳能驱动提出一种高效耦合的电催化水处理设备具有很高的社会价值。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种集装箱式电催化污水处理装置，能够较为彻底地处理废水，而且体积小便于移动。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种集装箱式电催化污水处理装置，包括车体，车体的内部设有溶气气浮机、蓄电池组和中控室，溶气气浮机的出口连接有膜过滤单元，膜过滤单元的出口连接有电解工程机组，电解工程机组的出口连接有储水罐，储水罐的一个出口连接有水质检测仪和不合格用水存储单元，不合格用水存储单元通过备用软管分别与电解工程机组、膜过滤单元和溶气气浮机连接，储水罐的另一个出口外接合格用水收集箱；

所述中控室内部放置有相互连的中央控制电脑和PLC自动控制器，中央控制电脑和水质检测仪连接，PLC自动控制器与溶气气浮机、膜过滤单元和电解工程机组连接，蓄电池组与水质检测仪、中央控制电脑、LC自动控制器、溶气气浮机、膜过滤单元和电解工程机组连接。

进一步地，所述溶气气浮机的入口设置有格栅。

进一步地，所述溶气气浮机的入口和出口分别连接有水环式真空泵和变频水泵，变频水泵的出口与膜过滤单元连接；

所述水环式真空泵和变频水泵均与蓄电池组和PLC自动控制器连接。

进一步地，所述电解工程机组包括并联设置的第一电解工程机和第二电解工程机，第一电解工程机和第二电解工程机均连接有搅拌装置。

进一步地，所述膜过滤单元包括从前至后依次串联设置的三个膜过滤器，最后一个膜过滤器的出口连接有两个变频投加泵，变频投加泵的出口与搅拌装置的入口连接；

所述变频投加泵和膜过滤器均与蓄电池组和PLC自动控制器连接。

进一步地，所述第一电解工程机和第二电解工程机的出口均通过水管与出料泵连接，出料泵的出口与储水罐连接；

所述出料泵与蓄电池组和PLC自动控制器连接。

进一步地，所述储水罐的出口连接有过渡泵，过渡泵的出口与不合格用水存储单元连接；

所述过渡泵与蓄电池组和PLC自动控制器连接。

进一步地，所述不合格用水存储单元包括并联设置的第一事故罐和第二事故罐，第一事故罐和第二事故罐的入口和出口分别通过水管与过渡泵和备用泵连接，备用泵的四个出口通过备用软管分别与第一电解工程机、第二电解工程机、膜过滤单元和溶气气浮机连接；

所述备用泵与蓄电池组和PLC自动控制器连接。

进一步地，所述中控室内部存放有多种实验室用的小型仪器设备。

进一步地，所述车体的顶部设置有太阳能电池板；

所述蓄电池组包括太阳能蓄电池，太阳能电池板与太阳能蓄电池连接。

本发明与现有技术相比，具有如下有益的技术效果：

本发明先通过溶气气浮机分离出废水中的浮物和比重较大的金属氢氧化物，再利用膜过滤单元去除废水中的部分有机物和悬浮物，然后通过电解工程机组进一步去除废水中的残留悬浮物和杂质并氧化分解有机物和无机物，经过溶气气浮机、膜过滤单元和电解工程机组三道工序处理后的水被存储在储水罐内部，利用水质检测仪进行水质检测，若水质符合排放标准，则被收集至合格用水收集箱内部；若水质不符合排放标准，则被收集至不合格用水存储单元，根据检测结果，被排放至电解工程机组、膜过滤单元或溶气气浮机，从而进行二次处理，直至达到排放标准为止，可见，本发明可以对废水较为彻底的处理，而且体积小，便于移动，不受地域以及环境的限制，具有良好的适用性。

通过设置的格栅可以过滤掉较大的漂浮物，例如藻类等，防止较大的漂浮物进入装置内部进而影响装置的运行，提高了装置的使用寿命。

搅拌装置可以加大第一电解工程机和第二电解工程机内部的反应接触面积，加快反应速率，进而提高水处理效率。

通过太阳能电池板吸收太阳光能并转换为电能为太阳能蓄电池充电，进而实现太阳能驱动废水处理，降低了能耗，环境友好。

附图说明

图1为本发明的整体布置示意图；

图2为本发明的工作流程示意图；

图中：1、车体；2、溶气气浮机；3、膜过滤单元；4、蓄电池组；5、中控室；6、储水罐；7、第一电解工程机；8、第二电解工程机；9、格栅；10、太阳能蓄电池；11、水环式真空泵；12、变频投加泵；13、变频水泵；14、出料泵；15、过渡泵；16、第一事故罐；17、第二事故罐；18、备用泵；19、备用软管；20、中央控制电脑；21、PLC自动控制器；22、小型仪器设备；23、水质检测仪；24、太阳能电池板；25、搅拌装置。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的具体内容做进一步详细解释说明。

如图1～图2所示，一种集装箱式电催化污水处理装置，包括车体1，车体1的顶部设有一组太阳能电池板24，使用时，左边的太阳能电池板24先升起来并到达所需高度后，再向左侧移动，接着右边的电池板24升到与左边的太阳能电池板24相同高度，并向右移动，然后使两块太阳能电池板24同时相向移动并合并为一个整体，用于充分吸收光能；当不再使用太阳能电池板24时，两块太阳能板24先分别向左右方向移动所需的距离，右边的太阳能电池板24先下降并且向左移动从而回到起始位置，接着左边的太阳能电池板24下降并向右移动从而回到右边太阳能板24的上方，最终两块太阳能电池板24叠放在车体1顶部，防止非使用状态下，占用过多的空间位置，优选的，两块太阳能电池板24的面积和车体1顶部面积是相同的；

所述车体1的内部设有溶气气浮机2、蓄电池组4和中控室5，溶气气浮机2的入口设置有格栅9，可以过滤掉较大的漂浮物，例如藻类等，防止较大的漂浮物进入装置内部进而影响装置的运行，溶气气浮机2连接有水环式真空泵11，溶气气浮机2的出口与变频水泵13的入口连接，变频水泵13的出口与膜过滤单元3连通，膜过滤单元3包括从前至后依次串联设置的三个膜过滤器，最后一个膜过滤器的出口连接有两个变频投加泵12，变频投加泵12的出口连接有搅拌装置25，两个搅拌装置25的出口分别连接有第一电解工程机7和第二电解工程机8，搅拌装置25不断搅拌，可以加大反应接触面积，加快反应速率；

所述第一电解工程机7和第二电解工程机8的出口均通过水管与出料泵14连接，出料泵14与储水罐6连通，储水罐6的一个出口连接有水质检测仪23和过渡泵15，过渡泵15与第一事故罐16和第二事故罐17连接，第一事故罐16的出口和第二事故罐17的出口均与备用泵18连接，备用泵18的的出口通过备用软管19分别与溶气气浮机2、膜过滤单元3、第一电解工程机7和第二电解工程机8连接，备用软管19设有电磁阀，可以根据水质检测结果，将第一事故罐16和第二事故罐17内部存储的不符合排放标准的水输送至溶气气浮机2、膜过滤单元3、第一电解工程机7或第二电解工程机8，从而进行二次处理；所述储水罐6的另一个出口外接合格用水收集箱，符合排放标准的水被收集至合格用水收集箱，以备使用；

所述中控室5内部放置有中央控制电脑20、PLC自动控制器21和小型仪器设备22，中央控制电脑20与水质监测仪23和PLC自动控制器21连接，水质监测仪23将检测到的水质信息传输给中央控制电脑20，PLC自动控制器21与溶气气浮机2、膜过滤器、第一电解工程机7、第二电解工程机8、水环式真空泵11、变频水泵13、变频投加泵12、出料泵14、过渡泵15、备用泵18、水质监测仪23和电磁阀连接，通过中央控制电脑20传输命令给PLC自动控制器21，PLC自动控制器21开启或关闭溶气气浮机2、膜过滤器、第一电解工程机7、第二电解工程机8、水环式真空泵11、变频水泵13、变频投加泵12、出料泵14、过渡泵15、备用泵18、水质监测仪23和电磁阀；

所述蓄电池组4包括太阳能蓄电池10，太阳能蓄电池10与太阳能电池板24连接，太阳能电池板24将吸收的太阳光能转换为电能并向太阳能蓄电池10充电，太阳能蓄电池10与中央控制电脑20、PLC自动控制器21、溶气气浮机2、膜过滤器、第一电解工程机7、第二电解工程机8、水环式真空泵11、变频水泵13、变频投加泵12、出料泵14、过渡泵15、备用泵18、搅拌装置25和水质检测仪23连接；

所述小型仪器设备22是在废水处理过程中进行人工检测所用的烧杯、量筒、移液枪、小型分光光度计、含水率测定仪、PH计、容量瓶和玻璃棒等；中控室5内部设有与插座，插座与太阳能蓄电池10连接，从而通过插座为需要电能的小型仪器设备22供电。

由于本实施例的污水处理装置体积小，因此不受地域以及环境的限制，可以根据需要装配于货车或轮船上，实时实地地用于处理生产生活废水或河水，直至达到排放标准。

本发明的工作原理如下：

先利用格栅9过滤掉废水中较大的漂浮物，再利用溶气气浮机2分离出废水中的悬浮物和比重较大的金属氢氧化物，接着利用依次串联的三个膜过滤器去除废水中的部分有机物和悬浮物，然后通过第一电解工程机7和第二电解工程机8进一步去除废水中的残留悬浮物和杂质并氧化分解有机物和无机物，最后将处理过的废水排入储水罐6，利用水质检测仪23进行水质检测，若水质符合排放标准，则被收集至合格用水收集箱内部；若水质不符合排放标准，则被收集至第一事故罐16和第二事故罐17，根据检测结果，被排放至第一电解工程机7、第一电解工程机8、膜过滤器或溶气气浮机2，从而进行二次处理，直至达到排放标准为止。