污水处理装置及衣物处理系统
阅读说明：本技术 污水处理装置及衣物处理系统 (Sewage treatment device and clothes treatment system ) 是由 杨青波 王桑龙 戴文娟 巫志远 高源� 于 2018-08-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及污水处理领域,公开了一种污水处理装置及衣物处理系统,所述污水处理装置包括直流电源(10)、用于连接污水源的污水排水管(20)、与所述污水排水管(20)连通的电化学污水处理单元(30),所述电化学污水处理单元(30)中设置有金属电极板(31)以及电催化氧化电极(32),所述金属电极板(31)与电催化氧化电极(32)均与所述直流电源(10)电连接,所述电化学污水处理单元(30)的上部设置有第一排渣口(33),所述电化学污水处理单元(30)的底部设置有第二排渣口(34)。利用本发明的污水处理装置能够快速去除洗衣废水中表面活性剂、浊度以及COD,而且本发明中不需要额外添加药剂和鼓入空气,结构简单、容易实现。(The invention relates to the field of sewage treatment, and discloses a sewage treatment device and a clothes treatment system, wherein the sewage treatment device comprises a direct current power supply (10), a sewage drain pipe (20) for connecting a sewage source, and an electrochemical sewage treatment unit (30) communicated with the sewage drain pipe (20), a metal electrode plate (31) and an electrocatalytic oxidation electrode (32) are arranged in the electrochemical sewage treatment unit (30), the metal electrode plate (31) and the electrocatalytic oxidation electrode (32) are both electrically connected with the direct current power supply (10), a first slag discharge port (33) is formed in the upper part of the electrochemical sewage treatment unit (30), and a second slag discharge port (34) is formed in the bottom of the electrochemical sewage treatment unit (30). The sewage treatment device can quickly remove the surfactant, turbidity and COD in the laundry wastewater, does not need to add extra medicament and blow air, and has simple structure and easy realization.)
技术领域
本发明涉及污水处理，具体地涉及一种污水处理装置及衣物处理系统。
背景技术
随着经济技术的发展，环境污染也越来越严重，例如水污染，为了治理环境，国家规定，污水的排放需要满足一定的要求。因此，为了满足污水排放要求，洗衣废水需要满足一定的要求才能排放，为此需要对洗衣废水净化后才能排放。
目前，洗衣废水主要采用药剂混凝-絮凝法和生物处理法进行净化。也就是说，通过在洗衣废水中添加药剂，从而去除洗衣废水中的有机物。
然而，药剂混凝-絮凝法需要专门的药剂添加系统和絮凝设施，成本较高而且设备较为复杂，且无法降解洗衣废水中的表面活性剂。而生物处理法所能承载的污染物负荷低、占地面积较大、处理时间较长，缺乏可间断操作性，而且对于洗衣废水中的磷酸盐和表面活性剂难以去除。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的成本较高、设备较复杂、处理时间较长而且不能够完全去除废水中的有害物质的问题，提供一种污水处理装置，该污水处理装置能够快速去除废水中的有害物质。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种污水处理装置，所述污水处理装置包括直流电源、用于连接污水源的污水排水管、与所述污水排水管连通的电化学污水处理单元，所述电化学污水处理单元中设置有金属电极板以及电催化氧化电极，所述金属电极板与电催化氧化电极均与所述直流电源电连接，所述电化学污水处理单元的上部设置有第一排渣口，所述电化学污水处理单元的底部设置有第二排渣口。
优选地，所述电化学污水处理单元的底部设置有过滤单元，所述电化学污水处理单元的设置有所述过滤单元的位置处设置有用于将过滤后的水排出的第一排水管。
优选地，所述第一排渣口处连接有浮渣排渣管，所述第二排渣口处设置有第二排水管。
优选地，所述第二排水管上设置有第一控制阀。
优选地，所述污水排水管上设置有第二控制阀。
本发明第二方面提供一种衣物处理系统，所述衣物处理系统包括盛放衣服的衣物处理筒以及所述的污水处理装置，所述衣物处理筒的污水排水口与所述污水排水管连通。
优选地，所述电化学污水处理单元的底部设置有过滤单元，所述电化学污水处理单元的设置有所述过滤单元的位置处设置有用于将过滤后的水排出的第一排水管。
优选地，所述第一排水管连接至所述衣物处理系统的进水口处，所述第一排水管上设置有抽吸单元。
优选地，所述衣物处理系统包括控制单元，所述控制单元能够控制所述直流电源的通断。
优选地，所述衣物处理系统为洗衣机。
利用本发明的污水处理装置能够快速去除洗衣废水中表面活性剂、浊度以及COD，而且本发明中不需要额外添加药剂和鼓入空气，结构简单、容易实现。
附图说明
图1是本发明的
具体实施方式
提供的衣物处理系统的结构示意图；
图2是使用本发明提供的污水处理装置测试电絮凝时间对污水中的 COD以及COD去除率的影响的示意图；
图3是单独使用电絮凝条件下电絮凝时间对COD以及COD去除率的影响的示意图；
图4是使用本发明提供的污水处理装置测试电絮凝时间对污水中的 COD以及COD去除率的影响的示意图；
图5是单独使用电絮凝条件下电絮凝时间对污水中的浊度以及浊度去除率的影响的示意图；
图6是使用本发明提供的污水处理装置测试电絮凝时间对污水中的LAS 以及LAS去除率的影响的示意图；
图7是单独使用电絮凝条件下电絮凝时间对污水中的LAS以及LAS去除率的影响的示意图。
附图标记说明
10-直流电源； 20-污水排水管；
30-电化学污水处理单元； 31-金属电极板；
31a-金属电极板对应电极； 32-电催化氧化电极；
32a-电催化氧化对应电极； 33-第一排渣口；
33a-浮渣排渣管； 34-第二排渣口；
34a-第二排水管； 40-过滤单元；
50-第一排水管； 61-第一控制阀；
62-第二控制阀； 70-衣物处理筒；
71-进水口； 80-抽吸单元；
90-进水管； 100-洗衣机；
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。另外，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。另外，本发明中所指的“多个”指的是两个以上并且包括两个。
下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
根据本发明的一个方面，如图1所示，本发明的具体实施方式提供的污水处理装置包括直流电源10、用于连接污水源的污水排水管20、与污水排水管20连通的电化学污水处理单元30，所述电化学污水处理单元30中设置有金属电极板31以及电催化氧化电极32，所述金属电极板31(例如，铁、铝等金属)与电催化氧化电极32(32a为电催化氧化对应电极)均与直流电源10电连接，所述电化学污水处理单元30的上部设置有第一排渣口33，所述电化学污水处理单元30的底部设置有第二排渣口34。
在本发明中以铁、铝等金属为阳极，图中31a为金属电极板对应电极(也可以认为是阴极)，在直流电的作用下，电化学污水处理单元30内可以产生 Al3+、Fe2+等多价离子，经过水解、聚合可以形成一系列多核羟基络合物和氢氧化物胶体，这些物质本身带有吸附、凝聚的作用，污水中的洗涤剂、油污、悬浮物、细菌、病毒等污染物生成较大的絮状体，污水在这些物质的作用下进行电解，电极会不断产生氧气和氢气，形成具有的粘附性能的微小气泡，气泡在自身的上浮的过程中将絮状悬浮物带到水面上，从而达到去除污染物的目的，实现了对污水的净化处理。同时，电化学污水处理单元30内壁上的絮体等污染物在胶体的絮凝作用和微小气泡冲击下，完成对电絮凝装置的清洁。
下面通过具体的实施方式将现有技术中的污水处理装置与本发明中的污水处理装置对污水的处理进行对比：
试验条件：以铝为阳极，取洗衣废水(当然也可以是厨房废水、洗脸池废水、洗浴废水等家庭生活污水的处理)，其水质指标为：浊度153NTU， COD 1173mg/L，LAS浓度136mg/L，分别通过现有技术中的污水处理装置与本发明中的污水处理装置进行处理。
具体的，在通过本发明中的污水处理装置处理污水时，在污水处理单元 30中发生以下反应：
1)电催化氧化电极阳极反应：2H2O→2[O]+4H++4e
2)可溶性铝阳极电极板发生的反应：Al→Al3++4e
3)由于洗衣废水中含有一定的Cl-，电催化氧化电极阳极同时发生如下反应：
2Cl-→Cl2+2e
Cl2+H2O→HClO+H++Cl-
HClO→H++ClO-
4)可溶性铝阴极电极板发生的主要反应为：2H2O+2e→H2+2OH-
在本实施方式中，阳极表面的直接氧化作用和Cl-的间接氧化作用，可有效降解废水中溶解性有机物和还原性无机物。同时，Al3+及其水解聚合产物发挥吸附电中和作用、吸附架桥和网捕作用，电极表面释放出的微小气泡的混合作用则加速了颗粒的碰撞过程，有助于迅速去除废水中的胶体化合物，达到快速处理洗衣废水的目的。
也就是说，在本发明中，将电凝聚、电气浮和电化学催化氧化有机结合在一起，集成了电凝聚产生Al3+及其水解聚合产物的高效絮凝作用、不溶性电极产生的极小气泡的气浮作用和催化氧化电极的电化学氧化作用。而通过现有的污水处理装置处理污水时，具体是单独使用电絮凝方法进行污水处理，如图2和图3所示，图4和图5以及图6和图7是本发明以及现有技术中的污水处理装置分别对洗衣废水中COD以及COD去除率、浊度以及浊度去除率、LAS以及LAS去除率进行比对可知，利用本发明的污水处理装置相比于现有技术污水处理效率较高，能够快速去除洗衣废水中表面活性剂、浊度以及COD。而且本发明中不需要额外添加药剂和鼓入空气，结构简单、容易实现，而且在实际应用中能够很容易的结合到洗衣机中以实现自动化控制。
其中，所述电化学污水处理单元30的底部设置有过滤单元40，所述电化学污水处理单元30的设置有过滤单元40的位置处设置有用于将过滤后的水排出的第一排水管50。这样可以过滤掉电化学污水处理单元30中的沉淀物，从而将通过第一排水管50排出的水进行再利用，从而能够节约用水。
进一步地，在污水处理后，电化学污水处理单元30中比较轻的浮渣漂浮在电化学污水处理单元30中上方，而比较重的絮渣沉淀在电化学污水处理单元30中底部，为了便于将浮渣和絮渣排出，所述第一排渣口33处连接有浮渣排渣管33a，所述第二排渣口34处设置有第二排水管34a，从而使得浮渣通过浮渣排渣管33a排出，而沉淀在底部的絮渣以及电化学污水处理单元30内的剩余的水可以通过第二排水管34a排出。
其中，为了便于控制，所述第二排水管34a上设置有第一控制阀61。同理，所述污水排水管20上设置有第二控制阀62。这样，可以通过第一控制阀61控制第二排水管34a中的排量，并能够通过第二控制阀62控制污水进水量。
根据本发明的另一个方面，本发明的具体实施方式提供的衣物处理系统包括盛放衣服的衣物处理筒70以及上述污水处理装置，所述衣物处理筒70 的污水排水口与污水排水管20连通。
其中，所述衣物处理系统可以为洗衣机。这样，所述第一排水管50可以连接至衣物处理系统的进水口71处，所述第一排水管50上设置有抽吸单元80，例如，抽吸单元80为水泵。另外，为了实现自动化控制，所述衣物处理系统包括控制单元，所述控制单元能够控制直流电源10的通断。
为了进一步理解本发明，下文将详细对本发明中污水处理过程进行描述：
如图1所示，可以通过进水管90向衣物处理筒70中注入水，当洗衣机 100洗衣程序结束后，打开第二控制阀62，启动污水处理单元30，污水从衣物处理筒70的污水排水口排出，并通过污水排水管20进入电化学污水处理单元30中，污水在电化学污水处理单元30中进行处理，浮渣可以通过第一排渣口33从浮渣排渣管33a排出，絮渣可以通过第二排渣口34从第二排水管34a排出，待有浮渣从浮渣排渣管33a排出时，电化学反应结束后，启动抽吸单元80，并且通过过滤单元40过滤后的洁净的水在水泵的作用下通过第一排水管50循环至洗衣机100的衣物处理筒70中，循环至衣物处理筒70 中的过滤后的水可以用于漂洗。
本发明中，通过污水处理单元30内感应电流溶解的多价金属离子及其水解聚合形态的絮凝和吸附作用、不溶性网状电极产生微小气泡的电气浮作用和电催化氧化电极的电催化氧化作用，借助特殊的流道设计，净化洗衣废水并使洗衣费水循环使用。也就是说，本发明中主要将电絮凝、电气浮和电催化氧化集成在一个电化学反应器内，完成洗衣废水的混凝、气浮、吸附和氧化，使水质得到净化，而且对污水的处理速度快。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。