技术领域
[0001] 本实用新型涉及
水处理领域技术，尤其是指一种自动化一体式电絮凝及微滤膜设备。
背景技术
[0002] 目前，以电絮凝水处理技术为
基础的水处理工艺已经广泛应用于
废水处理和中水回用等工程项目，例如：重金属废水（电
镀、线路板，
氧化
铝）、高
色度废水（染料、印染、化工）、含油脂废水（油田、机加、
酸化油）等工业水处理和回用。高压脉冲电凝设备是电化学水处理设备，其采用高
电压低
电流(高压脉冲电絮凝法--ECS）的
电解法，利用电化学原理，借助外加高电压作用产生电化学反应，把
电能转化为
化学能，在特定的反应槽中，对废水中的有机或无机污染物质进行氧化及还原反应，进而凝聚、浮除，将污染物从
水体中分离，可以有效地去除废水中的Cr6+、Zn2+、Ni2+、Cu2+、Cd2+ 等重金属，CN-、油脂、
磷酸盐以及COD、SS与色度等各种有害污染物。
[0003] 但是，现有的电絮凝水处理设备通常是作为一个水处理环节应用在水处理系统中，整个水处理系统的设备整体体积大、占地面积大，应用场合受局限，不适于推广应用，不利于废水处理及环保事业的推进，还有，现有的水处理系统存在
净化处理能
力不尽如人意、系统运行成本高、自动化程度不高等不足。
[0004] 因此，急需研究出一种新的技术方案来解决上述问题。实用新型内容
[0005] 有鉴于此，本实用新型针对
现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种自动化一体式电絮凝及微滤膜设备，其结构紧凑、设备整体体积小、占地面积小，废水从设备的废水进水口进入，经设备处理后，由净化水出水口排出即可直接使用，其净化处理能力好，而且，其运行可靠性好，各个处理装置在电控箱的控制下自动运行，其自动化程度。
[0006] 为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：
[0007] 一种自动化一体式电絮凝及微滤膜设备，包括有
箱体、电控箱和设置于箱体内的水处理系统，所述水处理系统与电控箱连接；所述水处理系统包括有依次连接的pH调节池、电絮凝机、
曝气池、循环池、微滤膜处理单元；其中：
[0008] pH调节池的进水端设置有
原水提升泵，原水
提升泵的进水侧连接有废水进水口；pH调节池连接有调节池加药泵，调节池加药泵连接于药箱；pH调节池的出水端与电絮凝机进水端之间设置有电絮凝提升泵；pH调节池内设置有调节曝气管，调节曝气管连接有用于控制调节曝气的调节曝气电磁
阀；
[0009] 电絮凝机连接有电凝
排渣口、排泥管，排泥管上设置有排泥
电磁阀，针对电絮凝机设置有排渣装置；电絮凝机具有电凝槽，电凝槽内设置有电凝曝气管，电凝曝气管连接有用于控制电凝曝气的电凝曝气电磁阀；电絮凝机的出水端连接于曝气池的进水端，曝气池的出水端连接于循环池的进水端，曝气池连接有曝气池加药泵，曝气池加药泵连接于药箱；曝气池内设置有曝气管，曝气管连接有用于控制曝气的曝气电磁阀；
[0010] 曝气池的出水端连接于循环池的进水端，循环池的出水端与微滤膜处理单元的进水端之间连接有
循环泵；循环池内设置有循环曝气管，循环曝气管连接有用于控制循环曝气的循环曝气电磁阀；循环池连接有循环池加药泵，循环池加药泵连接于药箱；微滤膜处理单元的出水端连接有净化水出水口；针对微滤膜处理单元设置有药洗装置、气洗装置；
[0011] 以及，原水提升泵、调节池加药泵、电絮凝提升泵、调节曝气电磁阀、电絮凝机、排泥电磁阀、排渣装置、电凝曝气电磁阀、曝气池加药泵、循环池加药泵、曝气电磁阀、循环泵、循环曝气电磁阀、药洗装置、气洗装置分别与电控箱相连接。
[0012] 作为一种优选方案，所述废水进水口、电凝排渣口、排泥管、净化水出水口均露于箱体的外侧，所述箱体的外侧还设置有气源
接口。
[0013] 作为一种优选方案，所述电控箱布置于箱体的内部，于箱体的外侧面设置有供电控箱的操作界面外露的窗口。
[0014] 作为一种优选方案，在俯视状态下，将箱体内分为前段区域、后段区域，前述微滤膜处理单元位于前段区域，前述排渣装置、电凝槽、曝气池、循环池、pH调节池均位于后段区域，且，排渣装置位于最左侧，pH调节池位于最右侧，电凝槽位于排渣装置的右侧，循环池、曝气池两者分别前、后布置，循环池、曝气池均位于pH调节池、电凝槽之间。
[0015] 作为一种优选方案，所述电凝曝气管、调节曝气管均具有若干朝上出气的曝气头。
[0016] 作为一种优选方案，所述药洗装置包括有药洗桶、药洗泵、第一药洗
控制阀，所述循环池的出水端与循环泵的进水侧之间设置有第二药洗控制阀，药洗桶经第一药洗管连接于循环泵的进水侧，药洗泵、第一药洗控制阀分别设置于第一药洗管上；微滤膜处理单元的浓水端经
回流管连接至循环池，回流管上设置有第三药洗控制阀，微滤膜处理单元的出水端经第二药洗管连接至药洗桶，第二药洗管上设置有第四药洗控制阀，微滤膜处理单元的浓水端经第三药洗管连接至药洗桶，第三药洗管上设置有第五药洗控制阀。
[0017] 作为一种优选方案，所述气洗装置包括有
反冲柱、第一气洗控制阀、第二气洗控制阀及第三气洗控制阀；反冲柱的一端经第一气洗管连接至微滤膜处理单元的出水端，第一气洗控制阀设置于第一气洗管上；反冲柱的另一端经第二气洗管连接至空压机，第二气洗控制阀设置于第二气洗管上；且，反冲柱的另一端经第三气洗管连接至净化水出水口，第三气洗控制阀设置于第三气洗管上。
[0018] 作为一种优选方案，所述微滤膜处理单元的进水端设置有第一压力表，所述微滤膜处理单元的浓水端设置有第二压力表。
[0019] 作为一种优选方案，所述药洗装置在进行药洗时依“排空-清洗-排空-循环-浸泡-再循环-排空-清洗”的顺序进行。
[0020] 作为一种优选方案，所述微滤膜处理单元的出水端连接至中间水箱的进水端，所述中间水箱位于箱体内，中间水箱的出水端连接至离子交换
树脂罐的进水端，离子交换树脂罐的出水端连接至净化水出水口。
[0021] 本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知， 其主要是通过一体式设备的设计，将pH调节、电絮凝、曝气、微滤膜处理、加药、药洗、气洗等一体集成于设备内，其结构紧凑、设备整体体积小、占地面积小，废水从设备的废水进水口进入，经设备处理后，由净化水出水口排出即可直接使用，其净化处理能力好，而且，其运行可靠性好，各个处理装置在电控箱的控制下自动运行，其自动化程度高，相比传统的水处理设备而言，其具有更环保、更有效、更经济等优势，适于推广应用。
[0022] 为更清楚地阐述本实用新型的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能，下面结合
附图与具体
实施例来对本实用新型作进一步详细说明。
附图说明
[0023] 图1是本实用新型之实施例的主视图；
[0024] 图2是本实用新型之实施例的左视图；
[0025] 图3是本实用新型之实施例的右视图；
[0026] 图4是本实用新型之实施例中水处理系统的具体连接结构示意图；
[0027] 图5是本实用新型之实施例中主要体现曝气系统的俯视图；
[0028] 图6是本实用新型之实施例中主要体现曝气系统的主视图；
[0029] 图7是本实用新型之实施例中主要体现曝气系统的左视图；
[0030] 图8是本实用新型之实施例中主要体现微滤膜处理单元的俯视图；
[0031] 图9是本实用新型之实施例中主要体现微滤膜处理单元的主视图；
[0032] 图10是本实用新型之实施例中主要体现微滤膜处理单元的左视图；
[0033] 图11是本实用新型之实施例中主要体离子交换树脂罐的主视图；
[0034] 图12是本实用新型之实施例中主要体现离子交换树脂罐的右视图。
[0035] 附图标识说明：
[0036] 1、箱体 2、电控箱
[0037] 3、气洗装置 4、电凝排渣口
[0038] 5、排泥管 6、废水进水口
[0039] 7、净化水出水口 8、气源接口
[0040] 9、曝气池 10、循环池
[0041] 11、pH调节池 12、电凝槽
[0042] 13、排渣装置 14、原水提升泵
[0043] 15、电絮凝提升泵 16、微滤膜处理单元
[0044] 17、药洗桶 18、药洗泵
[0045] 19、循环泵 20、第一药洗控制阀
[0046] 21、第二药洗控制阀 22、第一药洗管
[0047] 23、回流管 24、第三药洗控制阀
[0048] 25、第二药洗管 26、第四药洗控制阀
[0049] 27、第三药洗管 28、第五药洗控制阀
[0050] 29、反冲柱 30、第一气洗控制阀
[0051] 31、第二气洗控制阀 32、第三气洗控制阀
[0052] 33、第一气洗管 34、第二气洗管
[0053] 35、第三气洗管 36、净化水流量计
[0054] 37、调节池加药泵
[0055] 39、曝气池加药泵 40、第一压力表
[0057] 43、电凝曝气管 44、调节曝气管
[0058] 45、药箱 46、中间水箱
[0059] 47、离子交换树脂罐 48、净化水提升泵
[0060] 49、微滤膜处理单元的进水端 50、微滤膜处理单元的浓水出水端
[0061] 51、循环池加药泵。
具体实施方式
[0062] 请参照图1至图12所示，其显示出了本实用新型之实施例的具体结构，
[0063] 一种自动化一体式电絮凝及微滤膜设备，包括有箱体1、电控箱2和设置于箱体1内的水处理系统，所述水处理系统与电控箱2连接；所述水处理系统包括有依次连接的pH调节池11、电絮凝机、曝气池9、循环池10、微滤膜处理单元16；其中：
[0064] pH调节池11的进水端设置有原水提升泵14，原水提升泵14的进水侧连接有废水进水口6；pH调节池11连接有调节池加药泵37，调节池加药泵37连接于药箱45；pH调节池11的出水端与电絮凝机进水端之间设置有电絮凝提升泵15；pH调节池11内设置有调节曝气管，所述调节曝气管具有若干朝上出气的曝气头。调节曝气管连接有用于控制调节曝气的调节曝气电磁阀。
[0065] 电絮凝机连接有电凝排渣口4、排泥管5，排泥管5上设置有排泥电磁阀，针对电絮凝机设置有排渣装置13；电絮凝机具有电凝槽12，电凝槽12内设置有电凝曝气管，所述电凝曝气管具有若干朝上出气的曝气头，电凝曝气管连接有用于控制电凝曝气的电凝曝气电磁阀，电凝曝气管连接有风机42；
[0066] 电絮凝机的出水端连接于曝气池9的进水端，曝气池9的出水端连接于循环池10的进水端，曝气池9连接有曝气池加药泵39，曝气池加药泵39连接于药箱；曝气池9内设置有曝气管，曝气管连接有用于控制曝气的曝气电磁阀；
[0067] 曝气池9的出水端连接于循环池10的进水端，循环池10的出水端与微滤膜处理单元的进水端之间连接有循环泵19；循环池10内设置有循环曝气管，循环曝气管连接有用于控制循环曝气的循环曝气电磁阀；循环池10连接有循环池加药泵51，循环池加药泵51连接于药箱45；微滤膜处理单元16包括有TMF膜（管式膜）。微滤膜处理单元16的出水端连接有净化水出水口7；针对微滤膜处理单元16设置有药洗装置、气洗装置3；
[0068] 以及，原水提升泵14、调节池加药泵37、电絮凝提升泵15、调节曝气电磁阀、电絮凝机、排泥电磁阀、排渣装置13、电凝曝气电磁阀、曝气池加药泵39、循环池加药泵51、曝气电磁阀、循环泵19、循环曝气电磁阀、药洗装置、气洗装置3分别与电控箱2相连接。
[0069] 从图1至图3，可以看出，所述废水进水口6、电凝排渣口4、排泥管5、净化水出水口7均露于箱体1的外侧，所述箱体1的外侧还设置有气源接口8。所述电控箱2布置于箱体1的内部，于箱体1的外侧面设置有供电控箱2的操作界面外露的窗口。
[0070] 在俯视状态下，将箱体1内分为前段区域、后段区域，前述微滤膜处理单元位于前段区域，前述排渣装置13、电凝槽12、曝气池9、循环池10、pH调节池11均位于后段区域，且，排渣装置13位于最左侧，pH调节池11位于最右侧，电凝槽12位于排渣装置13的右侧，循环池10、曝气池9两者分别前、后布置，循环池10、曝气池9均位于pH调节池11、电凝槽12之间。
[0071] 所述微滤膜处理单元的进水端49设置有第一压力表40，所述微滤膜处理单元16的浓水端设置有第二压力表41，通过第一压力表40、第二压力表41的数值反馈，来自动判断微滤膜处理单元16是否需要清洗。
[0072] 所述药洗装置包括有药洗桶17、药洗泵18、第一药洗控制阀20，所述循环池10的出水端与循环泵的进水侧之间设置有第二药洗控制阀21，药洗桶17经第一药洗管22连接于循环泵19的进水侧，药洗泵18、第一药洗控制阀20分别设置于第一药洗管22上；微滤膜处理单元的浓水端50经回流管23连接至循环池10，回流管23上设置有第三药洗控制阀24，微滤膜处理单元16的出水端经第二药洗管25连接至药洗桶17，第二药洗管25上设置有第四药洗控制阀26，微滤膜处理单元的浓水端50经第三药洗管27连接至药洗桶17，第三药洗管27上设置有第五药洗控制阀28。所述药洗装置在进行药洗时依“排空-清洗-排空-循环-浸泡-再循环-排空-清洗”的顺序进行。
[0073] 所述气洗装置3包括有反冲柱29、第一气洗控制阀30、第二气洗控制阀31及第三气洗控制阀32；反冲柱28的一端经第一气洗管33连接至微滤膜处理单元16的出水端，第一气洗控制阀30设置于第一气洗管33上；反冲柱29的另一端经第二气洗管34连接至空压机，第二气洗控制阀31设置于第二气洗管34上；且，反冲柱29的另一端经第三气洗管35连接至净化水出水口7，第三气洗控制阀32设置于第三气洗管35上。所述第三气洗管35上设置有净化水流量计36。
[0074] 所述微滤膜处理单元16的出水端连接至中间水箱46的进水端，所述中间水箱46位于箱体1内，中间水箱46的出水端连接至离子交换树脂罐47的进水端，离子交换树脂罐47的出水端连接至净化水出水口7。所述中间水箱46的出水端与离子交换树脂罐47的进水端之间连接有净化水提升泵48。
[0075] 前述电絮凝机为高压脉冲电絮凝（ECS）机，其采用高电压低电流(高压脉冲电絮凝法--ECS）的电解法。利用电化学原理，借助外加高电压作用产生电化学反应，把电能转化为化学能，在特定的反应槽中，对废水中的有机或无机污染物质进行氧化及还原反应，进而凝聚、浮除，将污染物从水体中分离，可以有效地去除废水中的 Cr6+、Zn2+、Ni2+、Cu2+、Cd2+ 等重金属，CN-、油脂、磷酸盐以及COD、SS与色度等各种有害污染物。其理论原理：电化学反应：Fe→Fe2++2e；
阳极氧化反应：2OH-→2[O]+2e→O2+2e，初生态氧[O]具UV、H2O2、O3 等同等强氧化功能；
阴极发生还原：2H++2e→2[H]→H2，初生态氢可破键、COD、发色团官能基及多链健。前述氧化和还原功能在正、
负极板上连续不断发生。其工作原理：破键：通过给间距1cm～2cm或2cm～5cm的
电极板加上电压，
破碎分解水中的各种有机物及复杂的重金属络合链或螯合链，将大分子破碎成小分子。氧化还原：破碎后的小分子与水中的
电子流运动得到或失去电子，实现
氧化还原反应。絮凝沉淀：破链氧化后的重
金属离子与
铁极板或铝极板析出的铁盐或铝盐共沉析出，参与得到电子或失去电子的置换反应（主要是与水中的Fe、Al离子），最终会部分成为细微的分子粒状态沉淀或仍然以金属离子的氢氧化物沉淀形式与Fe的氢氧化物共沉析出。其反应是一个复杂的物理、电化学的过程，理论上所消耗的电能可以处理任何当量的COD。
[0076] 因此，本实施例中的高压脉冲电絮凝（ECS）机，具有强氧化（自产
氧化剂）、强还原(自产还原剂)、絮凝（自产絮凝剂）、气浮（自产H2、O2超细气浮气泡）、灭菌、脱色、脱臭等诸多特性。以及，其具有如下优势：
[0077] （1）、电源适应广：0V-220VDC范围皆可用，电源
控制器无电源相序问题。
[0078] （2）、安全便捷：内嵌隔离式电压回路，确保电器安全；多种异常指示及保护（缺相、过载、过流、过压、零电压等）；控制讯号
端子台采用欧式可分离式端子，更换时控制回路可免重新配线。
[0079] （3）、自动控制：能自动侦测水中的离子状态来调整电流，电压。
[0080] （4）、节能：Fe(OH)2、Fe(OH)3为绝佳凝聚剂，省加药品为此设备一大特色，H·及·OH也由水自然解离产生。无须动力曝气，生成凝集有机无机物、SS、在极板附近不断发生，再高的SS也能顺利浮除。
[0081] 电凝槽12内设置有
石墨极板和铁极板两种电极板，电极板安装采用塑料篮（尺寸优选设计为：长*宽*高=600*420*310mm），在塑料篮内设置有若干个相邻依次排布的卡槽，每一卡槽内装一
块电极板，垂直安装在塑料篮里面。电絮凝机具有电极板清洗和电极转换功能，系统具有操作简便，自动化程度高。
[0082] 前述箱体1包括有
基座和安装于基座上的外
框架，在外框架的外侧装设有箱
门、箱板等，以将外框架进行封装。本实施例中，对设备进行了很好的接地保护，例如：基座必须有接地装置；所有进、出水管道上必须安装有接地
法兰或接地棒，必须可靠接地。
[0083] 接下来，对设备的操作及使用原理作大致说明：
[0084] （1）电控箱2的面板上由左到右分别设置有
三相电压表、单相
电能表、直流电压表、直流电流表。
[0085] （2）对电絮凝机正、负输出调节：按百分比调节直流电流控制器正输出电流的大小，顺
时针为增大电流调节，逆时针为减小电流调节（旋钮一般调节到50%状态，具体电流大小以现场实际调试情况为准）。
[0086] （3）电絮凝故障复位：当直流控制器发生故障时，由 PB1 (Reset) 按钮复位直流控制器。（在复位前请确认直流控制器故障原因及对应故障指示灯是过载、
过热、欠电压。）[0087] （4）控制电源指示灯：用于指示二次控制回路电源（灯亮为二次回路电源正常）。
[0088] （5）急停：当系统出现异常紧急情况时，按下此按钮即可切断主电源系统；紧急停机状态解除异常后，才可复位急停。
[0089] （6）电控箱2上设置有手动、自动切换操作旋钮：当旋钮打到手动时（白色箭头向左），可开启对应的
电机、阀门等。当旋钮打到中间位时系统处于暂停状态。当旋钮打到自动位时（白色箭头向右）系统处于自动模式状态，自动运行停止时，旋钮需旋到到停止位（白色箭头向上）。
[0090] （7）自动运行指示：指示系统处于自动运行状态（灯亮为自动运行）。
[0091] （8）直流电压表：显示直流控制器输出直流电压。
[0092] （9）直流电流表：显示直流控制器输出直流电流。
[0093] （10）单相电能表：显示累计电能消耗。
[0094] （11）
触摸屏：提供显示当前运行状况、参数
修改、手动操作、故障显示、I/O监控。
[0095] （12）输出直流电源：输入电压交流单相220V ，控制电压交流单相220V。直流电源控制器的外形尺寸，长×宽×厚=240×180×120mm，DC 0～200V ×40A(MAX) 输出有正/负自动切换功能。
[0096] （13）电源控制板LED指示说明：运行电流：根据水中离子高低调整，通常情况0-40A以下（最大不超过40A）。正常情况下，随水中物质变化，电压会自动调整。电流、电压参数在电柜面板上有仪表可以显示。
[0097] 前述原水提升泵14、调节池加药泵37、电絮凝提升泵15、调节曝气电磁阀、电絮凝机、排泥电磁阀、排渣装置13、电凝曝气电磁阀、曝气池加药泵39、曝气电磁阀、循环泵19、循环曝气电磁阀、药洗装置、气洗装置3分别与电控箱2相连接，以达成设备的自动化运行模式。通常，前述各个水泵均有缺水和满水保护。当原水收集池处于非低液位或pH调节池11处于非高液位时，原水提升泵14自动运行，将废水提至pH调节池11；电絮凝提升泵与pH调节池11低液位进行联动，当非低液位时，电絮凝提升泵自动运行，将废水提至电凝槽12中；电絮凝机与微滤膜处理单元16的进水侧连接的微滤膜水槽高液位联动，当微滤膜水槽高液位时电絮凝机将处于待机状态。当电絮凝提升泵启动时，系统中后续的
碱加药泵（指曝气池加药泵39）与其联动并受pH仪表控制，自动运行；pH调节池11加药泵（指调节池加药泵37）与电絮凝机启动联动并受pH仪表控制，pH值高于设定启动值时（例如pH=3）启动，当前值低于设定停止值(pH=2.5)时停止加药。曝气池9pH加药泵：与电絮凝机启动联动并受pH仪表控制，当pH低于启动设定值（pH=7.5）时，加药泵自动运行，当pH高于停止设定值（pH=8）时，加药泵停止；循环池10pH加药泵：与电絮凝机启动联动并受pH仪表控制，当pH低于启动设定值（pH=8）时，助凝剂加药泵自动运行，当pH高于停止设定值（pH=8.5）时，助凝剂加药泵停止；TMF膜系统：当循环池10处于非低液位时，循环泵19自动运行，将废水提升至TMF膜；TMF膜产水阀与循环泵19联动，运行时间与电絮凝机进水时间相同（如进水时间设定30min，循环泵19自动运行累计30min后停止运行（产水阀关闭）），气洗阀打开，气洗时间与电凝延时时间相同（如电凝延时30s，30s后气洗阀关闭），循环泵19运行和产水阀打开进行下个循环计时。
[0098] 综上所述，本实用新型的设计重点在于，其主要是通过一体式设备的设计，将pH调节、电絮凝、曝气、微滤膜处理、加药、药洗、气洗等一体集成于设备内，其结构紧凑、设备整体体积小、占地面积小，废水从设备的废水进水口进入，经设备处理后，由净化水出水口排出即可直接使用，其净化处理能力好，而且，其运行可靠性好，各个处理装置在电控箱的控制下自动运行，其自动化程度高，相比传统的水处理设备而言，其具有更环保、更有效、更经济等优势，适于推广应用。
[0099] 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
