CN104003482A - 微电解反应池 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种微电解反应池，包括池体和填充在该池体内的微电解填料，所述微电解填料由铁、活性炭和钛经过高温烧结而成，所述微电解填料的成分按质量百分比计，铁含量为50～80份，活性炭含量为15～30份，钛含量为5～10份，所述反应温度为900～1260摄氏度。由此可知，该微电解反应池解决了微电解污水处理工艺填料板结、钝化、活化等问题，并且比传统的铁碳填料损耗量降低了60％以上，同时还能根据消耗体积，定期添加即可，操作极其简便。

Description

微电解反应池
技术领域
本发明涉及一种污水处理系统中的微电解反应池。
背景技术
微电解反应池是目前污水处理中常用的一种净化设备，其基本就是将废铁屑与惰性碳(如石墨、焦炭、活性炭、煤等)颗粒按一定的质量比或者体积比作为填料装入池中形成，因此其称为铁碳微电解反应池。该类铁碳微电解反应池是利用污水在微电解反应池内发生微电解反应，即当将铁屑和碳颗粒浸没在酸性废水中时，由于铁和碳之间的电极电位差，废水中会形成无数个微原电池，其中电位低的铁成为阳极，电位高的碳成为阴极，在酸性充氧条件下发生电化学反应，产生的了初生态的亚铁离子(Fe2+)和氢离子(H+)，它们具有高化学活性，能改变废水中许多有机物的结构和特性，使有机物发生断链、开环等作用，反应中生成的氢氧根(OH)是出水pH值升高的原因，而由亚铁离子(Fe2+)氧化生成的三价铁离子(Fe33)逐渐水解生成聚合度大的氢氧化铁[Fe(OH)3]胶体絮凝剂，可以有效地吸附、凝聚水中的污染物，从而增强对废水的净化效果。经实践验证，通过微电解反应池可以显著提高废水的可生化性，消除了有机废水的色度，可有效减少废水中有毒物质对微生物的毒害作用，为下一步净化处理创造了有利条件。
但是上述铁碳微电解反应池内的铁屑在酸性介质中长期浸泡后易于板结成块，造成堵塞，形成沟流，使操作困难，处理效果降低，而且铁在酸性条件下溶出的铁量较大，加碱中和后产生的泥渣量较多。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种防止填料板结，损耗率低，以及操作简便的微电解反应池。
为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：一种微电解反应池，包括池体和填充在该池体内的微电解填料，其特征在于：所述微电解填料由铁、活性碳和钛经过高温烧结而成，所述微电解填料的成分按质量百分比计，铁含量为50～80份，活性炭含量为15～30份，钛含量为5～10份，所述反应温度为900～1260摄氏度。
此外，本发明还提供如下附属技术方案：
所述微电解填料由铁、活性碳和钛经过高温烧结而成，所述微电解填料的成分按质量百分比计，铁含量为75份，活性炭含量为20份，钛含量为5份，所述反应温度为1080摄氏度。
所述微电解填料呈扁圆形，其短轴长为1.5～2厘米，长轴长为3～3.5厘米。
所述微电解填料呈扁圆形，其短轴长为2厘米，长轴长为3厘米。
所述微电解反应池还包括设置在所述池体下端的进水装置，该进水装置包括设置在所述池体侧面的进水口和与该进水口连通的进水管道。
所述微电解反应池还包括设置在所述池体上端的出水装置，该出水设置包括出水堰和与该出水堰连通的出水口。
所述微电解反应池还包括曝气装置，该曝气装置包括设置在所述池体内并位于所述进水装置下方的曝气管道、设置在所述池体外的风机、以及设置在该曝气管道和风机之间的进气口。
所述微电解反应池还包括设置在所述池体顶部的至少一个出气口，所述至少一个出气口内均设置有过滤器。
所述微电解反应池还包括至少一个透明视窗，所述至少一个透明视窗设置在所述池体的顶部和/或侧面。
所述微电解反应池还包括支撑格栅，该支撑格栅支撑所述微电解填料。
相比于现有技术，本发明的优势在于：揭示了一种微电解反应池，该微电解反应池所采用的微电解填料由铁、活性碳和钛经过高温烧结而成，所述微电解填料的成分按质量百分比计，铁含量为50～80份，活性炭含量为15～30份，钛含量为5～10份，所述反应温度为900～1260摄氏度。从而解决了微电解污水处理工艺填料板结、钝化、活化等问题，并且比传统的铁碳填料损耗量降低了60％以上，同时还能根据消耗体积，定期添加即可，操作极其简便。
附图说明
图1是对应于本发明较佳实施例的微电解反应池的示意图。
图2是对应于本发明较佳实施例的微电解反应池的侧视图。
图3是对应于本发明较佳实施例的微电解反应池的俯视图。
图4是沿着图3中a-a线的剖视图。
图5是沿着图4中b-b线的剖视图。
图6是沿着图4中c-c线的剖视图。
具体实施方式
以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。
参照图1，所示的是微电解反应池，其主要用于污水处理，是污水处理系统中的一个净化设备，由附图可看出，微电解反应池主要包括池体1和由支撑格栅9支撑填充在池体1中部的微电解填料2，其填充量大致为25吨。池体1由纤维增强复合塑料制成，整体上呈圆柱型，具有良好的密封性能，其相应尺寸参数是：高度为4.2～4.7米，横截面直径为3.0～3.3米，厚度为0.10～0.15米，而本实施例所采用的高度为4.5米，顶面厚度为0.1米，底面厚度为0.15米，下端侧壁厚度为0.15米，上端侧壁厚度为0.12米，横截面直径在3.2米左右，主要原因是池体1上下端的厚度存在细微差距，相差范围在3厘米左右。为了避免池体1变型，可以在池体1的侧壁上设置多个加强筋30。微电解填料2由铁、活性碳以及钛经高温烧结，是多元金属合金融合催化剂并采用高温微孔活化技术生产而成，为架构式微孔合金结构，此结构是以碳元素形成碳骨架，铁元素和钛元素在高温作用下渗入碳骨架内部而形成的铁碳钛一体式结构，其成分按质量百分比计，铁含量为75份，活性炭含量为20份，钛含量为5份，反应温度为1080摄氏度；由该技术制备的微电解填料呈扁圆形，其短轴长为2厘米，长轴长为3厘米。
进一步参照图1至图5，微电解反应池还包括设置在池体1上的进水装置3、出水装置4、曝气装置5和出气口6，废水从进水装置3进入到微电解反应池内，与微电解填料2反应后再从出水装置4中排出，在反应的同时，曝气装置5向废水内曝气，可以混合废水，还可以防止废水中产生的污泥附着在微电解填料2上，该曝气装置5吹出的气最终从出气口6排出。
具体地，进水装置3设置在池体1的下端，而且位于微电解填料2的下方，由图5可看出，其包括进水口10和进水管道11，该进水口10设置在池体1的侧壁上，并与进水管道11相互连通，而进水管道11包括处于同一平面上的7根横管11a和6根竖管11b，其中，7根横管11a相互平行，相隔距离相等，并且每根横管11a的端部均为封闭状态，而6根竖管11b则设置在相邻横管11a之间，与横管11a相互垂直并连通，同时还在所有横管11a和竖管11b的上方均匀地设置多个出水孔(图未示)，这样当废水从进水口10进入后，废水便可从进水管道11喷出，喷射范围基本覆盖池体1的池底。
出水装置4设置在池体1的上端，并且位于微电解填料2的上方，由图6可以看出，出水装置4包括出水堰12和出水口13，出水堰12环绕池体1一圈，其宽度和深度均为20厘米，主要用于360°收集废水，出水口13位于池体1的侧壁上，与出水堰12相互连通。当废水从进水装置3进入，并不断填满池体1后，即可从出水装置4排出。
曝气装置5设置在池体1的下端，并且位于进水装置3的下方，其包括设置在池体1内并位于进水装置3下方的曝气管道15、设置在池体1外的风机(图未示)、以及设置在该曝气管道15和风机之间的进气口14，其中的风机为普通的空气泵或者鼓风机。进气口14设置在池体1的侧壁上，与进水口10同侧，曝气管道15上均匀地设置有多个出气孔(图未示)，曝气管道15的设计方式与排布方式与进水管道11相似，唯一不同点是曝气管道15的出气孔小于进水管道11的出水孔。风机通过进气口14与曝气管道15相互连通，当风机启动时，曝气管道15开始向上曝气，混合废水，防止废水中产生的污泥附着在微电解填料2上。
为了防止风机向池体1内输送气体过多而导致池体1爆炸，因此还需要在池体1上设置至少一个出气口6，本实施例中，出气口6的数量为2个，均设置在池体1的顶部，为了防止废气和气泡从出气口6排出，在该2个出气口6内均安装有过滤器(图未示)，减少废气和气泡进入排出的可能性。
在进行微电解反应时池体1必须保持良好的密闭性能，但是又需要实时观察池体1的内部运行状况，因此需要在池体1上设置至少一个观察窗8，本实施例中，观察窗8的数量为3个，其中一个设置在池体1的顶部，为快开式透明视窗，另外两个设置在池体1下端的侧壁上，为纵向排列，为法兰透明视窗。
综上所述，首先通过改进微电解填料2的成分，使该微电解反应池可作用于各种高浓度、难降解废水、或者难生化废水，可高效去除COD(化学需氧量)、降低色度、和提高可生化性，其中COD去除在35％60％左右，色度去除率在95％以上，处理效果稳定持久，同时避免运行过程中的填料钝化、板结等现象，填料安装后不需要更换，每年约有5％的损耗，只需每年再添加约5％的填料。再者通过合理设置微电解反应池的进水装置3、出水装置4、曝气装置5和出气口6，使废水为下进上出，增加了废水与微电解填料2的接触面积，从而可以减少处理废水的时间，提高处理效率，可大批量处理废水；又通过曝气而使得废水的微电解反应更彻底，并能防止废水中产生的污泥附着在微电解填料2。因此该改进型的微电解反应池具有防止填料板结，提高微电解反应效率等优点。
需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微电解反应池，包括池体和填充在该池体内的微电解填料，其特征在于：所述微电解填料由铁、活性碳和钛经过高温烧结而成，所述微电解填料的成分按质量百分比计，铁含量为50～80份，活性炭含量为15～30份，钛含量为5～10份，所述反应温度为900～1260摄氏度。
2.根据权利要求1所述的微电解反应池，其特征在于：所述微电解填料由铁、活性碳和钛经过高温烧结而成，所述微电解填料的成分按质量百分比计，铁含量为75份，活性炭含量为20份，钛含量为5份，所述反应温度为1080摄氏度。
3.根据权利要求1或2所述的微电解反应池，其特征在于：所述微电解填料呈扁圆形，其短轴长为1.5～2厘米，长轴长为3～3.5厘米。
4.根据权利要求3所述的微电解反应池，其特征在于：所述微电解填料呈扁圆形，其短轴长为2厘米，长轴长为3厘米。
5.根据权利要求1所述的微电解反应池，其特征在于其包括设置在所述池体下端的进水装置，该进水装置包括设置在所述池体侧面的进水口和与该进水口连通的进水管道。
6.根据权利要求1所述的微电解反应池，其特征在于其包括设置在所述池体上端的出水装置，该出水设置包括出水堰和与该出水堰连通的出水口。
7.根据权利要求6所述的微电解反应池，其特征在于其还包括曝气装置，该曝气装置包括设置在所述池体内并位于所述进水装置下方的曝气管道、设置在所述池体外的风机、以及设置在该曝气管道和风机之间的进气口。
8.根据权利要求1所述的微电解反应池，其特征在于其包括设置在所述池体顶部的至少一个出气口，所述至少一个出气口内均设置有过滤器。
9.根据权利要求1所述的微电解反应池，其特征在于其包括至少一个透明视窗，所述至少一个透明视窗设置在所述池体的顶部和/或侧面。
10.根据权利要求1所述的微电解反应池，其特征在于其还包括支撑格栅，该支撑格栅支撑所述微电解填料。
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