CN106145281B - 一种空气混合式微电解反应器及反应方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气混合式微电解反应器及反应方法，反应器包括：反应筒；内置于反应筒的导流筒，导流筒下端与反应筒底部形成间隙、上端低于反应筒内污水液面；同轴内置于导流筒的导流管，导流管一端向下延伸至靠近导流筒下端、另一端向上延伸至反应筒外并与第一气泵连接；反应方法为将铁粉和炭粉投掷于反应筒内，通过气体上浮驱动导流筒内外污水循环流动。本发明将铁粉和炭粉混合作为填料，避免了反应过程中填料板结，从而避免了填料的更换，同时在反应筒内设置导流筒，通过气体上浮驱动导流筒内污水向上运动，进而带动导流筒内外的污水进行循环流动，提高了填料、空气、污水的接触率，进而提高了微电解反应效率和污水处理效率。

Description

一种空气混合式微电解反应器及反应方法

技术领域

本发明涉及污水处理技术，尤其是涉及一种空气混合式微电解反应器及反应方法。

背景技术

铁炭微电解是利用金属腐蚀原理法，形成原电池对废水进行处理的良好工艺，又称内电解法、铁屑过滤法等。微电解技术是在不通电的情况下,利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。

现有的铁炭微电解主要设置铁炭混合层作为填料，填料混合后的粒径一般为1～4cm，经过一段时间使用后填料易形成板结，导致反应效率降低；而且，随着不断的反应，铁成分会减少，从而导致使用一定时间后需要进行填料更换，而填料更换难度大、更换效率低下，不利于污水处理效率的提高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种空气混合式微电解反应器及反应方法，解决现有技术中铁炭微电解反应时填料易板结、需要更换填料导致污水处理效率降低的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种空气混合式微电解反应器，包括，

反应筒；

导流筒，所述导流筒同轴内置于所述反应筒，所述导流筒下端与所述反应筒底部形成间隙、上端低于所述反应筒内污水液面；

导流管，所述导流管同轴内置于所述导流筒，所述导流管一端向下延伸至靠近所述导流筒下端、另一端向上延伸至所述反应筒外并与第一气泵连接。

优选的，所述空气混合式微电解反应器还包括一排泥机构，所述排泥机构包括排泥管、第二气泵、气管及气嘴，所述排泥管一端延伸至反应筒底部、另一端延伸至所述反应筒外，所述气管一端与所述第二气泵连接、另一端与所述气嘴连接，所述气嘴内置于所述排泥管且其形成气流方向与所述排泥管排泥方向相同设置。

优选的，所述空气混合式微电解反应器还包括一离心分离器，所述离心分离器的进水端与所述排泥管的出水端连通，所述离心分离器的颗粒物出口与所述反应筒连通。

优选的，所述导流筒的内径为反应筒内径的1/3，

优选的，所述导流管下端面与所述导流筒下端面之间的距离为导流筒长度的1/6～1/5。

同时，本发明还提供一种空气混合式微电解反应方法，包括如下步骤：

(1)将铁粉和炭粉混合均匀并作为填料投掷于反应筒内的污水内；

(2)通过气体在导流筒内由下向上运动驱动导流筒内污水向上运动，使导流筒内外污水循环流动。

优选的，所述空气混合式微电解反应方法还包括将反应筒内污泥进行离心分离，并将分离的铁粉和炭粉回流至反应筒内。

优选的，所述步骤(1)中铁粉的粒径为270～300μm、炭粉为160～180μm。

与现有技术相比，本发明将铁粉和炭粉混合作为填料，避免了反应过程中填料板结，从而避免了填料的更换，同时在反应筒内设置导流筒，通过气体上浮驱动导流筒内污水向上运动，进而带动导流筒内外的污水进行循环流动，提高了填料、空气、污水的接触率，进而提高了微电解反应效率和污水处理效率。

附图说明

图1是本发明的空气混合式微电解反应器的连接结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，本发明的实施例提供了一种空气混合式微电解反应器，包括，

反应筒1；

导流筒2，所述导流筒2同轴内置于所述反应筒1，所述导流筒2下端与所述反应筒1底部形成间隙、上端低于所述反应筒1内污水液面；

导流管3，所述导流管3同轴内置于所述导流筒2，所述导流管3一端向下延伸至靠近所述导流筒2下端、另一端向上延伸至所述反应筒1外并与第一气泵4连接。

具体污水处理时，污水进入反应筒1内并浸没导流筒2，加入混合均匀的铁粉和炭粉，通过第一气泵4向导流管3注入空气，空气由导流管3下端溢出，溢出空气在浮力作用下向上运动，在空气上浮过程作用下，导流筒2内污水向上运动，而导流筒2与反应筒1之间的污水则向导流筒2与反应筒1底部的间隙运动并进入导流筒2内，进而使导流筒2内外的污水进行循环流动，其形成了污水的循环流动，进而有利于污水、填料与空气充分接触，促进微电解反应效率。

其中，本实施例所述空气混合式微电解反应器还包括一排泥机构5，所述排泥机构5包括排泥管51、第二气泵52、气管53及气嘴54，所述排泥管51一端延伸至反应筒1底部、另一端延伸至所述反应筒1外，所述气管53一端与所述第二气泵52连接、另一端与所述气嘴54连接，所述气嘴54内置于所述排泥管51且其形成气流方向与所述排泥管51排泥方向相同设置，本实施例通过第二气泵52产生压缩空气由气嘴54排入排泥管51内，驱动排泥管51内污泥与污水混合液向排泥管51的出水端运动，进而形成负压驱动反应筒1底部的污泥由排泥管51排出。

为了提高填料的利用率，本实施例所述空气混合式微电解反应器还包括一离心分离器6，所述离心分离器6的进水端与所述排泥管51的出水端连通，所述离心分离器6的颗粒物出口与所述反应筒1连通。微电解反应后形成的絮状污泥、污水及填料的混合物通过排泥管51排出，由于混合物中包含有填料，故本实施例通过离心分离器6将污泥、污水及填料的混合物进行离心分离，由于填料呈固体，污泥呈絮状，故分离后的填料可通过离心分离器6的颗粒物出口排出。具体设置时，可将离心分离器6设置为高于反应筒1，排泥管51沿竖直设置于反应筒1内，离心分离器6分离的填料可在重力作用下直接落入反应筒1内。

本实施例所述导流筒2的内径为反应筒1内径的1/3，从而保证污水在导流筒2与反应筒1之间停留较多时间，避免污水长期处于反应筒1内曝气环境下而导致铁粉被过渡氧化。

其中，为了提高导流管3注入空气的导流效率，本实施例所述导流管3下端面与所述导流筒2下端面之间的距离为导流筒2长度的1/6～1/5。

为了提高微电解反应的充分性，本实施例填料中铁粉的粒径270～300μm、炭粉为160～180μm，其中铁粉粒径优选为280μm，炭粉优选为170μm。

与现有技术相比，本发明将铁粉和炭粉混合作为填料，避免了反应过程中填料板结，从而避免了填料的更换，同时在反应筒1内设置导流筒2，通过气体上浮驱动导流筒2内污水向上运动，进而带动导流筒2内外的污水进行循环流动，提高了填料、空气、污水的接触率，进而提高了微电解反应效率和污水处理效率。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种空气混合式微电解反应器，其特征在于，包括，

反应筒；

导流筒，所述导流筒同轴内置于所述反应筒，所述导流筒下端与所述反应筒底部形成间隙、上端低于所述反应筒内污水液面；

导流管，所述导流管同轴内置于所述导流筒，所述导流管一端向下延伸至靠近所述导流筒下端、另一端向上延伸至所述反应筒外并与第一气泵连接；

所述空气混合式微电解反应器还包括一排泥机构，所述排泥机构包括排泥管、第二气泵、气管及气嘴，所述排泥管一端延伸至反应筒底部、另一端延伸至所述反应筒外，所述气管一端与所述第二气泵连接、另一端与所述气嘴连接，所述气嘴内置于所述排泥管且其形成气流方向与所述排泥管排泥方向相同设置；所述空气混合式微电解反应器还包括一离心分离器，所述离心分离器的进水端与所述排泥管的出水端连通，所述离心分离器的颗粒物出口与所述反应筒连通。

2.根据权利要求1所述的空气混合式微电解反应器，其特征在于，所述导流筒的内径为反应筒内径的1/3。

3.根据权利要求1所述的空气混合式微电解反应器，其特征在于，所述导流管下端面与所述导流筒下端面之间的距离为导流筒长度的1/6～1/5。

4.一种采用权利要求1～3任一所述空气混合式微电解反应器的空气混合式微电解反应方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将铁粉和炭粉混合均匀并作为填料投掷于反应筒内的污水内；

(2)通过气体在导流筒内由下向上运动驱动导流筒内污水向上运动，使导流筒内外污水循环流动。

5.根据权利要求4所述的空气混合式微电解反应方法，其特征在于，所述空气混合式微电解反应方法还包括将反应筒内污泥进行离心分离，并将分离的铁粉和炭粉回流至反应筒内。

6.根据权利要求4所述的空气混合式微电解反应方法，其特征在于，所述步骤(1)中铁粉的粒径为270～300μm、炭粉为160～180μm。

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