CN106335974B - 一种防板结节能微电解-芬顿反应器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于废水处理的防板结微电解‑芬顿反应器，该反应器包括反应池、曝气装置、排泥装置、填料模块、沉淀池。反应区通过串联组成的反应池和反应池内的折流板式设计。填料模块由支撑板、支撑杆、填料三部分组成，其中支撑板有大量的较大的孔洞，支撑杆固定在支撑板上，填料成串固定在支撑杆上，填料上带有孔洞大于支撑杆粗细的孔洞；所述支撑板下设有曝气装置，排泥装置在整个反应池的最底部；两反应池中间设有可调节隔板；反应池与沉淀池之间连接通过可调节隔板连接或者设置单独的管线连接，沉淀池底部只设置有排泥装置，在沉淀池出水一侧中间上沿设置溢流口。本发明可广泛应用于造纸、化工、印染、染料、电镀等行业的废水治理。

Description

一种防板结节能微电解-芬顿反应器

技术领域

本发明属于废水处理领域，涉及了一种用于废水处理的防板结节能微电解-芬顿反应器。

背景技术

微电解技术利用铁和碳在富氧条件下形成原电池发生电化学反应来降解水中的污染物；同时形成的铁离子与水中的物质发生絮凝沉淀，去除部分污染物。微电解技术具有使用范围广、处理效果好、使用寿命长、成本低等特点；芬顿技术利用亚铁离子在酸性条件下和双氧水反应生产羟基自由基，羟基自由基具有强氧化性，可以氧化分解有机物，具有无选择性的优点。同时铁离子和水中的物质发生混凝作用，去除污染物。二者都广泛应用于造纸、化工、印染、染料、电镀等行业的废水治理。

微电解与芬顿一般有固定床和动态床。固定床反应器多为单体塔式或多级串联塔式，易堆压和板结、布水不均出现沟流、动力消耗较大等缺点；动态床反应器常见的有流化床、搅拌式床和滚筒式床等构型，都存在动力消耗大、操作复杂等缺点，降低了处理效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种防板结微电解-芬顿反应器。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种防板结微电解—芬顿反应器，该反应器包括：包括反应池和沉淀池，并根据需要调整串联的反应池数量；

所述的反应池采用不同形状的隔板，实现水流折流形式变化；调节底部承托后，再通过窄、高隔板和短、宽的隔板转换实现左右折流与上下折流转换；

反应池与反应器进水口相连，反应池底部四角有四个承托件，承托件上设置有填料模块，填料模块由支撑板、支撑杆、填料三部分组成，其中支撑板有大量的较大的孔洞，支撑杆固定在支撑板上，填料成串固定在支撑杆上，填料上带有孔洞大于支撑杆粗细的孔洞；所述支撑板下设有曝气装置，排泥装置在整个反应池的最底部；两反应池中间设有可调节隔板；反应池与沉淀池之间连接通过可调节隔板连接或者设置单独的管线连接，沉淀池底部只设置有排泥装置，在沉淀池出水一侧中间上沿设置溢流口。

在本发明所述的防板结微电解-芬顿反应器中，所述的反应池形状根据需要确定。

在本发明所述的防板结微电解-芬顿反应器中，所述的承托件和隔板优选采用耐酸腐蚀、耐强氧化的材料制造。

在本发明所述的防板结微电解-芬顿反应器中，填料模块由支撑板、支撑杆、填料组成；所述支撑板和支撑杆由耐酸腐蚀、耐强氧化材料制造；支撑板上孔洞设置在支撑杆四周；支撑杆为刚性材料；填料为铁碳或者硫酸亚铁固体块，填料规则形状或不规则形状。

废水通过反应器进水口进入反应池，同时反应池底部的曝气装置进行曝气。废水在填料模块和氧气的共同作用下，进行处理。处理的水通过折流进入下一级反应池继续处理。处理完成后，进入沉淀池，经过沉淀的水，经过溢流口流出，进入后续的处理工艺。反应池和沉淀池的污泥经排泥装置排出。

本发明技术方案的原理：

微电解法是利用铁和炭粒构成原电池，通过微电场的作用使带电胶粒脱稳聚集而沉降，并且产生Fe²⁺和H⁺与废水中许多组分发生还原作用，破坏有机污染物的发色或助色基团而使废水脱色。向废水中投加适量的H₂O₂溶液可与微电解反应产生的Fe²⁺组成Fenton试剂。Fe²⁺既可以催化分解产生氧化能力极强的，又能生成具有良好絮凝吸附作用的Fe³⁺。所以Fenton试剂强化微电解工艺集氧化还原、絮凝吸附、催化氧化、电沉积及共沉积等作用于一体，能够实现大分子有机污染物的断链，进一步去除难降解有机物。微电解与芬顿氧化联用工艺，对染料、苯胺、农药等难降解污水，有着良好的处理效果，经过处理的污水B/C大幅上升，染料废水的脱色率接近100％，是一种很有前景的综合处理工艺。

本发明与现有技术相比，其具有以下优点：

(1)本发明中微电解一般作为废水的预处理装置，目的是降低废水中高分子聚合污染物的浓度，使其分解为小分子物质，提高废水可生化性，不需要将高分子聚合物完全矿化，降低了污水处理成本。

(2)微电解中产生的亚铁离子和铁离子可以与水中的有机物发生络合，降低COD。

(3)本发明通过调节承托件和隔板类型可以调节折流形式，提高效率，降低能耗。

(4)本发明主要通过填料模块化的方式，防止了填料板结和沉淀物覆盖在填料表面导致处理效率降低，提高了填料与废水的接触面积，提高了反应效率；同时减少了填料更替的工作量。

附图说明

图1为微电解设备的工艺流程；

图2为填料模块的结构示意图。

图中1.反应器进水口 2.排泥装置 3.曝气装置

4.可调节隔板 5.反应池 6.沉淀池

7.溢流口 8.承托件 9.填料模块

10.支撑杆 11.铁碳填料 12.微孔曝气盘

13.带孔支撑板

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细描述。

如图1、2所示，本发明防板结微电解—芬顿反应器，包括反应器进水口1、排泥管2、曝气装置3、可调节隔板4、反应池5、沉淀池6、溢流口7、承托件8、填料模块9、支撑杆10、铁碳填料11、微孔曝气盘12、带孔支撑板13。

反应器进水口1与反应池5连，反应池5底部四角有四个承托件8，填料模块9内置在反应池5的承托件8上，紧贴填料模块9的带孔支撑板13下设有曝气装置3，排泥装置2在整个反应池5的最底部。两个反应池中间设有可调节隔板4。反应池5与沉淀池6之间连接通过可调节隔板4连接或者设置单独的管线连接，沉淀池6底部只设置有排泥管2线，在沉淀池6出水一侧中间上沿设置溢流口。

反应器进水口1设置在反应池5中间偏下，填料模块9多孔支撑板13水平线上方10-30cm处；曝气装置3主要组成为微孔曝气盘；可调节隔板4具有通过转换隔板调节水流折流的形式的功能；填料模块9主要由多孔支撑板13、支撑杆10、铁碳填料11三部分组成，多孔支撑板13支撑着支撑杆10和铁碳填料11，主要起支撑作用，同时保证曝气能够和填料充分接触，支撑杆主要支撑填料、布局填料分布防止填料之间板结、堆压，多孔支撑板和支撑杆构成填料模块的骨架，填料模块为最核心的部件，是防止填料板结、堆压，降低能耗，提高效率和增大与废水接触面积的基础。

实施例1

某化工废水，初始COD为12000mg/L，TP为120mg/L，S^2-为54mg/L，B/C比＝0.23；经过该系统后COD为6500mg/L，TP为11mg/L，S^2-为3mg/L，B/C比＝0.42，且连续运行30天，没有出现板结等状况，处理效果稳定。

实施例2

用某皮革废水，初始COD为3000mg/L，TN为120mg/L，TP为79mg/L，S^2-为60mg/L，B/C＝0.43；经过该系统后，COD为900mg/L，TN为90mg/L，TP为10mg/L，S^2-为2mg/L，B/C＝0.51，脱色率＞95％。经过25天连续运行，设备出水稳定，未出现板结等问题。

实施例3

某炼化废水，初始COD为11000mg/L，TN为59mg/L，TP为28mg/L，S^2-为12mg/L，B/C＝0.10；经过系统后，COD为5500mg/L，TN为27mg/L，TP为26mg/L，S^2-为5mg/L，B/C＝经过28天连续运行，设备出水稳定，未出现板结等问题。

Claims (4)

1.一种防板结微电解-芬顿反应器，其特征在于，包括反应池和沉淀池，并根据需要调整串联的反应池数量；

所述的反应池间采用不同形状的隔板，实现水流折流形式变化；调节底部承托后，再通过窄、高隔板和短、宽的隔板转换实现左右折流与上下折流转换；

反应池与反应器进水口相连，反应池底部四角有四个承托件，承托件上设置有填料模块，填料模块由支撑板、支撑杆、填料三部分组成，其中支撑板有大量的较大的孔洞，支撑杆固定在支撑板上，填料成串固定在支撑杆上，填料上带有孔洞大于支撑杆粗细的孔洞；所述支撑板下设有曝气装置，排泥装置在整个反应池的最底部；两反应池中间设有可调节隔板；反应池与沉淀池之间连接通过可调节隔板连接或者设置单独的管线连接，沉淀池底部只设置有排泥装置，在沉淀池出水一侧中间上沿设置溢流口。

2.根据权利要求1所述的防板结微电解-芬顿反应器，其特征在于：所述的反应池形状根据需要确定反应池形状。

3.根据权利要求1所述的防板结微电解-芬顿反应器，其特征在于：承托件和隔板采用耐酸腐蚀、耐强氧化的材料制造。

4.根据权利要求1所述的防板结微电解-芬顿反应器，其特征在于：填料模块由支撑板、支撑杆、填料组成；所述支撑板和支撑杆由耐酸腐蚀、耐强氧化材料制造；支撑板上孔洞设置在支撑杆四周；支撑杆为刚性材料；填料为铁碳或者硫酸亚铁固体块，填料规则形状或不规则形状。