CN108059215B - 一种铁碳微电解处理含油废水的实验装置及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及环境工程废水处理技术领域,尤其涉及一种铁碳微电解处理含油废水的实验装置及使用方法,所述实验装置包括微电解塔,泥斗和固定架,所述泥斗的下端设有泥斗阀,所述微电解塔内中部设有铁碳填料承托层,所述铁碳填料承托层设有网孔;所述泥斗正上方设有曝气盘,所述曝气盘通过进气管与空气泵连接,所述进气管设有进气阀;所述微电解塔的下侧壁设有进水装置,上侧壁设有出水装置,所述铁碳填料承托层与微电解塔之间、所述曝气盘与微电解塔之间可拆卸连接。本发明结构简单,装置内部各部件易于拆卸,方便清洗与维修;使用方法简便,反应过程充分,含油废水处理效果好。

Description

一种铁碳微电解处理含油废水的实验装置及使用方法
技术领域
本发明涉及环境工程废水处理技术领域,尤其涉及一种铁碳微电解处理含油废水的实验装置及使用方法。
背景技术
世界航运业发展、各国船舶吨位增加,特别是超大型船舶数量的增加,对海洋环境造成严重污染。油轮卸完油后,为确保安全航行和提高推进器的效率,需要在货油舱内装一定量的水,装入的水和附着在舱壁上的粘油混合即为压载油污水,给海洋环境、人类生存以及生态平衡等造成严重影响。船舶运输过程中产生的含油压舱水一直是各国海洋环境保护的难题之一。一般压载水占持水油轮载重量的25%左右,含油量约为3000mg/L。压舱水中间层平均含油量一般为12~15mg/L。
铁碳微电解法,20世纪70年代初开始受到各国关注,随着技术的发展和各界学者们的研究,目前铁碳微电解法作为污水处理技术已得到了广泛的应用,与其他水处理技术相比,铁碳微电解处理因其工艺流程简单、处理费用低、维护操作方便、占地面积小等优点,成为当前废水处理的研究热点,具有极大的发展前景。
中国专利文献上公开了“一种铁碳微电解降解碱性有机废水的装置及方法”,其公告号为CN105347582A,该发明避免了铁碳填料的板结、堵塞现象,提高了处理效率,降低了处理时间,但是操作较为复杂,成本也较高;中国专利文献上公开了“一种铁碳微电解法处理抗生素废水的实验装置及方法”,其公告号为CN106630026A,该发明具有处理效果好、使用寿命长且操作简单、成本低廉等优点,但是未解决铁碳床层堵塞、板结、钝化等问题;中国专利文献上公开了“一种铁碳微电解装置及其使用方法”,其公告号为CN104692495A,该发明解决了现有铁碳微电解反应器常见的铁碳床层堵塞、板结、钝化等问题,降低了铁泥对环境的二次污染,但是操作较为复杂,维修不方便。
发明内容
本发明为了克服上述背景技术中存在的问题,提供了一种结构简单、方便清洗的铁碳微电解处理含油废水的实验装置。
本发明还提供了一种铁碳微电解处理含油废水的实验装置的使用方法。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种铁碳微电解处理含油废水的实验装置,包括微电解塔(1),泥斗(2)和固定架(3),所述泥斗的下端设有泥斗阀(4),所述微电解塔内中部设有用于盛放球形铁碳填料的铁碳填料承托层(5),所述铁碳填料承托层设有若干均匀分布的网孔(6),所述网孔的孔径小于球形铁碳填料的粒径;所述泥斗正上方设有曝气盘(7),所述曝气盘通过进气管(8)与空气泵(9)连接,所述进气管设有进气阀(10);所述微电解塔的下侧壁设有进水装置,上侧壁设有出水装置,所述铁碳填料承托层与微电解塔之间、所述曝气盘与微电解塔之间可拆卸连接。
本发明铁碳微电解处理含油废水的实验装置中,微电解塔采用有机玻璃制得,固定架为四脚架或圆台结构;进水自下而上,通过曝气作用,在填料区含油废水与球形铁碳填料能够充分反应,而且泥斗结构易于排出铁泥,便于清洗。可拆卸连接便于维修与清洗,节约实验装置的更换成本。
作为优选,所述进水装置包括进水管(11)和蠕动泵(12),所述进水管设有进水阀(13);所述出水装置包括出水管(14),所述出水管上设有出水阀(15)。
作为优选,所述微电解塔为中空的圆柱形结构,所述泥斗为沿微电解塔中轴向下延伸的圆锥形结构。
作为优选,所述微电解塔的中部内侧壁设有环状限位凸棱(16),所述铁碳填料承托层为圆盘状结构,所述铁碳填料承托层可拆卸地放置于环状限位凸棱的上方。
作为优选,所述曝气盘下设有曝气盘支架(17),所述曝气盘支架为带有三个均匀分布的卡脚(18)的环状结构,所述曝气盘支架通过卡脚卡接于微电解塔靠近泥斗的内侧壁,所述曝气盘放置于曝气盘支架的上表面。
作为优选,所述卡脚与微电解塔内侧壁接触的接触面为弧面结构,所述卡脚的端部设有防滑凸起(19)。
一种铁碳微电解处理含油废水的实验装置的使用方法,包括以下步骤:
(1)关闭出水阀和泥斗阀,打开进水阀,在铁碳填料承托层上方放入球形铁碳填料,然后将含油废水由蠕动泵泵入微电解塔中;
(2)打开进气阀与空气泵,由曝气盘进行曝气,在曝气作用下,球形铁碳填料与含油废水反应,反应时间为1~2h;
(3)反应结束后,将处理好的含油废水由出水管排出;
(4)装置每连续运行4~7天后,将泥斗阀打开,进行排泥。
作为优选,步骤(1)中,所述含油废水的浓度为60~80mg/L。
作为优选,所述球形铁碳填料的铁碳质量比为(2~5)∶1。
因此,本发明具有如下有益效果:
(1)结构简单,装置内部各部件易于拆卸,方便清洗与维修;
(2)使用方法简便,反应过程充分,含油废水处理效果好。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
图2是本发明的铁碳填料承托层的结构示意图。
图3是本发明的曝气盘支架的结构示意图。
图中:电解塔1,泥斗2,固定架3,泥斗阀4,铁碳填料承托层5,网孔6,曝气盘7,进气管8,空气泵9,进气阀10,进水管11,蠕动泵12,进水阀13,出水管14,出水阀15,环状限位凸棱16,曝气盘支架17,卡脚18,防滑凸起19。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
在本发明中,若非特指,所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的,下述实施例中的方法,如无特别说明,均为本领域常规方法。
如图1和2所示,一种铁碳微电解处理含油废水的实验装置,包括具有中空的圆柱形结构的微电解塔1,沿微电解塔中轴向下延伸的圆锥形结构泥斗2和四脚固定架3(图中后面两个支脚被挡住),泥斗的下端设有泥斗阀4,微电解塔内中部设有用于盛放球形铁碳填料的圆盘状结构铁碳填料承托层5,铁碳填料承托层设有若干均匀分布的网孔6,网孔的孔径小于球形铁碳填料的粒径;微电解塔的中部内侧壁设有环状限位凸棱16,铁碳填料承托层可拆卸地放置于环状限位凸棱的上方;泥斗正上方设有曝气盘7。如图3所示,曝气盘下设有带有三个均匀分布的卡脚18的环状结构曝气盘支架17,卡脚与微电解塔内侧壁接触的接触面为弧面结构,卡脚的端部设有防滑凸起19;曝气盘支架通过卡脚卡接于微电解塔靠近泥斗的内侧壁,曝气盘放置于曝气盘支架的上表面;曝气盘通过进气管8与空气泵9连接,进气管设有进气阀10;微电解塔的下侧壁设有进水管11和蠕动泵12,进水管设有进水阀13,微电解塔的上侧壁设有出水管14,出水管上设有出水阀15。铁碳填料承托层与微电解塔之间、曝气盘与微电解塔之间可拆卸连接。
实施例1
(1)将上述铁碳微电解处理含油废水的实验装置组装好,关闭出水阀和泥斗阀,打开进水阀,在铁碳填料承托层上方放入铁碳质量比为2∶1的球形铁碳填料,然后将浓度为60mg/L的含油废水由蠕动泵泵入微电解塔中;
(2)打开进气阀与空气泵,由曝气盘进行曝气,在曝气作用下,球形铁碳填料与含油废水反应,反应时间为1h;
(3)反应结束后,将处理好的含油废水由出水管排出;
(4)装置每连续运行4天后,将泥斗阀打开,进行排泥。
实施例2
(1)将上述铁碳微电解处理含油废水的实验装置组装好,关闭出水阀和泥斗阀,打开进水阀,在铁碳填料承托层上方放入铁碳质量比为5∶1的球形铁碳填料,然后将浓度为70mg/L的含油废水由蠕动泵泵入微电解塔中;
(2)打开进气阀与空气泵,由曝气盘进行曝气,在曝气作用下,球形铁碳填料与含油废水反应,反应时间为2h;
(3)反应结束后,将处理好的含油废水由出水管排出;
(4)装置每连续运行7天后,将泥斗阀打开,进行排泥。
实施例3
(1)将上述铁碳微电解处理含油废水的实验装置组装好,关闭出水阀和泥斗阀,打开进水阀,在铁碳填料承托层上方放入铁碳质量比为4∶1的球形铁碳填料,然后将浓度为80mg/L的含油废水由蠕动泵泵入微电解塔中;
(2)打开进气阀与空气泵,由曝气盘进行曝气,在曝气作用下,球形铁碳填料与含油废水反应,反应时间为1.5h;
(3)反应结束后,将处理好的含油废水由出水管排出;
(4)装置每连续运行5天后,将泥斗阀打开,进行排泥。
对采用本发明铁碳微电解处理含油废水的实验装置进行的含油废水微电解实验的实施例1-3的处理结果进行检测,测该装置对含油废水中COD与油含量的去除效率,结果如表1所示:
表1.检测结果
性能指标 实施例1 实施例2 实施例3
COD去除率(%) 92.18 85.32 80.46
油含量去除率(%) 88.74 87.43 83.21
由表1可以看出,本发明的铁碳微电解处理含油废水的实验装置反应过程充分,含油废水处理效果好,具有较好的含油废水COD去除率和油含量去除率。
本发明铁碳微电解处理含油废水的实验装置结构简单,装置内部各部件易于拆卸,方便清洗与维修;使用方法简便,反应过程充分,含油废水处理效果好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何形式上的限制,在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (5)

1.一种铁碳微电解处理含油废水的实验装置,包括微电解塔(1),泥斗(2)和固定架(3),所述泥斗的下端设有泥斗阀(4),其特征在于,所述微电解塔内中部设有用于盛放球形铁碳填料的铁碳填料承托层(5),所述铁碳填料承托层设有若干均匀分布的网孔(6),所述网孔的孔径小于球形铁碳填料的粒径;所述泥斗正上方设有曝气盘(7),所述曝气盘通过进气管(8)与空气泵(9)连接,所述进气管设有进气阀(10);所述微电解塔的下侧壁设有进水装置,上侧壁设有出水装置,所述铁碳填料承托层与微电解塔之间、所述曝气盘与微电解塔之间可拆卸连接;所述微电解塔为中空的圆柱形结构,所述泥斗为沿微电解塔中轴向下延伸的圆锥形结构;所述球形铁碳填料的铁碳质量比为(2~5)∶1;所述曝气盘下设有曝气盘支架(17),所述曝气盘支架为带有三个均匀分布的卡脚(18)的环状结构,所述曝气盘支架通过卡脚卡接于微电解塔靠近泥斗的内侧壁,所述曝气盘放置于曝气盘支架的上表面;所述卡脚与微电解塔内侧壁接触的接触面为弧面结构,所述卡脚的端部设有防滑凸起(19)。
2.根据权利要求1所述的一种铁碳微电解处理含油废水的实验装置,其特征在于,所述进水装置包括进水管(11)和蠕动泵(12),所述进水管设有进水阀(13);所述出水装置包括出水管(14),所述出水管上设有出水阀(15)。
3.根据权利要求2所述的一种铁碳微电解处理含油废水的实验装置,其特征在于,所述微电解塔的中部内侧壁设有环状限位凸棱(16),所述铁碳填料承托层为圆盘状结构,所述铁碳填料承托层可拆卸地放置于环状限位凸棱的上方。
4.一种如权利要求2-3任一所述的铁碳微电解处理含油废水的实验装置的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)关闭出水阀和泥斗阀,打开进水阀,在铁碳填料承托层上方放入球形铁碳填料,然后将含油废水由蠕动泵泵入微电解塔中;
(2)打开进气阀与空气泵,由曝气盘进行曝气,在曝气作用下,球形铁碳填料与含油废水反应,反应时间为1~2h;
(3)反应结束后,将处理好的含油废水由出水管排出;
(4)装置每连续运行4~7天后,将泥斗阀打开,进行排泥。
5.根据权利要求4所述的铁碳微电解处理含油废水的实验装置的使用方法,其特征在于,步骤(1)中,所述含油废水的浓度为60~80mg/L。
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