CN109133445A - 一种用于纳米微电解材料的一体化反应系统 - Google Patents

一种用于纳米微电解材料的一体化反应系统 Download PDF

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刘雨知
于海洋
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Abstract

本发明公开了一种用于纳米微电解材料的一体化反应系统，涉及污水处理技术领域，包括配水池、反应池、一级沉淀池、二级沉淀池、纳米微电解生成系统和回流系统；该系统可极大程度发挥纳米微电解材料去除污染物的优势，保证处理效率的同时，最大程度回收纳米微电解材料，减少微电解材料的消耗，不仅可以适用污水进水量大的环境更加适合污水进水量小的环境，该装置建设成本低，处理污水的效果好，且占地面积更小，管理更加方便。

Description

一种用于纳米微电解材料的一体化反应系统
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种用于纳米微电解材料的一体化反应系统。
背景技术
传统微电解法(Traditional micro-electrolysis，MET)是一种针对高浓度难降解有机工业废水的优良预处理技术，相比于其他处理技术，微电解法处理效率高、运行费用低，并且操作维修方便，在以往的研究和应用中受到广泛关注。此外，随着纳米技术的发展，纳米铁已经广泛应用于环境修复领域，纳米材料具有更大的比表面积和更高的表面活性，若将纳米铁应用于微电解系统中将会明显优于传统的铁屑或铁粉。
传统微电解法通常采用固定床或塔式反应器，这主要和传统微电解填料的粒径有关，填料在反应器内由于填料颗粒的性质影响，很难在水力作用下形成流化状态，因此稳定运行一段时间后常出现填料板结、沟流等现象，使处理效果快速下降，纳米微电解材料具有纳米材料的优点，可以通过水力及搅拌进行流化，避免出现板结现象。
发明内容
本发明的目的在于开发一种纳米微电解材料的一体化反应系统，根据现有技术的不足，一体化反应系统能极大程度发挥纳米微电解材料去除污染物的优势，保证处理效率的同时，最大程度回收纳米微电解材料，减少微电解材料的消耗，且建设成本低、占地面积小、管理更加方便、处理污水效果更好的系统。
一种用于纳米微电解材料的一体化反应系统，包括配水池、反应池、一级沉淀池、二级沉淀池、纳米微电解生成系统和回流系统；
配水池包括配水池主体，配水池主体上端设置有配水池进水口，配水池主体底部设置有配水池出水口，采用上端进水，底部出水，保证反应池底部的水混合均匀；
反应池包括反应池主体和搅拌系统，反应池主体设置有反应池进水口和反应池出水口，搅拌系统设置在反应池上，反应池进水口与配水池底部设置的配水池出水口连通，反应池出水口采用溢流口；
搅拌系统包括搅拌电机和搅拌桨，搅拌电机设置在反应池主体上端，搅拌电机的输出端伸入到反应池主体内部，且搅拌电机的输出端设置有搅拌桨；
一级沉淀池包括一级沉淀池主体，一级沉淀池主体上设置有一级沉淀池进水口，一级沉淀池主体底部设置有一级沉淀池出水口，一级沉淀池进水口与反应池出水口连通；
二级沉淀池包括二级沉淀池主体和泥斗，二级沉淀池主体上设置有二级沉淀池进水口，二级沉淀池主体顶部设置有二级沉淀池出水口，二级沉淀池进水口与一级沉淀池出水口连通，二级沉淀池出水口与排放管连通，泥斗设置在二级沉淀池主体下端；
回流系统的进泥口与泥斗底部连通，回流系统的出泥口通过管道与反应池主体顶部连通；
纳米微电解生成系统包括纳米微电解生成池；纳米微电解生成池设置有加药口，加药口与反应池连通。
所述的反应池个数不少于1个。
本发明的工作原理及使用过程：
配水池作用在于：使进入的水能够均匀的进入到反应池中；
反应池作用在于：为纳米微电解材料和污染物的反应提供合适场所，与污染物反应，降解污染物；
一级沉淀池作用在于：静置反应池后的纳米微电解材料和出水混合液，减少反应池搅拌对二级沉淀池沉淀未反应完的纳米微电解材料沉淀的影响；
二级沉淀池作用在于：利用重力作用力来回收纳米微电解材料，通过一级沉淀池的静置作用，缩短进水的水力停留时间，进一步缩小沉淀池的尺寸；
泥斗的作用在于：用来储存二级沉淀池沉淀下来的未反应完的纳米微电解材料；
纳米微电解生成系统的作用在于：根据进水需要反应制备新生态纳米微电解材料；
回流系统的作用在于：用来回流储存在泥斗中的未反应完的纳米微电解材料回流到反应池；
搅拌系统的作用在于：使得纳米微电解材料和污染物充分混合，也防止新生态纳米微电解材料团聚。
本发明的有益效果：
一种用于纳米微电解材料的一体化反应系统可极大程度发挥纳米微电解材料去除污染物的优势，保证处理效率的同时，最大程度回收纳米微电解材料，减少微电解材料的消耗，不仅可以适用污水进水量大的环境更加适合污水进水量小的环境，该装置建设成本低，处理污水的效果好，且占地面积更小，管理更加方便。
附图说明
图1为本发明一种用于纳米微电解材料的一体化反应系统的俯视图；
图2为本发明一种用于纳米微电解材料的一体化反应系统的1-1剖面图。
图3为本发明一种用于纳米微电解材料的一体化反应系统的2-2剖面图。
图4为本发明另一种用于纳米微电解材料的一体化反应系统的结构示意图；
具体实施方式
请参阅图1至图4所示，一种用于纳米微电解材料的一体化反应系统，包括配水池、反应池、一级沉淀池、二级沉淀池、纳米微电解生成系统和回流系统；
配水池包括配水池主体10，配水池主体10上端设置有配水池进水口100，配水池主体10底部设置有配水池出水口101，采用上端进水，底部出水，保证反应池底部的水混合均匀；
反应池包括反应池主体20和搅拌系统21，反应池主体20设置有反应池进水口200和反应池出水口201，搅拌系统21设置在反应池上，反应池进水口200与配水池底部设置的配水池出水口101连通，反应池出水口201采用溢流口；
搅拌系统21包括搅拌电机210和搅拌桨211，搅拌电机210设置在反应池主体20上端，搅拌电机210的输出端伸入到反应池主体20内部，且搅拌电机210的输出端设置有搅拌桨211；
一级沉淀池包括一级沉淀池主体30，一级沉淀池主体30上设置有一级沉淀池进水口300，一级沉淀池主体30底部设置有一级沉淀池出水口301，一级沉淀池进水口300与反应池出水口201连通；
二级沉淀池包括二级沉淀池主体40和泥斗41，二级沉淀池主体40上设置有二级沉淀池进水口400，二级沉淀池主体40顶部设置有二级沉淀池出水口401，二级沉淀池进水口400与一级沉淀池出水口301连通，二级沉淀池出水口401与排放管连通，泥斗41设置在二级沉淀池主体40下端；
回流系统9的进泥口与泥斗41底部连通，回流系统9的出泥口通过管道与反应池主体20顶部连通；
纳米微电解生成系统包括纳米微电解生成池50；纳米微电解生成池50设置有加药口500，加药口500与反应池连通。
所述的反应池个数不少于1个。
下面是具体实施例：
实施例一：以纳米铁作为投加物，将50mg/L土霉素模拟废水泵入此套系统，设定泵入流量30.12mL/h，反应池水力停留时间35min，一级沉淀池和二级沉淀池水力停留时间25min，投加量(干重)2g/L，经过该系统稳定调试后土的去除率可稳定在91％以上。
实施例二：以纳米铁碳微电解材料作为投加物，将50mg/L土霉素模拟废水泵入此套系统，设定泵入流量30.12mL/h，反应池水力停留时间35min，一级沉淀池和二级沉淀池水力停留时间25min，投加量(干重)2g/L，经过该系统稳定调试后土的去除率可稳定在93％以上。
实施例三：以负载铜的纳米铁碳微电解作为投加物，将50mg/L土霉素模拟废水泵入此套系统，设定泵入流量30.12mL/h，反应池水力停留时间35min，一级沉淀池和二级沉淀池水力停留时间25min，投加量(干重)2g/L，经过该系统稳定调试后土霉素的去除率可稳定在94％以上。

Claims (2)

1.一种用于纳米微电解材料的一体化反应系统，其特征在于：包括配水池、反应池、一级沉淀池、二级沉淀池、纳米微电解生成系统和回流系统；
配水池包括配水池主体(10)，配水池主体(10)上端设置有配水池进水口(100)，配水池主体(10)底部设置有配水池出水口(101)；
反应池包括反应池主体(20)和搅拌系统(21)，反应池主体(20)设置有反应池进水口(200)和反应池出水口(201)，搅拌系统(21)设置在反应池上，反应池进水口(200)与配水池底部设置的配水池出水口(101)连通，反应池出水口(201)采用溢流口；
搅拌系统(21)包括搅拌电机(210)和搅拌桨(211)，搅拌电机(210)设置在反应池主体(20)上端，搅拌电机(210)的输出端伸入到反应池主体(20)内部，且搅拌电机(210)的输出端设置有搅拌桨(211)；
一级沉淀池包括一级沉淀池主体(30)，一级沉淀池主体(30)上设置有一级沉淀池进水口(300)，一级沉淀池主体(30)底部设置有一级沉淀池出水口(301)，一级沉淀池进水口(300)与反应池出水口(201)连通；
二级沉淀池包括二级沉淀池主体(40)和泥斗(41)，二级沉淀池主体(40)上设置有二级沉淀池进水口(400)，二级沉淀池主体(40)顶部设置有二级沉淀池出水口(401)，二级沉淀池进水口(400)与一级沉淀池出水口(301)连通，二级沉淀池出水口(401)与排放管连通，泥斗(41)设置在二级沉淀池主体(40)下端；
回流系统(9)的进泥口与泥斗(41)底部连通，回流系统(9)的出泥口通过管道与反应池主体(20)顶部连通；
纳米微电解生成系统包括纳米微电解生成池(50)；纳米微电解生成池(50)设置有加药口(500)，加药口(500)与反应池连通。
2.根据权利要求1所述的一种用于纳米微电解材料的一体化反应系统，其特征在于：所述的反应池个数至少一个。
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