CN110407374B - 一种电解还原芬顿反应器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电解还原芬顿反应器，包括依次连接的输液组件、混合组件、电解组件、循环组件和沉淀组件；所述电解组件，包括反应器外壳、电源供应器、顶板和电极板，所述反应器外壳的顶部安装有所述顶板，所述反应器外壳的前表面固定连接有所述电源供应器；电解组件中电解反应产生电场，可促进氧化剂对有机物的分解能力，提升芬顿法对COD的处理效果，因不断循环利用Fe2+参与反应，大量降低铁的使用量，可减少污泥产生量，反应后生成Fe(OH)3，为极佳的混凝剂，可供后续应用。

Description

一种电解还原芬顿反应器
技术领域
本发明涉及工业废水处理技术领域，具体为一种电解还原芬顿反应器。
背景技术
工业废水包括生产废水、生产污水及冷却水，是指工业生产过程中产生的废水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物。工业废水种类繁多，成分复杂。例如电解盐工业废水中含有汞，重金属冶炼工业废水含铅、镉等各种金属，电镀工业废水中含氰化物和铬等各种重金属，石油炼制工业废水中含酚，农药制造工业废水中含各种农药等。由于工业废水中常含有多种有毒物质，污染环境对人类健康有很大危害，因此要开发综合利用，化害为利，并根据废水中污染物成分和浓度，采取相应的净化措施进行处置后，才可排放；工业废水治理指的是工业生产过程用过的水经过适当处理回用于生产或妥善地排放出厂，包括生产用水的管理和为便于治理废水而采取的措施。
现有技术存在以下问题：
在工业污水处理技术中，普遍采用物理、化学预处理结合气体工艺的组合进行处理，但工业污水的无机物和污水的苯环杂环类物质、酮类、醚类、酚类大分子为难分解物质。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种电解还原芬顿反应器，为了解决现有技术的上述在工业污水处理技术中，普遍采用物理、化学预处理结合气体工艺的组合进行处理，工业污水的无机物和污水的苯环杂环类物质、酮类、醚类、酚类大分子难分解的问题。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
一种电解还原芬顿反应器，包括依次连接的输液组件、混合组件、电解组件、循环组件和沉淀组件；
所述电解组件，包括反应器外壳、电源供应器、顶板和电极板，所述反应器外壳的顶部安装有所述顶板，所述反应器外壳的前表面固定连接有所述电源供应器，所述电源供应器与外部电源通过导线连接，所述反应器外壳的内部上表面均匀安装有所述电极板，所述电极板与所述电源供应器通过导线连接；
所述混合组件，包括筒体、支撑架、第一电机、第一转轴和搅拌叶，所述筒体的顶部焊接有所述支撑架，所述支撑架的顶部固定连接有所述第一电机，所述第一电机的输出轴固定连接所述第一转轴，所述第一转轴的外侧壁设置有四个所述搅拌叶，所述第一电机与外部电源通过导线连接。
作为本技术方案的进一步优选的：所述混合组件还包括第五传输管、固定板、圆盘，所述固定板设置在所述支撑架的顶部和所述第一电机的底部之间，所述支撑架与所述第一电机通过所述固定板固定连接，所述第一转轴的底部焊接有所述圆盘，所述筒体的外侧壁密封连接有所述第五传输管。
作为本技术方案的进一步优选的：所述输液组件包括第一泵、第二泵、第三泵、第一传输管、第二传输管、第三传输管和第四传输管，所述第一泵的出水端密封连接所述第一传输管，所述第一传输管远离所述第一泵的出水端连接所述筒体，所述第一传输管的一侧密封连接所述第四传输管，所述第二泵的出水端密封连接所述第三传输管，所述第三传输管远离所述第二泵的出水端连接所述筒体，所述第三泵的出水端密封连接有所述第二传输管，所述第二传输管远离所述第三泵的出水端连接所述筒体，所述第一泵、所述第二泵和所述第三泵均与外部电源通过导线连接。
作为本技术方案的进一步优选的：两组导管分别安装在所述反应器外壳的两侧壁，第一组导管包括第一管道和第三管道，第二组导管包括第二管道和第四管道，所述第一管道与所述第五传输管密封连接，所述第三管道与所述第四传输管密封连接。
作为本技术方案的进一步优选的：所述沉淀组件包括沉淀桶、桶盖和连接管，所述桶盖固定连接于所述沉淀桶的顶部，所述连接管的一端与所述桶盖的顶部密封连接，所述连接管的另一端与所述第四管道密封连接。
作为本技术方案的进一步优选的：所述循环组件包括依次顺序密封连接的第六传输管、循环泵和第七传输管。
作为本技术方案的进一步优选的：所述第六传输管的一端与所述第二管道密封连接，所述第七传输管的一端与所述沉淀桶密封连接。
作为本技术方案的进一步优选的：所述电解组件还包括固定连接在所述顶板的顶部的盖板。
作为本技术方案的进一步优选的：所述沉淀桶的内侧壁焊接有两个固定座，两个所述固定座的顶部安装有滤网。
作为本技术方案的进一步优选的：所述循环泵主要由第二电机、第二转轴、叶轮、泵体、泵盖组成，所述泵体的底端固定连接有所述泵盖，所述泵盖的底端安装有所述第二电机，所述第二电机的输出轴固定连接所述第二转轴，所述第二转轴的外侧壁安装有所述叶轮，所述第二电机的电性输入端与外部电源通过导线连接。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：电解组件中电解反应产生电场，可促进氧化剂对有机物的分解能力，提升芬顿法对COD的处理效果，因不断循环利用Fe2+参与反应，大量降低铁使用量，可减少污泥产生量，反应后产生Fe(OH)3，为极佳的混凝剂，可供后续应用。混凝剂易于裹挟大量的大分子难分解物质，并可和多种金属发生共沉淀作用，达到去除的目的。
附图说明
图1为本发明的立体图一；
图2为本发明的立体图二；
图3为本发明的结构示意图；
图4为本发明的正视图；
图5为本发明的左视图；
图6为本发明中的第一转轴、圆盘和搅拌叶连接图；
图7为本发明中的反应器外壳内部图；
图8为本发明中的沉淀桶内部图；
图9为本发明中的循环泵内部图。
【附图标记说明】
110、电解组件；111、反应器外壳；1111、第一管道；1112、第二管道；1113、第三管道；1114、第四管道；112、电源供应器；113、盖板；114、顶板；115、电极板；120、输液组件；121、第一传输管；122、第一泵；123、第二泵；124、第三泵；125、第二传输管；126、第三传输管；127、第四传输管；130、混合组件；131、筒体；132、支撑架；133、第一电机；134、第五传输管；135、固定板；136、第一转轴；137、圆盘；138、搅拌叶；140、沉淀组件；141、沉淀桶；142、桶盖；143、连接管；144、固定座；145、滤网；150、循环组件；151、循环泵；1511、第二电机；1512、第二转轴；1513、叶轮；1514、泵体；1515、泵盖；152、第六传输管；153、第七传输管。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
实施例
请参阅图1-9，本发明提供一种电解还原芬顿反应器，包括从左至右依次连接的输液组件120、混合组件130、电解组件110、循环组件150和沉淀组件140；
所述电解组件110，包括反应器外壳111、电源供应器112、顶板114和电极板115，所述反应器外壳111的顶部安装有所述顶板114，所述反应器外壳111的前表面固定连接有所述电源供应器112，所述电源供应器112与外部电源通过导线连接，所述反应器外壳111的内部上表面均匀安装有所述电极板115，所述电极板115与所述电源供应器112通过导线连接；
所述混合组件130，包括筒体131、支撑架132、第一电机133、第一转轴136和搅拌叶138，所述筒体131的顶部焊接有所述支撑架132，所述支撑架132的顶部固定连接有所述第一电机133，所述第一电机133的输出轴固定连接所述第一转轴136，所述第一转轴136的外侧壁设置有四个所述搅拌叶138，所述第一电机133与外部电源通过导线连接。
本实施例中，具体的：所述混合组件130还包括第五传输管134、固定板135、圆盘137，所述固定板135设置在所述支撑架132的顶部和所述第一电机133的底部之间，所述支撑架132与所述第一电机133通过所述固定板135固定连接，所述第一转轴136的底部焊接有所述圆盘137，所述筒体131的外侧壁密封连接有所述第五传输管134；由第五传输管134将筒体131内的混合液导入到反应器外壳111内，第一电机133在安装时，将固定板135固定在支撑架132上，其次，再将第一电机133固定在固定板135上，由于圆盘137的设置，便于连接四个搅拌叶138，其中第一电机133的型号为YL。
本实施例中，具体的：所述输液组件120包括第一泵122、第二泵123、第三泵124、第一传输管121、第二传输管125、第三传输管126和第四传输管127，所述第一泵122的出水端密封连接所述第一传输管121，所述第一传输管121远离所述第一泵122的出水端连接所述筒体131，所述第一传输管121的一侧密封连接所述第四传输管127，所述第二泵123的出水端密封连接所述第三传输管126，所述第三传输管126远离所述第二泵123的出水端连接所述筒体131，所述第三泵124的出水端密封连接有所述第二传输管125，所述第二传输管125远离所述第三泵124的出水端连接所述筒体131，所述第一泵122、所述第二泵123和所述第三泵124分别与外部电源通过导线连接；第三泵124可将化工污水通过第二传输管125导入到筒体131内，第二泵123可将硫酸铁和硫酸通过第三传输管126导入到筒体131内，第一泵122可将过氧化氢通过第一传输管121和第四传输管127分别导入到筒体131和反应器外壳111内。
本实施例中，具体的：两组导管分别安装在所述反应器外壳111的两侧壁，第一组导管包括第一管道1111和第三管道1113，第二组导管包括第二管道1112和第四管道1114，所述第一管道1111与所述第五传输管134密封连接，所述第三管道1113与所述第四传输管127密封连接；第三管道1113、第一管道1111、第二管道1112和第四管道1114可分别连接第一泵122、筒体131、循环泵151和沉淀桶141。
本实施例中，具体的：所述沉淀组件140包括沉淀桶141、桶盖142和连接管143，所述沉淀桶141的顶部固定连接有所述桶盖142，所述桶盖142的顶部密封连接有所述连接管143，所述连接管143的一端与所述第四管道1114密封连接；在电离后的污水导入到沉淀桶141内，由沉淀桶141将化学混凝沉淀处理。
本实施例中，具体的：所述循环组件150包括循环泵151、第六传输管152和第七传输管153，所述循环泵151的出水端密封连接所述第七传输管153，所述循环泵151的入水端密封连接所述第六传输管152；反应器组件反应生成羟基自由基(·OH)及三价铁离子(Fe3 +)，而三价铁离子在阴极还原为亚铁离子，因此通过循环泵151将沉淀桶141内的化学药剂再次导入到电解组件110内，从而可不断循环利用亚铁离子参与反应，并减少三价铁所产生的污泥。
本实施例中，具体的：所述第六传输管152的一端与所述第二管道1112密封连接，所述第七传输管153的一端与所述沉淀桶141密封连接；由循环泵151的工作，可将沉淀桶141的化学药剂通过第七传输管153导入到第六传输管152内，其次由第六传输管152导入到电解组件110内。
本实施例中，具体的：所述电解组件110还包括盖板113，所述顶板114的顶部固定连接有所述盖板113；由于盖板113的设置，可连接多个电极板115。
本实施例中，具体的：所述沉淀桶141的内侧壁焊接有两个固定座144，两个所述固定座144的顶部安装有滤网145；由两个固定座144的设置，利于滤网145安装到沉淀桶141内侧壁，由滤网145的设置，利于将化学混凝沉淀过滤，其中的滤网145根据实际需求选择不同目数。
本实施例中，具体的：所述循环泵151主要由第二电机1511、第二转轴1512、叶轮1513、泵体1514、泵盖1515组成，所述泵体1514的底端固定连接有所述泵盖1515，所述泵盖1515的底端安装有所述第二电机1511，所述第二电机1511的输出轴固定连接所述第二转轴1512，所述第二转轴1512的外侧壁安装有所述叶轮1513，所述第二电机1511的电性输入端与外部电源通过导线连接；由第二电机1511带动第二转轴1512转动，使叶轮1513在泵体1514内旋转，进而将沉淀桶141内的溶液抽出到电解组件110内，其中的第二电机1511的型号为YL。
本发明工作流程：用户在使用时，首先，将过氧化氢通过第一泵122导入到第一传输管121内，由第一传输管121将过氧化氢分别导入到筒体131和第四传输管127内，然后由第四传输管127将过氧化氢导入到反应器外壳111内；其次，第三泵124可将化工污水通过第二传输管125导入到筒体131内，第二泵123可将硫酸铁和硫酸通过第三传输管126导入到筒体131内；导入后，由第一电机133的工作带动第一转轴136工作，然后由第一转轴136上的搅拌叶138，将化学药剂和化工污水混合，混合后的液体通过第五传输管134导入到反应器外壳111内，由电源供应器112为多个电极板115提供电源；然后由多个电极板115的工作，设备内生成羟基自由基(·OH)及三价铁离子(Fe3+)，生成后通过连接管143导入到沉淀桶141内，由沉淀桶141内的滤网145将化学混凝沉淀过滤，三价铁离子在阴极还原为亚铁离子，因此通过循环泵151将沉淀桶141内的化学药剂再次导入到电解组件110内，从而可不断循环利用亚铁离子参与反应。

Claims (4)

1.一种电解还原芬顿反应器，其特征在于：包括依次连接的输液组件(120)、混合组件(130)、电解组件(110)、循环组件(150)和沉淀组件(140)；
所述电解组件(110)，包括反应器外壳(111)、电源供应器(112)、顶板(114)和电极板(115)，所述反应器外壳(111)的顶部安装有所述顶板(114)，所述反应器外壳(111)的前表面固定连接有所述电源供应器(112)，所述电源供应器(112)与外部电源通过导线连接，所述反应器外壳(111)的内部上表面均匀安装有所述电极板(115)，所述电极板(115)与所述电源供应器(112)通过导线连接；
所述混合组件(130)，包括筒体(131)、支撑架(132)、第一电机(133)、第一转轴(136)和搅拌叶(138)，所述筒体(131)的顶部焊接有所述支撑架(132)，所述支撑架(132)的顶部固定连接有所述第一电机(133)，所述第一电机(133)的输出轴固定连接所述第一转轴(136)，所述第一转轴(136)的外侧壁设置有四个所述搅拌叶(138)，所述第一电机(133)与外部电源通过导线连接；
所述混合组件(130)还包括第五传输管(134)，所述筒体(131)的外侧壁密封连接有所述第五传输管(134)；所述输液组件(120)包括第一泵(122)、第二泵(123)、第三泵(124)、第一传输管(121)、第二传输管(125)、第三传输管(126)和第四传输管(127)，所述第一泵(122)的出水端密封连接所述第一传输管(121)，所述第一传输管(121)远离所述第一泵(122)的出水端连接所述筒体(131)，所述第一传输管(121)的一侧密封连接所述第四传输管(127)，所述第二泵(123)的出水端密封连接所述第三传输管(126)，所述第三传输管(126)远离所述第二泵(123)的出水端连接所述筒体(131)，所述第三泵(124)的出水端密封连接有所述第二传输管(125)，所述第二传输管(125)远离所述第三泵(124)的出水端连接所述筒体(131)，所述第一泵(122)、所述第二泵(123)和所述第三泵(124)分别与外部电源通过导线连接；
两组导管分别安装在所述反应器外壳(111)的两侧壁，第一组导管包括第一管道(1111)和第三管道(1113)，第二组导管包括第二管道(1112)和第四管道(1114)，所述第一管道(1111)与所述第五传输管(134)密封连接，所述第三管道(1113)与所述第四传输管(127)密封连接；
所述沉淀组件(140)包括沉淀桶(141)、桶盖(142)和连接管(143)，所述桶盖(142)固定连接于所述沉淀桶(141)的顶部，所述连接管(143)的一端与所述桶盖(142)的顶部密封连接，所述连接管(143)的另一端与所述第四管道(1114)密封连接；所述沉淀桶(141)的内侧壁焊接有两个固定座(144)，两个所述固定座(144)的顶部安装有滤网(145)；
所述循环组件(150)包括依次顺序密封连接的第六传输管(152)、循环泵(151)和第七传输管(153)；所述第六传输管(152)的一端与所述第二管道(1112)密封连接，所述第七传输管(153)的一端与所述沉淀桶(141)密封连接。
2.如权利要求1所述的电解还原芬顿反应器，其特征在于：所述混合组件(130)还包括固定板(135)、圆盘(137)，所述固定板(135)设置在所述支撑架(132)的顶部和所述第一电机(133)的底部之间，所述支撑架(132)与所述第一电机(133)通过所述固定板(135)固定连接，所述第一转轴(136)的底部焊接有所述圆盘(137)。
3.如权利要求1或2所述的电解还原芬顿反应器，其特征在于：所述电解组件(110)还包括固定连接在所述顶板(114)的顶部的盖板(113)。
4.如权利要求3所述的电解还原芬顿反应器，其特征在于：所述循环泵(151)主要由第二电机(1511)、第二转轴(1512)、叶轮(1513)、泵体(1514)、泵盖(1515)组成，所述泵体(1514)的底端固定连接有所述泵盖(1515)，所述泵盖(1515)的底端安装有所述第二电机(1511)，所述第二电机(1511)的输出轴固定连接所述第二转轴(1512)，所述第二转轴(1512)的外侧壁安装有所述叶轮(1513)，所述第二电机(1511)的电性输入端与外部电源通过导线连接。
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