CN201128692Y - 电催化铁炭微电解装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种微电解水处理装置，包括床体、床体靠近上端一侧的进水管、床体靠近上端与进水管相对一侧的出水管、床体内的填料底部的多孔支撑板，床体上部靠近出水管的出水堰，床体中间设置有一下部开孔的隔板将床体内部分为两腔，床体内两腔的底部分别设置为斗形结构，有两根曝气管分别从床体外通入床体内两腔的底部。床体内填料的上方设置有格栅，格栅上设置有网孔，所述填料内设置有惰性电极作为阳极，惰性电极的一端通过导线连接整流装置，格栅作为阴极通过导线连接整流装置。采用曝气管向下冲击斗底，使沉降于斗底的细微颗粒处于流化状态，不致板结，并能与废水进一步发生微电解反应，难降解有机废水进入装置时，开启电源加入外电场，使铁炭微电解反应被强化，处理时间缩短。

Description

电催化铁炭微电解装置
技术领域
本实用新型涉及一种微电解水处理装置。
背景技术
微电解法是利用金属腐蚀原理，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。由于该法具有适用范围广、处理效果好、使用寿命长、成本低廉及操作维护方便等优点，并使用废铁屑等为原料，也不需消耗电力资源，具有“以废治废”的意义。目前微电解法已成功地应用于染料、印染、重金属、农药、制药、油分等废水的处理。但是现有微电解处理装置在运行过程中暴露出一些问题，固定填料微电解处理装置经一段时间的运行后，填料易结块，出现沟流等现象，大大降低处理效果。流化床虽解决了结块问题，但为确保流化态，填料需要不断循环，动力消耗较大，并且填料容易流失。而且铁炭微电解法通常是在酸性条件下进行的，但酸性条件下，溶出的铁量大，加碱中和时产生沉淀物多，增加了脱水工段的负担，而废渣的最终归属也成了问题。另外装置前后的PH调节也较繁琐。目前常用电絮凝(电解法)来处理碱性深色有机难降解废水，该方法用电量大，污泥产量大，故研究中性及碱性条件下微电解处理效果成为必要。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种填料消耗量小，沉淀物少以及填料层不易结块，动力消耗小、微电解反应时间短、脱色效果好、适合中性及碱性条件下废水处理的微电解装置。
本实用新型的技术方案是：电催化微电解装置，包括床体、床体靠近上端一侧的进水管、床体靠近上端与进水管相对一侧的出水管、床体内的填料底部的多孔支撑板，床体上部靠近出水管的出水堰，床体中间设置有一下部开孔的隔板将床体内部分为两腔，床体内两腔的底部分别设置为斗形结构，有两根曝气管分别从床体外通入床体内两腔的底部。床体内填料的上方设置有格栅，格栅上设置有网孔，所述填料内设置有惰性电极作为阳极，惰性电极的一端通过导线连接整流装置，格栅作为阴极通过导线连接整流装置。
格栅上设置的网孔为圆孔，也可为矩形孔。床体的材质为PVC、PP或为钢砼结构，可内衬玻璃钢。两根曝气管的出口朝下弯向床体底部。
有益效果：本实用新型通过在底部设计为斗形结构，反应长时间后填料颗粒逐渐变小，会进入斗底，采用曝气管向下冲击斗底，使沉降于斗底的细微颗粒处于流化状态，不致板结，并能与废水进一步发生微电解反应，直至全部消耗掉，同时使上层填料在气流浮力的作用下产生流化摩擦，充分与废水接触反应，并去除积聚在填料上的固态物。一方面提高水中溶解氧浓度，有利于自由基的产生和氧化还原反应的发生；另一方面避免填料板结。曝气使填料浮动的同时，能够使填料产生明显的分层，从上到下颗粒依次增大，并能使附着在填料上的钝化膜、聚状物、颗粒等受到冲击摩擦得以去除。同时曝气流化比机械搅拌流化和转筒流化减少了用电量，降低了运行成本。该装置进水和出水口采用格栅，阻隔纤维等杂质进入装置，并且避免填料流失，同时作为阴极接入整流装置。在有高浓度、强碱性、高色度难降解有机废水进入装置时，开启电源加入外电场，使铁炭微电解反应被强化，处理时间缩短，由于有外加电场的作用，能够发生电解反应，可处理强碱性废水(可减少中和用酸量)，节约了用酸的处理成本。对于难处理有机废水，可以外加弱电流，起到催化电解作用。在处理PH＞10的废水时，微电解反应效果不佳，可间断或连续通电，恢复铁炭床活性，提高处理效率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1的左视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明
图1所示一种曝气流化床微电解装置，包括床体2、床体靠近上端一侧的进水管1、床体靠近上端与进水管相对一侧的出水管10、床体内的铁炭填料3、填料底部的多孔支撑板6，床体上部靠近出水管的出水堰9，床体2中间设置有一下部开孔11的隔板5将床体内部分为两腔12、13，床体内两腔12、13的底部分别设置为斗形结构14，有两根曝气管7、8分别从床体外通入床体内两腔12、13的底部。床体2内填料3的上方设置有格栅4，格栅上设置有网孔，格栅上设置的网孔为圆孔，床体2的材质为PVC。
两根曝气管7、8的出口朝下弯向床体底部。所述填料3内设置有惰性电极15作为阳极，惰性电极15的一端通过导线连接整流装置17，格栅4作为阴极通过导线连接整流装置17。
另外，格栅上设置的网孔可以为矩形孔。所述床体2的材质可以为PP、或钢砼结构(内衬玻璃钢)。
本装置的工作过程：
废水经进水管1进入床体2，通过格栅4阻隔纤维等杂质进入填料区域，与铁炭填料发生电化学反应，并伴有氧化还原降解和混凝等物理、化学现象。长期反应后的铁屑颗粒逐渐变小，会从多孔支撑板6的孔中落入斗底，采用曝气管7冲击斗底，使沉降于底部的小颗粒处于流化状态，继续发生反应。第一腔12反应后的水通过隔板5中下部的孔11进入第二腔13，进一步发生微电解反应，反应后的出水通过出水堰9，由出水管10排出。在有高浓度、强碱性、高色度难降解有机废水进入装置时，开启整流装置17加入外电场，使铁炭微电解反应被强化，处理时间缩短。
本装置为单元装置，可以由若干的单元串联或并联组合，适合于各种废水量和不同性质废水的处理，若水量较大可并联，若需反应时间长，则可串联。各单元之间只需管道连接，安装较为方便，也可以若干个单元之间组合成一体，用板分隔，并用孔代替进出水管(不用出水堰)，以更好的适应各种水量和水质的处理。本装置填料消耗量小，可直接取出格栅后从上方添加填料。装置底部设计为斗形结构，反应长时间后铁炭颗粒逐渐变小，进入斗底，通过曝气管向下脉冲冲击斗底，使斗底铁炭处于流化状态，不致板结，并能与废水进一步发生微电解反应。曝气使铁炭填料浮动的同时，能够使铁炭填料产生明显的分层，从上到下颗粒依次增大，并能使附着在铁炭填料上的钝化膜、聚状物、颗粒等受到冲击得以去除。本装置PH值适用范围广，由于有外加电场的作用，能够发生电解反应，可处理强碱性废水(可减少中和用酸量)，节约了用酸的处理成本。对于难处理由色有机废水，可以外加弱电流，起到催化电解作用。在处理PH＞10的废水时，微电解反应效果较差，可间断或连续通电，恢复铁炭床活性，提高处理效率。另外，该装置对COD和色度的适应能力强，抗负荷冲击，对进水COD和色度无限制。
实施例
在高度为1.25米由PVC材质做成床体的微电解装置内装入LXFC系列铁炭填料，将某含硝基苯类有机化工废水引入电催化铁炭微电解装置的进水管1，废水水质：CODCr＝1800-2500mg/L，PH＝8-9，色度800-2000(稀释倍数)，废水经格栅4通过填料3，发生电化学反应，并伴有还原降解和混凝等物理、化学现象。由于该废水高浓度、高色度且难降解，故进入装置后，开启电源加入外电场，使铁炭微电解反应被强化，处理时间缩短，装置能力增大。同时采用曝气管7冲击斗底，使沉降于底部的小颗粒处于流化状态，继续发生反应，同时增加溶解氧。第一腔12反应后的水通过隔板5下部的孔11进入第二腔13，进一步发生微电解反应，经过2小时反应后的出水通过出水堰9，由出水管10排出，出水经沉淀处理后：CODCr＝800-1400mg/L，色度20-80(稀释倍数)，BOD/CODCr＝0.35-0.50，有效去除了COD和色度，同时提高了该废水的可生化性。

Claims (6)

1、一种电催化铁炭微电解装置，包括床体(2)、床体靠近上端一侧的进水管(1)、床体靠近上端与进水管相对一侧的出水管(10)、床体内的铁炭填料(3)、填料底部的多孔支撑板(6)，床体上部靠近出水管的出水堰(9)，其特征在于：床体(2)中间设置有一下部开孔(11)的隔板(5)将床体内部分为两腔(12)、(13)，床体内两腔(12)、(13)的底部分别设置为斗形结构(14)，有两根曝气管(7)、(8)分别从床体外通入床体内两腔(12)、(13)的底部，所述床体(2)内填料(3)的上方设置有格栅(4)，格栅上设置有网孔，所述填料(3)内设置有惰性电极(15)作为阳极，惰性电极(15)的一端通过导线连接整流装置(17)，格栅(4)作为阴极通过导线连接整流装置(17)。
2、根据权利要求1所述的电催化铁炭微电解装置，其特征在于：所述格栅上设置的网孔为圆孔。
3、根据权利要求1所述的电催化铁炭微电解装置，其特征在于：所述格栅上设置的网孔为矩形孔。
4、根据权利要求1所述的电催化铁炭微电解装置，其特征在于：所述床体(2)的材质为PVC。
5、根据权利要求1所述的电催化铁炭微电解装置，其特征在于：所述床体(2)的材质为钢砼结构，内衬玻璃钢。
6、根据权利要求1所述的电催化铁炭微电解装置，其特征在于：所述两根曝气管(7)、(8)的出口朝下弯向床体底部。
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