CN201240898Y - 一种新型微电解反应装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型微电解反应装置，它包括反应池、设置在所述反应池中用于填充铁炭混合物的填料斗、进水管和出水管，所述出水管穿孔设置在所述反应池上部，所述进水管穿孔设置在所述反应池的下部并穿孔延伸到所述填料斗的底部，所述填料斗内均匀设置有若干填料框，通过将所述反应池分成不同的区域，实现反应池内循环的目的，在所述反应池的底部曝气促进均匀布水，提高微电解效果，防止铁屑板结，又能减少氧化剂的用量；在特定的区域投加强氧化剂，充分利用微电解产生的Fe2+，进行Fenton反应；铁炭混合物填料放置在特定的填料框内，更换填料时通过所述反应池顶部的吊装装置直接把填料框吊出水面进行更换，实现本实用新型的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电解反应装置，特别涉及一种适用于高浓度难降解有机废水预处理的微电解反应装置。
背景技术
微电解法，又称为内电极法、零价铁法等，其原理是由铁屑和碳构成原电池，有机废水中的污染物在正负极发生化学反应，加上原电池自身的电附集、物理吸附及絮凝等作用达到去除污染物的目的。
在微电解法处理废水的过程中，将有机废水通过装有铁屑与碳粒的构筑物，由于含酸的废水与铁碳之间产生了大量微小的原电池，原电池产生微电场，废水中分散的胶体颗粒、极性分子、细小污染物受电场作用后形成电泳而聚集在电极上，形成大颗粒沉淀，而使COD降低；在原电池中，有机物得失电子，得到降解，成为较易处理的小分子。
另外，由于金属离子的不断生成，能有效地克服阳极的极化作用，从而促进金属的电化学腐蚀，使大量的Fe2+进入溶液形成凝集剂，这些凝集剂具有较高的吸附凝集活性，能有效地去除在电场中产生的改变结构的有机物与胶体物质，从而达到对废水中COD的去除效果；在原电池中，从阳极得到的Fe2+在有氧和碱性条件下，会生成Fe(OH)2和Fe(OH)3，Fe(OH)3可能水解生成Fe(OH)2+和Fe(OH)3+等络离子、可以吸附水中的不溶性物质，使废水得到净化。
另外一个方面，可在微电解反应装置中加入氧化剂，利用铁碳反应过程中产生的亚铁离子催化过氧化剂的氧化反应，微电解和催化氧化的协同效应，远比各单独效应的叠加要好，而且氧化剂的用量会减少。
微电解工艺从开始应用到现今已表现出了许多的优点，具体可概述如下：
(1)以废治废：废水处理中所用的铁一般为刨花或铁屑；
(2)可处理各种各样的有毒废水，占地面积小，系统构造简单；
(3)适用范围广，在多个行业的废水治理中都有应用，如印染废水、电镀废水、石油化工废水等，均取得了较好的效果。
但该方法在工程运行过程中，仍存在以下不足：
(1)铁屑处理装置经一段时间的运行后，铁屑易结块，出现沟流等现象，大大降低处理效果；
(2)系统运行一段时间后，由于铁屑的消耗或板结，造成COD去除率降低，并且更换铁屑非常困难。
(3)经过微电解处理后的水pH值较低，后续深度处理的研究不多，未见有详细报道，需结合工程情况，更进一步研究。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种新型微电解反应装置，解决现有微电解方式中铁屑板结、铁屑更换困难、后续强化不足去除效率不高的问题。
本实用新型所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：
一种新型微电解反应装置，其特征在于，它包括反应池、设置在所述反应池中用于填充铁碳混合物的填料斗、进水管和出水管，所述出水管穿孔设置在所述反应池上部，所述进水管穿孔设置在所述反应池的下部并穿孔延伸到所述填料斗的底部，所述填料斗内均匀设置有若干填料框。
在所述反应池上端内侧设置有出水渠道，所述出水管穿孔连接在所述出水渠道中。
在所述进水管下方穿孔设置有曝气管，所述曝气管延伸到所述填料斗的底部。
在所述进水管与出水管之间设置有用于投加强氧化剂，利用Fenton原理使所述新型微电解反应装置去除有机物负荷的作用得到更进一步强化的强氧化剂管。
为了便于更换填充在所述填料框中的铁碳混合物，在所述反应池外部设置有吊装装置，所述吊装装置通过索线与所述填料框连接。
为了便于将所述新型微电解反应装置在微电解或Fenton过程中产生的污泥排出，在所述反应池的底部设置有泥斗，所述泥斗通过排泥管将污泥排出所述反应池之外。
在本实用新型中，为了均匀配水，可以在所述进水管的进水端设置配水装置，让废水均匀通过。
本实用新型的新型微电解反应装置具有以下特点：
(1)所述反应池内废水实现内部循环，废水能充分与铁碳混合物填料接触，有机物去除效果较以往装置有大幅提高；
(2)所述反应池底部设置有曝气管，通过空气搅拌，能有效防止铁屑板结、促进废水与铁碳混合物填料接触、减少氧化剂用量，降低运行成本；
(3)所述反应池底部设置有强氧化剂管，投加强氧化剂，充分利用微电解过程中产生的Fe2+，进行Fenton反应；
(4)配置有吊装装置，改进更换铁碳混合物填料的方式，保证所述反应池运行维护简单。
本实用新型的新型微电解反应装置，通过将所述反应池分成不同的区域，实现反应池内循环的目的，在所述反应池的底部曝气促进均匀布水，提高微电解效果，防止铁屑板结，又能减少氧化剂的用量；在特定的区域投加强氧化剂，充分利用微电解产生的Fe2+，进行Fenton反应；铁碳混合物填料放置在特定的填料框内，更换填料时通过所述反应池顶部的吊装装置直接把填料框吊出水面进行更换，实现本实用新型的目的。
附图说明
图1为本实用新型的新型微电解反应装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
如图1所示，一种新型微电解反应装置，它包括反应池1、填料斗2、进水管3和出水管4；反应池1采用钢筋混凝土的结构形式，填料斗2设置在反应池1中，用于填充铁碳混合物，进水管3穿孔设置在反应池1的下部并穿孔延伸到填料斗2的底部，出水管4穿孔设置在反应池1上部，废水经过进水管3进入到填料斗2中，填料斗2内均匀设置有若干填料框21。
填料斗2内填充的铁碳混合物放置在填料框21内，每个填料框21采用固定大小，按一定顺序放置在反应池1中；反应池1顶部设置便于更换填充在所述填料框中的铁碳混合物的吊装装置5，吊装装置5过索线与填料框2接，当需要更换填料时，可从水中直接吊起填料框21，在水面上完成更换过程。
在进水管3方穿孔设置有曝气管6，曝气管6延伸到填料斗2的底部，曝气通过曝气管6保证从进水管3流入的废水能均匀进入填料斗2中进行反应，同时在通过空气的持续搅动，克服了水流的短路现象，使废水能够与填料斗2中填料框21的铁碳填料充分接触，从而提高处理效率，搅拌作用更能有效防止铁屑的板结作用。
另外，通过曝气管6曝气过程中提供的氧气，Fe2+转化为Fe3+，产生良好的絮凝吸附作用，试验研究表明，氧气能部分代替双氧水作为反应的氧化剂，减少氧化剂用量，大大降低运行成本。
在反应池1上端内侧设置有出水渠道7，出水管4穿孔连接在出水渠道7中，经过反应后的废水通过出水渠道7自流出由出水管4排出。
在进水管3与出水管4之间设置有用于投加强氧化剂，利用Fenton原理使所述新型微电解反应装置去除有机物负荷的作用得到更进一步强化的强氧化剂管8，另外一部分经过反应后的废水流入，与强氧化剂管8注入的强氧化剂进行反应，使有机物得到更进一步降解。
废水经过铁碳反应区后，携带的大量Fe2+，通过强氧化剂管8注入的强氧化剂使某些氧化态的有机物还原，部分难降解环状有机物裂解，Fe2+作为催化剂产生Fenton作用，生成氧化能力极强的OH基团，将有机物直接矿化；通过投加强氧化剂，可以减少Fenton试剂中硫酸亚铁的投加量，降低运行成本。
在本实用新型中，通常，强氧化剂管8注入的强氧化剂为双氧水。
为了便于将所述新型微电解反应装置在微电解或Fenton过程中产生的污泥排出，在反应池1的底部设置有泥斗11，整个过程中，产生的污泥通过重力沉淀的作用，汇集在反应池1底部的泥斗11中，泥斗11通过排泥管111将污泥排出反应池1之外。
在本实用新型中，为了均匀配水，可以在进水管3的进水端设置配水装置，让废水均匀通过。
工作时，废水经过进水管3，进入到填料斗2中，废水在填料斗2底部均匀分配向上流入填料框21，空气经过曝气管6也进入填料斗2的底部，通过空气搅拌的作用，保证废水在填料斗2中充分混合均匀。
废水在填料斗2中均匀向上，在填料斗2的顶部出水，其中一部分废水经处理后直接流入出水渠道7，通过出水渠道7的汇集，废水从出水管4直接排出反应池1，另外一部分废水则进一步处理，通过强氧化剂管8在废水内投加双氧水；处理产生的污泥在泥斗11内通过重力沉淀作用浓缩起来，最终通过排泥管111排出反应池1；另外，当需要更换填料斗2中填料时，可通过吊装装置5直接把填料框21吊出水面。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及其优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1、一种新型微电解反应装置，其特征在于，它包括反应池、设置在所述反应池中用于填充铁碳混合物的填料斗、进水管和出水管，所述出水管穿孔设置在所述反应池上部，所述进水管穿孔设置在所述反应池的下部并穿孔延伸到所述填料斗的底部，所述填料斗内均匀设置有若干填料框。
2、根据权利要求1所述的新型微电解反应装置，其特征在于：在所述反应池上端内侧设置有出水渠道，所述出水管穿孔连接在所述出水渠道中。
3、根据权利要求1所述的新型微电解反应装置，其特征在于：在所述进水管下方穿孔设置有曝气管，所述曝气管延伸到所述填料斗的底部。
4、根据权利要求1所述的新型微电解反应装置，其特征在于：在所述进水管与出水管之间设置有用于投加强氧化剂，利用Fenton原理使所述新型微电解反应装置去除有机物负荷的作用得到更进一步强化的强氧化剂管。
5、根据权利要求1所述的新型微电解反应装置，其特征在于：在所述反应池外部设置有吊装装置，所述吊装装置通过索线与所述填料框连接。
6、根据权利要求1所述的新型微电解反应装置，其特征在于：在所述反应池的底部设置有泥斗，所述泥斗通过排泥管将污泥排出所述反应池之外。
7、根据权利要求1所述的新型微电解反应装置，其特征在于：在所述进水管的进水端设置让废水均匀通过配水装置。
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