CN201914952U

CN201914952U - 多相铁碳微电解反应器

Info

Publication number: CN201914952U
Application number: CN2010205557358U
Authority: CN
Inventors: 赵立功
Original assignee: SHANGHAI MINSION ENVIRONMEATAL PROTECTION CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI MINSION ENVIRONMEATAL PROTECTION CO Ltd
Priority date: 2010-10-11
Filing date: 2010-10-11
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2020-10-11

Abstract

本实用新型涉及一种多相铁碳微电解反应器，尤其涉及一种有机废水处理的电解反应器。本实用新型利用特殊铁碳微电解填料填装在反应器中，反应器设计为吊装反应器和筒式回流反应器。本实用新型提供一种新的铁碳填料组合，彻底解决了滤料板结问题，在降低滤料成本的同时增强了滤料使用效果。

Description

多相铁碳微电解反应器

技术领域

本实用新型涉及一种多相铁碳微电解反应器，尤其涉及一种有机废水处理的电解反应器。

背景技术

印染废水、化工废水、制药废水、焦化废水等高有机物、难降解废水，可生化性较差，是比较难处理的废水。铁碳微电解工艺在这些行业废水处理中有广泛应用，其净化废水的机理如下：

①Fe-C微电解的氧化-还原作用。由于铁和碳的电势有明显差异，在电解质溶液中相互接触的铁屑和碳构成数目众多的微小原电池，铁作为阳极被腐蚀，碳作为阴极，Fe不断失去电子变成Fe²⁺进入溶液，失去的电子传递到碳的表面，当溶液中H⁺浓度较高时，H+在碳的表面获得电子变成H₂析出，形成析氢腐蚀；在氧气环境下，O₂在碳表面获得电子生成H₂O或者OH^-，形成吸氧腐蚀。电极反应如下：

阳极(Fe)：Fe＝Fe²⁺+2e Eo＝-0.44V；

阴极(C)：2H⁺+2e＝H₂ Eo＝0.00V；

当有氧时：

阴极：O₂+4H+4e＝2H₂O Eo＝1.23V。

O2+2H₂O+4e＝4OH^- Eo＝0.40V

阳极Fe失去电子而被氧化至较高价态(Fe²⁺)，阴极C附近的H⁺得到电子产生新生态氢，在有氧环境下，微原电池有较高的电极电位差，电化学反应速率较快。污水中的某些反应物，如H⁺，O₂等作为电子受体，在阴极表面发生还原作用而还原至较低的价态。阴极、阳极产生的新生态氢、亚铁离子以及金属铁具有强还原性，极易与污水中的许多物质发生氧化还原反应，污水中的某些有机物在电极表面、溶液中直接或间接参与了氧化还原反应，使一些难生物降解有机物化学结构改变，生物毒性消除，提高了污水的可生化性。

②铁盐絮凝、吸附和络和架桥作用

微电解产物铁离子絮凝生成的氢氧化铁、氢氧化亚铁多羟基聚合物以胶体形态存在，可以通过胶体颗粒表面的吸附作用去除有机污染物。絮凝形成的胶体颗粒细小，比表面积大，具有很强的表面吸附作用，污水中的一些非极性有机化合物具有憎水性，很容易与胶体颗粒表面接合，以各种形态结合在胶体颗粒表面上的有机物，随胶体颗粒迁移、沉淀、过滤，并且进行包括降解在内的各种界面反应，最终从水中分离出去。

污水中很多有机大分子中含有一些未共用电子对基团，如-NH₂、-NR₂、-OH、-SO₃等，这些基团都是很强的配位体，在一定条件下很容易与Fe²⁺发生络和反应，形成结构复杂的大分子络和物，降低了水溶性，使这些有机物具有一定的胶体特性，可以通过吸附架桥作用得以去除。

但在铁碳微电解工艺的实际工程使用中，发现铁碳填料非常容易板结，板结后填料配水不均匀，实际使用效果就下降，同时采用滤池形式装填的填料在更换时，劳动工作量非常大，造成该工艺实际推广的困难。

专利ZL02252471.1铁碳微电解流化床设备，采用投加连续投加粉末铁粉，同时采用搅拌机搅拌的方式，来解决铁碳填料板结的问题，但这种反应形式会造成工艺运行电耗增加，同时铁粉碳粉对搅拌机磨损很大，设备使用寿命不高。

专利申请号为200610033191.7一种用于难降解工业废水微电解处理的粉状微电极，采用将碳和铁屑磨成粉状混合的方式，增加比表面积减少板结机会。但这种电极增加了一倍以上的成本，在实际使用中由于铁粉的大量溶解，会带来污泥量特别大的问题。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种利用改性后的多相铁碳微电解填料装在特殊设计的反应器里，大大降低废水中难降解有机物的装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：本装置提供一种利用多相铁碳微电解填料填装在反应器中，反应器设计为吊装反应器和筒式回流反应器。多相铁碳微电解填料成份配置如下：铁屑∶铝屑∶活性炭∶火山岩∶纤维球∶玻璃珠(重量比)＝4∶1∶1∶3∶0.5∶0.5。吊装反应器中无纺布材质的滤袋，直径Φ300mm，高度2000mm，无纺布袋上敞口，同时配绳子，装填多相铁碳填料后，吊装在池子上面的支架上，同时在反应器中通入空气进行搅拌；筒式回流反应器中填料筒采用多孔不锈钢304材质或者玻璃缸材质，内衬无纺布防止多相铁碳微电解填料泄漏，填料筒中间设多孔进水管，在回流泵和配水管的作用下，增加反应效率、减少反应时间。同时在池底设穿孔管进行曝气，避免系统污泥沉积。

本实用新型的有益效果是：

1，提供一种吊装形式的多相铁碳微电解反应器，其安装和更换都非常方便。

2，提供一种筒式可回流的多相铁碳微电解反应器，其对难降解废水处理效率高。

3，提供一种多相组分的铁碳微电解填料，这种填料解决了板结、钝化的问题，运行效果稳定。

附图说明

本实用新型的具体特征和性能通过以下的实施实例及其附图作详细说明。

图1是本实用新型的吊装多相铁碳微电解反应器结构示意图；

图2是本实用新型的筒式可回流多相铁碳微电解反应器结构示意图；

图3是本实用新型的多相铁碳微电解工艺运行工艺流程示意图。

图中1滤袋，2多相铁碳填料，3绳子，4支架，5空气，6填料筒，7多相铁碳微电解填料，8，多孔进水管，9穿孔管，10配水管，11回流泵，12原水调节池，13PH调节池，14多相铁碳微电解反应器，15PH回调池，16沉淀池

具体实施方式

如图1所示是本实用新型的吊装多相铁碳微电解反应器结构示意图，无纺布材质的滤袋1，直径Φ300mm，高度2000mm，无纺布袋上敞口，同时配绳子3，装填多相铁碳填料2后，吊装在池子上面的支架4上，同时在反应器中通入空气5进行搅拌。

图1所示的吊装形式安装的多相铁碳微电解反应器，在实际工程中应用较多，因为其造价低，容易安装和更换，使用效果好。

多相铁碳微电解填料成份配置如下：铁屑∶铝屑∶活性炭∶火山岩∶纤维球∶玻璃珠(重量比)＝4∶1∶1∶3∶0.5∶0.5，采用以上组份的多相填料，不会发生板结问题，而且由于铝屑、火山岩成份的作用，实际使用效果要远好于普通铁碳填料。而且多相铁碳微电解填料价格低，不需要粉剂重新烧结等工艺，可以采用铁屑、铝屑等废角料，工程运行费用低廉。

图2是本发明实施例的筒式可回流多相铁碳微电解反应器结构示意图，填料筒6采用多孔不锈钢304材质或者玻璃缸材质，内衬无纺布防止多相铁碳微电解填料7泄漏，填料筒中间设多孔进水管8，在回流泵11和配水管10的作用下，增加反应效率、减少反应时间。同时在池底设穿孔管9进行曝气，避免系统污泥沉积。

图2所示的筒式可回流多相铁碳微电解反应器，在实际工程中应用较少，因为其造价稍高，但是由于其效率高、反应时间短，在一些对占地有要求的场合比较适用。

图3所示的多相铁碳微电解工艺运行工艺流程示意图，12系原水调节池，13系PH调节池，将废水PH值调整到3～4方可进入多相铁碳微电解反应器14，而14所采用的具体形式如图1和图2所示。经过微电解反应后的废水，进入PH回调池15，将PH值调整到7～8，同时投加絮凝剂聚丙烯酰胺，而后进入沉淀池16进行泥水分离即可完成整个工艺过程。

Claims

1.一种多相铁碳微电解反应器，其特征是：利用铁碳微电解填料填装在反应器中。

2.根据权利要求1所述的多相铁碳微电解反应器，其特征是：无纺布材质的滤袋，直径Φ300mm，高度2000mm，无纺布袋上敞口。

3.根据权利要求1所述的多相铁碳微电解反应器，其特征是：填料筒采用多孔不锈钢304材质或者玻璃缸材质，内衬无纺布，填料筒中间设多孔进水管，同时在池底设穿孔管进行曝气。