CN201990522U

CN201990522U - 一种u型流曝气微电解装置

Info

Publication number: CN201990522U
Application number: CN2011200203559U
Authority: CN
Inventors: 张智; 尹晓静; 付国楷; 姚娟娟; 林艳; 向平; 渠光华
Original assignee: Chongqing University
Current assignee: Chongqing University
Priority date: 2011-01-21
Filing date: 2011-01-21
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2021-01-21

Abstract

本实用新型公开了一种U型流曝气微电解装置，包括一个容置体，容置体上部一端设置有进水布水系统，另一端设置有出水管；容置体内竖向设置有中间挡板，中间挡板将容置体内部分为位于进水布水系统一边的进水下向流反应区和位于出水管一边的出水上向流反应区；所述进水下向流反应区和出水上向流反应区下部连通，且在进水下向流反应区和出水上向流反应区内均设置有填料床，填料床填充有混合均匀的废弃铁屑和颗粒活性炭填料；所述进水下向流反应区和出水上向流反应区下方设置有曝气系统。本实用新型U型流曝气微电解装置，设计合理，安装方便，运行高效稳定，可解决高浓度难降解有机废水处理成本高、效果不理想等弊端。

Description

一种U型流曝气微电解装置

技术领域

本实用新型涉及污水净化处理技术领域，尤其涉及一种高浓度难生物降解的工业有机废水的水处理的U型流曝气微电解装置。

背景技术

随着我国工业的飞速发展，各种工业废水的排放量剧增，由此而带来的水质污染已成为我国环境污染的一个主要问题。在这些废水中，难降解有机物所造成的环境问题日益为人们所重视，由于此类废水一般具有种类繁多，成分复杂，可生化性差，COD、色度、盐分和有毒有害物质含量高等原因，限制了直接使用生物法的利用。而传统物化预处理方法通常存在着处理费用高、工艺复杂、过程不易控制等缺点。微电解法是利用Fe/C原电池反应原理对废水进行处理的良好工艺，集氧化还原、絮凝吸附、催化氧化、络合、电沉积以及共沉淀等作用于一体，作为一种生化处理前预处理技术，不仅仅能大大的降低有机物浓度，同时能去除或降低废水毒性，提高废水的可生化性。由于此法具有适用范围广、处理效果好、使用寿命长、成本低廉及操作维护方便等诸多优点，并使用废铁屑为原料，也不需消耗电力资源，具有“以废治废”的意义。

传统微电解反应器一般采用固定床，当废水浓度较高时，处理效果不稳定，同时需要频繁反冲和再生出现铁屑结块现象，使处理过程遭到破坏，从而使设备处理效率降低，体积增大，处理能力减小。而且微电解法通常是在酸性条件下进行的，当以微电解柱作为废水的主要处理单元时, 容易造成溶出的铁屑量大或处理效果不显著

CN2538789Y曾公开了一种“动态强化微电解废水处理装置”，即将铁-碳固定床改为水平转动的筒体，转筒是由在其内表面分布的隔板、惰性电极、进水筛网和出水筛网、进水口和出水口组成。动态微电解装置需要驱动滚筒，存在电耗大的问题。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种专用于处理难降解有机废水且处理效果高效稳定的U型流曝气微电解装置，该装置具有运行费用低、安装和更新方便的特点。

为了解决上述技术问题，本实用新型中采用了如下的技术方案：

一种U型流曝气微电解装置，包括一个容置体，其特征在于，容置体上部一端设置有进水布水系统，上部另一端低于进水布水系统位置设置有出水管；所述进水布水系统和所述出水管之间竖向设置有中间挡板，中间挡板将容置体内部分为位于进水布水系统一边的进水下向流反应区和位于出水管一边的出水上向流反应区；所述进水下向流反应区和出水上向流反应区下部连通，且在进水下向流反应区和出水上向流反应区内均设置有填料床，填料床填充有混合均匀的废弃铁屑和颗粒活性碳填料；所述进水下向流反应区和出水上向流反应区下方设置有曝气系统。

本技术方案中，所述的填料床是水处理领域常用的构件，可以是框架形的结构，填料装在框架内，水流可以从框架透出；也可以是简单的采用透水的隔层如砂布等得到，使得填料堆积在隔层内，水流可以从隔层透出。所述曝气系统也是水处理领域常用装置，故不在此详述。本技术方案的U型流曝气微电解装置，在处理难降解有机废水时，废水从进水布水系统进入进水下向流反应区往下流，进入到出水上向流反应区后向上流动，并从出水管流出，废水在容置体内整体呈U型，和现有的上进下出或者下进上出型的处理装置相比，填料不会产生流失，可以避免填料的损失，同时在曝气装置的曝气作用下，填料整体在填料床内呈抖动状态，使填料与废水充分接触，可以减少填料板结和钝化，且使得反应更加充分，处理效果良好。同时本装置在处理废水时，低电位的铁与高电位的碳在废水中产生电位差,废水充当电解质，形成无数的原电池，进而产生原电池反应、氧化还原反应、电化学富集、物理吸附、铁离子的混凝和沉淀等。各种反应作用于一体，可以高效稳定的处理高浓度含盐难降解有机废水。

作为优化，所述进水下向流反应区和出水上向流反应区下部连通处设置有由承托板和鹅卵石构成的底部承托层；所述底部承托层上方的进水下向流反应区和出水上向流反应区内间隔设置有由由承托板和鹅卵石构成的中间承托层；所述底部承托层和中间承托层之间以及中间承托层上方均设置所述填料床。所述承托板也为水处理领域常用构件，用于承托填料并保证水流的畅通，一般可采用有机玻璃板钻孔制备而成，孔径一般可采用3mm。这样优化后，采用承托层将填料床隔开为两层，可以有效地预防填料床由于铁的消耗而塌陷板结，还可以减少股流和短流现象的发生。采用鹅卵石做承托层，可以使曝气装置曝出的气流经承托层分散后再进入填料层内，使得曝气更均匀，反应效果更好。

作为进一步优化，所述曝气系统包括所述底部承托层下方对应进水下向流反应区设置的进水区曝气系统和底部承托层下方对应出水上向流反应区设置的出水区曝气系统。这样，针对进水下向流反应区和出水上向流反应区设置不同的曝气系统，可以针对两个区不同的水流情况采用不同的曝气量和曝气速度。进水下向流反应区内的水流是往下流，同时进入的是待处理的废水，故需要增加曝气量和曝气速度，使得曝出的气流能够充分地达到填料中参加反应。出水上向流反应区的水流是往上流，同时由于是已经过进水下向流反应区处理过的废水，故可以减少曝气量和曝气速度。这样即可使得曝气更加合理，对曝气的利用更加充分；同时也避免了气水对填料的冲刷而导致的铁碳分层，提高处理效率的同时降低了电耗。

作为再进一步优化，所述填料床中的填料被竖向设置的分格板分为多格。每格的面积可以根据经验和实验得到，其大小与废水流速、填料颗粒大小等因素有关；这样，可以进一步地预防填料床由于铁的消耗而塌陷板结，和进一步减少股流和短流现象的发生；使反应更加平稳和充分。

作为又一改进，所述出水管上方的容置体内还设置有反冲洗布水系统，所述进水布水系统的下方还设置有反冲洗出水管。这样，可以关闭进水布水系统和出水管后，打开反冲洗布水系统和反冲洗出水管进行反向冲洗，一方面可用于活化填料，另一方面可以定期的将填料床中的固结的污物清洗出来，进一步防止填料层堵塞而板结，而且反冲洗水流方向和反应时水流方向相反，可进一步防止填料中的铁屑和活性炭颗粒分层而降低处理效果。

作为进一步改进，所述进水布水系统和反冲洗布水系统均包括一个总管，一个和总管连接的横管，和与横管连接的多个支管，所述填料床中被分格板分隔出的各个区域均对应有至少一个支管，各支管上设置有向下交替呈45°夹角分布的孔眼。这样可以使布水更均匀，避免短流现象的发生。

作为又一改进，所述底部承托层的承托板上还铺设有一层滤网。滤网可以采用网格2mm×2mm的塑料网，用于防止填料中的颗粒下漏而堵住曝气系统的曝气头。

作为再一改进，所述底部承托层和中间承托层中的鹅卵石粒径从下到上依次减小。这样，曝气时气流从下往上经过鹅卵石后，可以使得气流分布更均匀，曝气效果更好，反应效果更好。

综上所述，本实用新型U型流曝气微电解装置，设计合理，安装方便，运行高效稳定，可解决高浓度难降解有机废水处理成本高、效果不理想等弊端。

附图说明

图1是本实用新型U型流曝气微电解装置的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1的A-A的剖视图。

图4是图2的B-B的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的结构作进一步的详细说明。

具体实施时，本实用新型结构如图1至图4所示，一种U型流曝气微电解装置，包括一个容置体4，其中，容置体4上部一端设置有进水布水系统1，上部另一端低于进水布水系统位置设置有出水管16；所述进水布水系统和所述出水管之间竖向设置有中间挡板9，中间挡板9将容置体内部分为位于进水布水系统1一边的进水下向流反应区6和位于出水管一边的出水上向流反应区17；所述进水下向流反应区和出水上向流反应区下部连通，且在进水下向流反应区和出水上向流反应区内均设置有填料床8，填料床填充有混合均匀的废弃铁屑和颗粒活性碳填料7；所述进水下向流反应区6和出水上向流反应区17下方设置有曝气系统。具体实施时，所述进水下向流反应区6和出水上向流反应区17下部连通处设置有由承托板18和鹅卵石构成的底部承托层11；所述底部承托层11上方的进水下向流反应区和出水上向流反应区内间隔设置有由由承托板和鹅卵石构成的中间承托层10；所述底部承托层11和中间承托层10之间以及中间承托层10上方均设置所述填料床8。所述填料床中的填料被竖向设置的分格板22分为多格。

具体实施时，所述曝气系统包括所述底部承托层下方对应进水下向流反应区设置的进水区曝气系统12和底部承托层下方对应出水上向流反应区设置的出水区曝气系统19。所述出水管16上方的容置体内还设置有反冲洗布水系统14，所述进水布水系统1的下方还设置有反冲洗出水管5。所述进水布水系统1和反冲洗布水系统14均包括一个总管，一个和总管连接的横管2，和与横管2连接的多个支管3，所述填料床中被分格板22分隔出的各个区域均对应有至少一个支管，各支管上设置有向下交替呈45°夹角分布的孔眼。所述底部承托层11的承托板18上还铺设有一层滤网。所述底部承托层11和中间承托层10中的鹅卵石粒径从下到上依次减小。

图中标号13是曝气系统中的曝气头。图中箭头表示水流动方向。

Claims

1.一种U型流曝气微电解装置，包括一个容置体，其特征在于，容置体上部一端设置有进水布水系统，上部另一端低于进水布水系统位置设置有出水管；所述进水布水系统和所述出水管之间竖向设置有中间挡板，中间挡板将容置体内部分为位于进水布水系统一边的进水下向流反应区和位于出水管一边的出水上向流反应区；所述进水下向流反应区和出水上向流反应区下部连通，且在进水下向流反应区和出水上向流反应区内均设置有填料床，填料床填充有混合均匀的废弃铁屑和颗粒活性碳填料；所述进水下向流反应区和出水上向流反应区下方设置有曝气系统。

2.如权利要求1所述的U型流曝气微电解装置，其特征在于，所述进水下向流反应区和出水上向流反应区下部连通处设置有由承托板和鹅卵石构成的底部承托层；所述底部承托层上方的进水下向流反应区和出水上向流反应区内间隔设置有由由承托板和鹅卵石构成的中间承托层；所述底部承托层和中间承托层之间以及中间承托层上方均设置所述填料床。

3.如权利要求1所述的U型流曝气微电解装置，其特征在于，所述曝气系统包括所述底部承托层下方对应进水下向流反应区设置的进水区曝气系统和底部承托层下方对应出水上向流反应区设置的出水区曝气系统。

4.如权利要求1或2所述的U型流曝气微电解装置，其特征在于，所述填料床中的填料被竖向设置的分格板分为多格。

5.如权利要求4所述的U型流曝气微电解装置，其特征在于，所述出水管上方的容置体内还设置有反冲洗布水系统，所述进水布水系统的下方还设置有反冲洗出水管。

6.如权利要求5所述的U型流曝气微电解装置，其特征在于，所述进水布水系统和反冲洗布水系统均包括一个总管，一个和总管连接的横管，和与横管连接的多个支管，所述填料床中被分格板分隔出的各个区域均对应有至少一个支管，各支管上设置有向下交替呈45°夹角分布的孔眼。

7.如权利要求2所述的U型流曝气微电解装置，其特征在于，所述底部承托层的承托板上还铺设有一层滤网。

8.如权利要求2所述的U型流曝气微电解装置，其特征在于，所述底部承托层和中间承托层中的鹅卵石粒径从下到上依次减小。