CN206814454U - 一种用于污水处理的曝气强化微电解反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及污水处理设备技术领域，具体公开一种用于污水处理的曝气强化微电解反应装置，包括筒体，筒体内设置有下层隔网和上层隔网，下层隔网和上层隔网与筒体内壁形成一反应区，反应区内设有铁碳填料和电解反应装置；电解反应装置包括不锈钢电极和钛合金电极，不锈钢电极设于反应区的四周，钛合金电极设于反应区的中部；铁碳填料填充于不锈钢电极和钛合金电极之间；所述筒体底部一端连接曝气风机，另一端连接进水装置。本实用新型的优点是，采用铁碳微电解、铁钛电极电解法及曝气搅拌的组合形式，结合了三者的优势，大幅度提高污水处理效率和处理能力，解决了铁碳微电解填料存在的填料钝化、填料板结和废渣量大难处理问题。

Description

一种用于污水处理的曝气强化微电解反应装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理设备技术领域，特别是指一种用于污水处理的曝气强化微电解反应装置。

背景技术

随着工业的飞速发展，人们的生活水平不断提高，水污染日益严重和复杂，而污水的处理难度也在不断增加，各种难降解成分越来越复杂，传统的污水处理方法已不能满足当前污染治理的需求，所以必须不断研究和改进污水处理方法是迫在眉睫。

目前铁碳微电解法在工业废水处理方面研究应用的越来越多，铁碳微电解法能广泛地应用于高浓度、高色度和COD和重金属离子含量大的工业废水，因此对其的研究应用越来越多。

但是现有的铁碳微电解填料大多都存在填料钝化、填料板结和出水“返色”等问题，影响了该处理方法的推广应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于污水处理的曝气强化微电解反应装置，采用铁碳微电解、铁钛电极电解法及曝气搅拌的组合形式，结合了三者的优势，大幅度提高污水处理效率和处理能力，解决了铁碳微电解填料存在的填料钝化、填料板结和废渣量大难处理问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下的技术方案：一种用于污水处理的曝气强化微电解反应装置，包括筒体，所述筒体为空心结构，所述筒体内设置有下层隔网和上层隔网，所述下层隔网和上层隔网与筒体内壁形成一反应区，所述反应区内设有铁碳填料和电解反应装置；

所述电解反应装置包括与电源正极连接的不锈钢电极和与电源负极连接的钛合金电极，所述不锈钢电极设于反应区的四周，钛合金电极设于反应区的中部；

所述铁碳填料填充于不锈钢电极和钛合金电极之间；

所述筒体底部一端连接曝气风机，另一端连接进水装置。

其中，所述筒体上部两端设有出水堰。

其中，所述曝气风机通过管道输送空气至筒体内，位于筒体内的管道上均匀分布有多个进气孔。

本实用新型的有益效果在于：采用上述装置后，通过外加电场的作用，增加了反应区内电极之间的电位差，能有效提高反应速率，同时对于某些难降解物质能有效降解，并且还能缩短反应时间，提高工作效率。

相对于常规的二维电极法，曝气强化微电解法的接触面积大幅度增加，且因粒子间距变小，物质传质效果得以改善，因此它具有较高电流效率和单位处理率。曝气强化微电解法反应器的反应区域不再局限于电极的简单几何表面上，而是在整个反应器的立体空间表面上进行，尤其适用于降解反应速率低或系统中极限电流密度小的反应体系。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对-实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示的一种用于污水处理的曝气强化微电解反应装置，包括筒体4，所述筒体4为空心结构，所述筒体4内设置有下层隔网2和上层隔网9，所述下 层隔网2和上层隔网9与筒体4内壁形成一反应区，所述反应区内设有铁碳填料5和电解反应装置；所述电解反应装置包括与电源正极连接的不锈钢电极3和与电源负极连接的钛合金电极8，所述不锈钢电极3设于反应区的四周，钛合金电极8设于反应区的中部；所述铁碳填料5填充于不锈钢电极3和钛合金电极8之间；所述筒体4底部一端连接曝气风机1，另一端连接进水装置10。

所述曝气风机1通过管道输送空气至筒体4内，位于筒体4内的管道上均匀分布有多个进气孔。

污水从底部进水口进入，在曝气搅拌的作用下均匀上升进入电解反应区内，通过反应区的外加电场作用下的铁钛电极电解反应、铁碳填料5的微电解反应以及曝气氧化的共同作用，对废水中的污染物质进行降解，处理后废水继续上升通过隔网溢流进入出水堰6排出，铁碳填料5则被隔网阻留在反应区内继续循环反应。

铁碳填料5采用新型高温烧结填料。孔径多，不钝化、不板结、自然消耗无需更换。“高温烧结填料”是通过≥1300°的高温“熔融技术”加工而成，所有成分均匀的融合为一体，形成了一体化框架式合金结构，形成的填料孔隙率高，比表面积大，成型后的填料比重接近水，能够与废水充分的混合，保证反应完全。完全杜绝了板结钝化等问题，且效率高，持久稳定。

通过外加电场作用，使得电解反应能充斥整个立体区域，并且提高了电位差，对于难降解的物质有很好的去除效率，同时通过曝气搅拌作用，使得污水和填料能够充分接触，充分反应，而且曝气过程也为电解反应提供了足够的氧气，三者相辅相成，共同作用，效果显著。

铁碳微电解技术原理是将铁屑和活性炭或者焦炭制作成填料形式，然后将浸没在废水中构成了细小的微电池，铁成为阳极，碳化铁及杂质则成为阴极，发生电极反应。其电极反应如下：

阳极:Fe-2e→Fe²⁺ Eo(Fe²⁺/Fe)＝-0.44V

阴极:2H⁺+2e→H₂ Eo(H+/H₂)＝0V

当有氧存在时，阴极反应如下:

O₂+4H⁺+4e-→2H2O Eo(O₂)＝1.23V

O₂+2H₂O+4e-→4OH^- Eo(O₂/OH)＝0.41V

由于Fe和C之间存在1.2V的电极电位差，因而会形成无数的微电池系统， 在其作用空间构成一个电场，阳极反应生成大量的Fe²⁺进入废水，进而氧化成Fe³⁺，形成具有较高吸附絮凝活性的絮凝剂。

阴极反应产生大量新生态的[H]和[O]，在偏酸性的条件下，这些活性成分均能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，使有机大分子发生断链降解，从而消除了有机物尤其是废水的色度，提高了废水的可生化度，且阴极反应消耗了大量的H+生成了大量的OH-，这使得废水的pH值也有所提高。

通过铁碳微电池技术的氧化还原反应，絮凝沉淀和过滤作用，对工业废水进行处理，达到脱除废水色度和提高废水可生化性的目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于污水处理的曝气强化微电解反应装置，包括筒体(4)，所述筒体(4)为空心结构，其特征在于：所述筒体(4)内设置有下层隔网(2)和上层隔网(9)，所述下层隔网(2)和上层隔网(9)与筒体(4)内壁形成一反应区，所述反应区内设有铁碳填料(5)和电解反应装置；

所述电解反应装置包括与电源正极连接的不锈钢电极(3)和与电源负极连接的钛合金电极(8)，所述不锈钢电极(3)设于反应区的四周，钛合金电极(8)设于反应区的中部；

所述铁碳填料(5)填充于不锈钢电极(3)和钛合金电极(8)之间；

所述筒体(4)底部一端连接曝气风机(1)，另一端连接进水装置(10)。

2.根据权利要求1所述一种用于污水处理的曝气强化微电解反应装置，其特征在于：所述筒体(4)上部两端设有出水堰(6)。

3.根据权利要求1所述一种用于污水处理的曝气强化微电解反应装置，其特征在于：所述曝气风机(1)通过管道输送空气至筒体(4)内，位于筒体(4)内的管道上均匀分布有多个进气孔。