CN209602170U - 一种铁碳微电解反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于废水处理技术领域，具体公开了一种铁碳微电解反应器，包括圆柱形外筒体，外筒体的顶部设有封头，封头上设有填料口和进水口；外筒体内设有填料承载板，填料承载板的中心固定连接有竖直设置的圆柱形内筒体，内筒体和外筒体之间设有环形铁碳填料区；内筒体的内部设有底端封闭的进水管，进水管的上端通过放射状布水器与进水口连通，进水管上从上至下均匀布设有沿圆周排布的出水孔；外筒体的下部设有出水口和回流口，回流口通过回流泵与废水入口管道连通。该铁碳微电解反应器结构简单，设计合理，废水能够在填料区中均匀分布，使废水与铁碳填料充分接触，提高了废水净化效果，同时能够有效避免填料沉积板结。

Description

一种铁碳微电解反应器

技术领域

本实用新型属于废水处理技术领域，具体涉及一种用于废水处理的铁碳微电解反应器。

背景技术

铁碳微电解是将铁屑和碳颗粒浸没在含有酸性电解质的水溶液溶液中时，由于铁和碳之间的电极电位差，废水中会形成无数个微小原电池。这些微小原电池以电位低的铁成为阳极，电位高的碳做阴极，在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应，阳极铁失去电子而被氧化变成亚铁离子进入溶液，阴极反应产生大量新生态的[H]和[O]。阴极产生的新生态[H]和亚铁离子具有强还原性，易于与许多物质发生氧化还原反应，而且，经过氧化还原反应，亚铁离子被氧化成三价铁离子，三价铁离子具有较高的吸附絮凝活性。因此，铁碳微电解技术广泛用于印染行业、化工行业、制药行业等领域的废水、污水处理。但是，现有的铁碳微电解反应器设备结构复杂，在使用一段时间后，废水中的悬浮颗粒会部分沉积在填料表面上，阻隔了填料与废水的有效接触，导致铁碳填料钝化；而且，铁碳填料易板结，出现沟流现象，大大影响了废水处理效果，降低了废水处理效率低。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题和不足，本实用新型的目的旨在提供一种铁碳微电解反应器，该铁碳微电解反应器结构简单，设计合理，废水能够在填料区中均匀分布，使废水与铁碳填料充分接触，提高了废水净化效果，能够有效避免填料沉积板结。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种铁碳微电解反应器，包括圆柱形外筒体，外筒体的顶部设有封头，所述封头上设有填料口和进水口，所述进水口上端连通有废水入口管道；外筒体内设有填料承载板，填料承载板的中心固定连接有竖直设置的圆柱形内筒体，内筒体和外筒体之间设有环形铁碳填料区，环形铁碳填料区中充填有铁碳填料；所述内筒体为格栅网结构，内筒体的内部设有底端封闭的进水管，内筒体的顶部设有放射状布水器，所述进水管的上端通过放射状布水器与进水口连通，所述进水管上从上至下均匀布设有沿圆周排布的出水孔；所述外筒体的下部设有出水口和回流口，所述回流口通过回流泵与废水入口管道连通。

根据上述的铁碳微电解反应器，优选地，所述放射状布水器包括与进水口连通的主干管，主干管上设有多个呈放射状分布的支管，所述支管与主干管连通，支管的下侧均匀布设有等距设置的布水孔。

根据上述的铁碳微电解反应器，优选地，所述填料承载板的底面上设有曝气管，曝气管与填料承载板相接触的一面上均匀布设有布气孔，所述填料承载板下方的外筒体壁上设有进气口，所述进气口与曝气管连通。

根据上述的铁碳微电解反应器，优选地，所述填料承载板为格栅板。

根据上述的铁碳微电解反应器，优选地，所述曝气管沿填料承载板圆周呈环形排布。

根据上述的铁碳微电解反应器，优选地，所述封头的上部设有排气口。

根据上述的铁碳微电解反应器，优选地，所述内筒体与外筒体的内径比为1：（2-5）。

根据上述的铁碳微电解反应器，优选地，所述进水口上设有液体流量计和PH检测仪；所述进气口上设有气体流量计。

根据上述的铁碳微电解反应器，优选地，所述外筒体的底壁为倒锥形结构，其底壁底部设有排污口，倒锥形结构的底壁，有利于微电解反应器中沉淀污染物的排出。

本实用新型取得的有益效果：

（1）本实用新型中在进水口和进水管之间设有放射状布水器，布水器上设有呈放射状分布的支管，支管下侧均匀布设有等距设置的布水孔，废水进入布水器后，从布水器各支管上的布水孔中均匀喷出，因此，该放射状布水器的设置，使得废水能够从铁碳微电解反应器的顶部喷洒进入铁碳填料区，并在铁碳填料区中均匀分布，使废水与铁碳填料充分接触，可有效提高废水的处理效率和净化效果。

（2）本实用新型中填料承载板的中心设有内筒体，内筒体为格栅网结构，内筒体的内部设有进水管，进水管上从上至下均匀布设有沿圆周排布的出水孔，废水进入进水管中后，从出水孔中均匀喷出进入铁碳填料区，同一高度的出水孔能够在进水管外形成环形水流，使废水能够与环形铁碳填料区充分接触，并在铁碳填料区内均匀分布，有利于提高废水处理效率，提高废水的净化效果。而且，从出水孔喷出的水流直接进入铁碳填料区，水流能够带动铁碳填料的运动，对铁碳填料起到冲刷、混合搅拌作用，使得废水能够与铁碳填料混合均匀、接触充分，进一步提高废水净化效果，同时，也有效避免了铁碳填料沉积板结，解决了现有技术中铁碳微电解反应器存在的铁碳填料易板结的问题。

（3）本实用新型中填料承载板为格栅板，格栅板既能起到对铁碳填料区的支撑作用，同时又能便于曝气管中的空气进入铁碳填料区；而且，填料承载板的底面设有曝气管，曝气管与填料承载板接触的一面均匀布设有布气孔，压缩空气从进气口进入铁碳微电解反应器内部，通过曝气管变成了细小气泡，细小气泡穿过铁碳填料区从排气口排出，细小气泡穿过铁碳填料区的过程中能够对铁碳填料起到充氧、冲刷、擦洗和混合搅拌作用，能够有效防止填料沉积和板结，同时还能够带走填料表面吸附中的杂质，防止杂质在填料表面集聚导致铁碳填料钝化，极大地延长了填料的使用周期；而且，细小气泡中的氧气可溶于废水参与氧化反应，加速废水处理效率。

（4）本实用新型中曝气管沿填料承载板圆周呈环形排布，该设置使得气泡能够在铁碳填料区中均匀分布，提高了铁碳微电解反应器布气的均匀性。

（5）本实用新型中内筒体与外筒体的内径比为1：（2-5），该内径比的有利于废水与铁碳填料区的充分混合、接触，废水的处理效果好，净化效率高。

（6）本实用新型中外筒体的下部回流口，回流口通过回流泵与废水入口管道连通，通过回流处理，能够延长废水与铁碳填料区的接触时间，提高废水处理效率和净化效果。

（7）本实用新型中废水入口管道上设有液体流量计，进气口设有气体流量计，便于分别对废水和压缩空气流速进行控制，使废水和压缩空气的流速均匀，不会在铁碳填料区中形成沟流或短流，对保证反应效果，延长填料使用周期非常有利。

（8）本实用新型铁碳微电解反应器结构简单，设计合理，能够使废水能够与环形铁碳填料区充分接触，并在铁碳填料区内均匀分布，而且，水流和气流能够充分带动铁碳填料的运动，对铁碳填料起到冲刷、混合搅拌作用，能够有效防止铁碳填料发生沉积和板结，提高了废水处理效率和净化效果，同时也延长了填料的使用周期，降低了废水处理的运行成本。

附图说明

图1为本实用新型铁碳微电解反应器的结构示意图；

图2为本实用新型中放射状布水器的结构示意图；

图3为图2沿A-A的剖面图；

图中：1为外筒体，2为封头，3为填料口，4为进水口，5为排气口，6为主干管，7为支管，8为内筒体，9为进水管，10为填料承载板，11为铁碳填料区，12为曝气管，13为进气口，14为出水口，15为回流口，16为过滤器，17为回流泵，18为废水入口管道，19为排污口，20为布水孔，21为水流分布器，22为分流口。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本实用新型作进一步详细说明，但并不限制本实用新型的范围。

参见图1-图 3，一种铁碳微电解反应器，包括圆柱形外筒体1，外筒体1的顶部通过法兰连接有封头2，所述封头上设有填料口3、进水口4和排气口5，所述进水口4上端连通有废水入口管道18，进水口4上设有液体流量计和PH检测仪；外筒体1内设有填料承载板10，填料承载板10的中心固定连接有竖直设置的圆柱形内筒体8，内筒体8和外筒体1之间设有环形铁碳填料区11，铁碳填料区中装填有铁碳填料，内筒体8与外筒体1的内径比为1：（2-5）；所述内筒体8为格栅网结构，内筒体8的内部设有底端封闭的进水管9，内筒体8的顶部设有放射状布水器，放射状布水器包括与进水口4连通的主干管6，所述主干管6内设有圆台型的水流分布器21，水流分布器21的顶部设有分流口22，主干管6上设有呈放射状分布的支管7，所述支管7与主干管6连通，支管7的下侧均匀布设有等距设置的布水孔20；所述进水管9的上端与放射状布水器的主干管6连通，所述进水管9上从上至下均匀布设有沿圆周排布的出水孔。

所述填料承载板10为格栅板，填料承载板10的底面上设有沿填料承载板10的圆周呈环形排布的曝气管12，曝气管12与填料承载板10相接触的一面上均匀布设有布气孔，填料承载板10下方的外筒体1壁上设有进气口13，所述进气口13与曝气管12连通，进气口13上设有气体流量计。

所述外筒体1的下部设有回流口15和出水口16，所述回流口15通过回流泵17与废水入口管道18连通，回流口15上设有过滤器16，过滤器16能够有效过滤回流废水中的大颗粒悬浮物和杂质，防止悬浮物和杂质进入回流泵，损坏回流泵；所述外筒体1的底壁为倒锥形结构，其底壁底部设有排污口19，倒锥形结构的底壁，有利于微电解反应器中沉淀污染物的排出。

本实用新型铁碳微电解反应器的废水处理过程为：待处理的废水从废水入口管道18经进水口4进入铁碳微电解反应器，废水进入放射状布水器的主干管中后，经水流分布器21进行水流分布，一部分废水进入放射状布水管的各个支管7中，并从支管7上的布水孔20中均匀喷出，从铁碳填料区11的顶部进入铁碳填料区，进行净化处理，另一部分废水经水流分布器21顶部的分流口22进入内筒体8的进水管9中，并从进水管9上的出水孔中喷出进入铁碳填料区11，进行净化处理；进水的同时，从外筒体1的下部的进气口13向铁碳微电解反应器中通入压缩空气，压缩空气经曝气管12上的布气孔形成细小气泡进入铁碳填料区11，起到增氧、冲刷和搅拌填料的作用；经过铁碳填料区处理后的废水从回流口15经回流泵重新进入铁碳填料区再次进行净化，净化合格的废水最终从外筒体1下部的出水口14中排出。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，但不仅限于上述实例，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种铁碳微电解反应器，其特征在于，包括圆柱形外筒体，外筒体的顶部设有封头，所述封头上设有填料口和进水口，所述进水口上端连通有废水入口管道；外筒体内设有填料承载板，填料承载板的中心固定连接有竖直设置的圆柱形内筒体，内筒体和外筒体之间设有环形铁碳填料区，环形铁碳填料区中充填有铁碳填料；所述内筒体为格栅网结构，内筒体的内部设有底端封闭的进水管，内筒体的顶部设有放射状布水器，所述进水管的上端通过放射状布水器与进水口连通，所述进水管上从上至下均匀布设有沿圆周排布的出水孔；所述外筒体的下部设有出水口和回流口，所述回流口通过回流泵与废水入口管道连通。

2.根据权利要求1所述的铁碳微电解反应器，其特征在于，所述放射状布水器包括与进水口连通的主干管，主干管上设有多个呈放射状分布的支管，所述支管与主干管连通，支管的下侧均匀布设有等距设置的布水孔。

3.根据权利要求1所述的铁碳微电解反应器，其特征在于，所述填料承载板的底面上设有曝气管，曝气管与填料承载板相接触的一面上均匀布设有布气孔，所述填料承载板下方的外筒体壁上设有进气口，所述进气口与曝气管连通。

4.根据权利要求3所述的铁碳微电解反应器，其特征在于，所述填料承载板为格栅板。

5.根据权利要求3所述的铁碳微电解反应器，其特征在于，所述曝气管沿填料承载板圆周呈环形排布。

6.根据权利要求3所述的铁碳微电解反应器，其特征在于，所述封头的上部设有排气口。

7.根据权利要求1所述的铁碳微电解反应器，其特征在于，所述内筒体与外筒体的内径比为1：（2-5）。

8.根据权利要求3所述的铁碳微电解反应器，其特征在于，所述进水口上设有液体流量计和PH检测仪；所述进气口上设有气体流量计。

9.根据权利要求1所述的铁碳微电解反应器，其特征在于，所述外筒体的底壁为倒锥形结构，其底壁底部设有排污口。