CN220116369U - 一种活动床微电解装置以及含氟废水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种活动床微电解装置以及含氟废水处理系统，电解装置包括连接有驱动机构的滚筒，所述滚筒内中部设有进水进气管，位于滚筒外部的进水进气管一端设有进水进气口，位于滚筒内部的进水进气管上设有多个出水出气孔，在滚筒外壁上设有多个排水孔，滚筒外壁与进水进气管之间设有填料。本装置采用了活动床式微电解装置，结构合理，在滚筒转动、填料活动等的作用下，有效地解决了填料材料的板结、堵塞以及废水的偏流、短路等问题。

Description

一种活动床微电解装置以及含氟废水处理系统

技术领域

本实用新型主要涉及废水处理相关技术领域，具体是一种活动床微电解装置以及含氟废水处理系统。

背景技术

目前含氟废水的处理方法，常见的有药剂法和过滤法。药剂法是以加钙盐、铁盐或铝盐为主，使之形成氟化物沉淀除去，但最低仅可处理至含氟量为7.0mg/L。过滤法虽然能将含氟量处理至较低，但所用的膜（返渗透）易堵塞，离子交换树脂需要进行再生处理，其浓缩液处理起来难度更大。因此，现有的处理方法以药剂法为主。

现在有一种废水的微电解处理工艺。所谓微电解，就是利用性质不同的两种材料组成原电池，对水进行电解，以此破坏水中大分子化合物，以利后续生化处理。目前最常用的填料材料是铁和碳，装置为固定床。

由于氟是一种非常活泼的元素，在水中能与其它物质化合，当用药剂处理时，药剂用量一般过量较多，这无疑增加了成本。同时，废水中的成分非常复杂，一般含有有机成分。这些有机组分会对氟离子起屏蔽作用，这也进一步增加了处理难度。目前所用药剂一般为铝盐、铁盐或钙盐。由于存在盐效应，使形成的氟化物溶解，加大药剂用量的同时，也带来新的污染。产生的污泥也随之增加。

现有微电解装置为固定床，采用下进上出的方式运行，由于水中含有固体颗粒和反应产物，存在的问题是材料易板结、装置易堵塞、还时常出现废水的“短路”、“偏流”等现象，处理效果会逐步衰退，使应用受到限制。

实用新型内容

为解决目前技术的不足，本实用新型结合现有技术，从实际应用出发，提供一种活动床微电解装置以及含氟废水处理系统，以提高污水处理效果、减少环境污染。

本实用新型的技术方案如下：

根据本实用新型的一个方面，提供一种活动床微电解装置，包括连接有驱动机构的滚筒，所述滚筒内中部设有进水进气管，位于滚筒外部的进水进气管一端设有进水进气口，位于滚筒内部的进水进气管上设有多个出水出气孔，在滚筒外壁上设有多个排水孔，滚筒外壁与进水进气管之间设有填料。

进一步，所述出水出气孔沿所述进水进气管轴向依次间隔布置。

进一步，所述排水孔沿滚筒外壁轴向以及周向依次间隔布置。

进一步，所述滚筒由一对滚圈以及位于两滚圈之间的滚筒外壁构成。

进一步，所述驱动机构包括两个滚轮，两滚圈分别安放在对应的滚轮上，各滚轮上的轴分别安装在轴承座上，至少一侧滚轮上的轴与带电动机的减速机的输出轴固定连接。

根据本实用新型另一个方面，提供一种含氟废水处理系统，包括聚丙烯酰胺化药机、原水池、一级分离罐、盐酸储罐、中间水箱、二级分离罐以及上述的活动床微电解装置；

所述原水池、一级分离罐、中间水箱、活动床微电解装置以及二级分离罐之间依次连接， 聚丙烯酰胺化药机连接一级分离罐、二级分离罐的进端，盐酸储罐连接中间水箱，中间水箱出端与活动床微电解装置的进水进气口连接，活动床微电解装置的出端与二级分离罐进端连接。

进一步，还包括空气压缩机，所述空气压缩机的出端与活动床微电解装置的进水进气口连接。

进一步，还包括压滤机，所述一级分离罐的下部出端以及二级分离罐的下部出端与所述压滤机进端连接。

进一步，所述一级分离罐出端设置于上部，所述二级分离罐出端设置于上部且连接有外排水管。

进一步，所述活动床微电解装置的填料为铝系合金。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型采用了活动床式微电解装置，结构合理，在滚筒转动、填料活动等的作用下，有效地解决了填料材料的板结、堵塞以及废水的偏流、短路等问题。

2、本实用新型的处理系统，其技术可用于电厂脱硫废水、循环水及其它化工含氟废水的处理，通过大量试验，电厂脱硫废水处理，氟含量由100mg/L左右，可处理至1.5mg/L以下（去除90%以上），达到排放要求。

附图说明

附图1为本实用新型微电解装置结构示意图。

附图2为本实用新型废水处理系统结构示意图。

附图中所示标号：

1、聚丙烯酰胺化药机；2、原水池；3、一级分离罐；4、盐酸储罐；5、中间水箱；6、空气压缩；7、活动床微电解装置；8、二级分离罐；9、压滤机；

71、轴承座；72、滚轮；73、滚圈；74、排水孔；75、填料；76、进水进气管；77、进水进气口；78、减速机；79、滚筒外壁；761、出水出气孔。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

实施例1

本实施例提供一种活动床微电解装置。本活动床微电解装置结构如图1所示。

本实施例的活动床微电解装置包括由一对滚圈73、两滚圈73之间的滚筒外壁79构成的滚筒。滚筒中部有进水进气管76，该所述的进水进气管76设置在滚筒内部中间，其一端穿过滚圈73设置在滚筒外部，另一端连接到另一个滚圈73的内壁上。位于滚筒外面的进水进气管76上有进水进气口77，滚筒里面的进水进气管76上有多个出水出气孔761，优选的，多个出水出气孔761沿轴向方向依次间隔布置，以方便水和气的均匀排出。滚筒外壁79上有多个排水孔74，优选的，多个排水孔74沿滚筒外壁79轴向和周向均匀阵列布置。在滚筒外壁79与进水进气管76之间有填料75，两滚圈73分别安放在滚轮72上，各滚轮72上的轴分别安装在轴承座71上，至少一侧的滚轮72上的轴与带电动机的减速机78的输出轴固定在一起。

本实施例所提供的上述活动床微电解装置中，使用时，将废水和空气压缩机产生的压缩空气从进水进气口77进入滚筒内（可在进水进气口77处设置旋转接头）。带电动机的减速机78带动滚轮72转动，从而带动滚筒转动。滚筒内的填料75随滚筒转动而活动，变固定床为动态床，填料75可与废水充分接触，处理后的废水及产物在压缩空气的作用下可及时通过排水口74排出，有效地解决了材料板结、堵塞、偏流和短路等问题。

优选的，本实施例中填料可采用铝系合金材料，在该材料中含有铝和非金属元素。

实施例2

本实施例提供一种基于实施例1所提供活动床微电解装置的含氟废水处理系统。系统原理及机构图如图2所示。

本实施例的含氟废水处理系统主要包括聚丙烯酰胺化药机1、原水池2、一级分离罐3、盐酸储罐4、中间水箱5、空气压缩机6、实施例1中的活动床微电解装置7、二级分离罐8、压滤机9等。

原水池2的出端经提升设备与一级分离罐3的进端相连，一级分离罐3的进端还与聚丙烯酰胺化药机2的出端相连，一级分离罐3的上部出端与中间水箱5的进端相连，一级分离罐3的下部出端与压滤机9相连，盐酸储罐4的出端与中间水箱5的另一进端相连，中间水箱5的出端经提升设备与活动床微电解装置7的进水进气口77相连，空气压缩机6的出端也与活动床微电解装置7的进水进气口77相连。活动床微电解装置7的出端经提升设备与二级分离罐8的进端相连，聚丙烯酰胺化药机1的另一出端也经提升设备与二级分离罐8的进端相连，二级分离罐8的上部出端为外排水管，二级分离罐8的下部出端与压滤机9的进端相连。

在本实施例上述的连接结构中，所述的提升设备通常为泵，所述的“相连”是由管线连接而成的，可在管线上根据实际需求安装泵以及流量计等。

本实施例的废水处理系统，将原水池2内的含氟废水提升至一级分离罐3同时通过聚丙烯酰胺化药机1加入聚丙烯酰胺溶液，进行沉淀分离，聚丙烯酰胺溶液的浓度可按质量百分比计为0.1—0.3%，在每立方米废水中的用量为10—30L，一级分离罐3的上部出水进入中间水箱5，向中间水箱5内通过盐酸储罐4加入盐酸，调节pH值4—5，一级分离罐3分离出的污泥从一级分离罐3下部进入压滤机9，将中间水箱5内的废水送入活动床微电解装置7，同时用空气压缩机6向活动床微电解装置7内送入压缩空气，以加速反应速度，使反应更加充分，压缩空气和废水进入进水进气管76并从进水进气管76上的出水出气孔排出，加入压缩空气后可促进废水及反应产物向外排出，同时，空气中的氧气可起到氧化作用，加快反应。将活动床微电解装置7的出水送入二级分离罐8，同时通过聚丙烯酰胺化药机1加入聚丙烯酰胺，使氟化物形成沉淀，聚丙烯酰胺溶液的浓度按质量百分比计为0.1—0.3%，在每立方米废水中的用量为10—30L，二级分离罐8的上部出水达标时排放，二级分离罐8下部分离出的污泥送压滤机9进行压滤处理。

如煤在燃烧过程中，生成物非常复杂，除CO₂、CO、SO₂、NO_X外，还会生成更复杂的大分子化合物（如酚类）。这些物质被水吸收后，会以胶体的形式存在于水中，对水中的F^-离子起屏蔽作用，这也是药剂处理反应不彻底的重要原因。另外，氟是非常活跃的元素，其氧化能力最强，在上述反应中，不可避免地会生成氟的化合物。氟的有机物性质非常稳定，用药剂也很难从水中将其去除。因此本实施例采用微电解的方法，利用微电解释放的能量对其进行电解。打破原有体系平衡，使之形成新的氟化物，然后加絮凝剂沉淀除去。

作为本实施例的一种优选方案，活动床微电解装置7的填料75采用铝系合金，除了含铝，还含有非金属元素，在铝和非金属间形成原电池。在铝系微电极材料中，基体铝为阳极，其中的非金属元素为阴极，置于含氟废水中，即发生电极反应，在阳极铝失去电子，在阴极氟获得电子。在酸性介质中，铝失去电子给予水中质子氢，氢获得电子后具有一定能量，它去撞击碳链上的其它原子或官能团，引起分子链振动、变形、断裂，并形成新的物质，反应形成的络离子，加入助凝剂聚丙烯酰胺后，会以沉淀的形式与水分离。实际上，以上反应要复杂的多，氟在水中也绝非以简单的F^-离子形式存在。由于废水的成分非常复杂，氟可能是络离子，也可能是氟的有机物，这就要求除氟时，必须考虑其它因素的影响。本发明的关键，就是通过微电解，利用上述反应释放的能量，破坏原体系平衡，建立新的体系，借以把氟除去。

大量的试验证明，本废水处理系统在除氟的同时，也能去除有机物，在微电解反应30分钟后，废水中的CODcr由238.56mg/L降至195.52mg/L。电厂脱硫废水处理，氟含量由100mg/L左右，可处理至1.5mg/L以下（去除90%以上），达到排放要求。

Claims (10)

1.一种活动床微电解装置，其特征在于，包括连接有驱动机构的滚筒，所述滚筒内中部设有进水进气管（76），位于滚筒外部的进水进气管（76）一端设有进水进气口（77），位于滚筒内部的进水进气管（76）上设有多个出水出气孔（761），在滚筒外壁（79）上设有多个排水孔（74），滚筒外壁（79）与进水进气管（76）之间设有填料（75）。

2.根据权利要求1所述的活动床微电解装置，其特征在于，所述出水出气孔（761）沿所述进水进气管（76）轴向依次间隔布置。

3.根据权利要求1所述的活动床微电解装置，其特征在于，所述排水孔（74）沿滚筒外壁（79）轴向以及周向依次间隔布置。

4.根据权利要求1所述的活动床微电解装置，其特征在于，所述滚筒由一对滚圈（73）以及位于两滚圈（73）之间的滚筒外壁（79）构成。

5.根据权利要求4所述的活动床微电解装置，其特征在于，所述驱动机构包括两个滚轮（72），两滚圈（73）分别安放在对应的滚轮（72）上，各滚轮（72）上的轴分别安装在轴承座（71）上，至少一侧滚轮（72）上的轴与带电动机的减速机（78）的输出轴固定连接。

6.一种含氟废水处理系统，其特征在于，包括聚丙烯酰胺化药机（1）、原水池（2）、一级分离罐（3）、盐酸储罐（4）、中间水箱（5）、二级分离罐（8）以及权利要求1-5任一项所述的活动床微电解装置（7）；

所述原水池（2）、一级分离罐（3）、中间水箱（5）、活动床微电解装置（7）以及二级分离罐（8）之间依次连接，聚丙烯酰胺化药机（1）连接一级分离罐（3）、二级分离罐（8）的进端，盐酸储罐（4）连接中间水箱（5），中间水箱（5）出端与活动床微电解装置（7）的进水进气口（77）连接，活动床微电解装置（7）的出端与二级分离罐（8）进端连接。

7.根据权利要求6所述的含氟废水处理系统，其特征在于，还包括空气压缩机（6），所述空气压缩机（6）的出端与活动床微电解装置（7）的进水进气口（77）连接。

8.根据权利要求6所述的含氟废水处理系统，其特征在于，还包括压滤机（9），所述一级分离罐（3）的下部出端以及二级分离罐（8）的下部出端与所述压滤机（9）进端连接。

9.根据权利要求6所述的含氟废水处理系统，其特征在于，所述一级分离罐（3）出端设置于上部，所述二级分离罐（8）出端设置于上部且连接有外排水管。

10.根据权利要求6所述的含氟废水处理系统，其特征在于，所述活动床微。