高效微電解多相流氣浮反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種用于化工、制藥等行業(yè)廢水預(yù)處理的高效微電解多相流氣浮反應(yīng)器，包括多相流溶氣進(jìn)水泵，由布水區(qū)、微電解填料區(qū)、氣浮分離區(qū)、清水區(qū)組成的反應(yīng)器主體，設(shè)置在布水區(qū)的布水裝置，連接多相流溶氣進(jìn)水泵與布水裝置的管道，設(shè)置在布水區(qū)和微電解填料區(qū)之間的穿孔隔板，設(shè)置在微電解填料區(qū)內(nèi)的微電解填料，設(shè)置在微電解填料區(qū)和氣浮分離區(qū)之間的隔網(wǎng)，設(shè)置在氣浮分離區(qū)上部的排渣槽，設(shè)置在清水區(qū)下部的出水管，與出水管連接的出水控制閥。
【專利說(shuō)明】高效微電解多相流氣浮反應(yīng)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，特別涉及一種用于化工、制藥行業(yè)等可生化性較差廢水預(yù)處理的高效微電解多相流氣浮反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]化工、制藥等廢水通常具有污染物質(zhì)濃度高、成分復(fù)雜，廢水有一定的毒性，含有多種微生物難于降解的組分等特點(diǎn)，因此，采用單一處理工藝不僅達(dá)標(biāo)困難，而且投資和運(yùn)行成本會(huì)很高，必須將廢水按照濃度高低實(shí)行清污分流，分別收集并選擇有針對(duì)性的物化工藝對(duì)高濃度廢水進(jìn)行預(yù)處理，降低其毒性和濃度并提高其可生化性，然后與低濃度廢水混合進(jìn)行生化處理，經(jīng)生化處理后，出水方可達(dá)到接管或排放標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于高濃度、有毒、生化性較差的廢水通常采用化學(xué)法進(jìn)行預(yù)處理。化學(xué)法預(yù)處理的作用是降低進(jìn)入生化系統(tǒng)的廢水的有機(jī)物濃度；分解大分子芳香烴等生化難降解物質(zhì)，提高可生化性；分解、改性有毒有害物質(zhì)，降低其濃度至生化允許的范圍。廢水化學(xué)處理法與生物處理法相比，能較迅速、有效地去除更多的污染物，可作為生物處理前的預(yù)處理措施，也可以作為生物處理后的三級(jí)處理措施。此法還具有設(shè)備容易操作、容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和控制、便于回收利用等優(yōu)點(diǎn)。化學(xué)處理法能有效地去除廢水中多種劇毒和高毒污染物?；瘜W(xué)法是利用化學(xué)反應(yīng)的作用以去除水中的有機(jī)物、無(wú)機(jī)物雜質(zhì)。主要有化學(xué)混凝法、化學(xué)氧化法、電化學(xué)氧化法等?；瘜W(xué)混凝法作用對(duì)象主要是水 淀或浮渣而去除?；炷ú坏梢匀コ龔U水中的粒徑為10~IOmm的細(xì)小懸浮顆粒，而且還能去除色度，微生物以及有機(jī)物等，該方法受PH值、水溫、水質(zhì)、水量等變化影響大，對(duì)某些可溶性好的有機(jī)、無(wú)機(jī)物質(zhì)去除率低；化學(xué)氧化法通常是以氧化劑對(duì)化工廢水中的有機(jī)污染物進(jìn)行氧化去除的方法。廢水經(jīng)過(guò)化學(xué)氧化還原，可使廢水中所含的有機(jī)和無(wú)機(jī)的有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)變成無(wú)毒或毒性較小的物質(zhì)，從而達(dá)到廢水凈化的目的。常用的有空氣氧化，氯氧化、臭氧化法、微電解法及芬頓氧化法?？諝庋趸蚱溲趸芰θ?，主要用于含還原性較強(qiáng)物質(zhì)的廢水處理，Cl是普通使用的氧化劑，主要用在含酚、含氰等有機(jī)廢水的處理上，用臭氧處理廢水，氧化能力強(qiáng)，無(wú)二次污染。臭氧氧化法、氯氧化法，其水處理效果好，但是能耗大，成本高，不適合處理高濃度化工廢水。
[0003]微電解技術(shù)是目前處理高濃度有機(jī)廢水的一種理想工藝，又稱內(nèi)電解法。它是在不通電的情況下，利用填充在廢水中的鐵碳填料自身產(chǎn)生1.2V電位差對(duì)廢水進(jìn)行電解處理，以達(dá)到降解有機(jī)污染物的目的。
[0004]鐵碳原電池反應(yīng):
陽(yáng)極:Fe - 2e — Fe2+ E (Fe / Fe2+) =0.44V 陰極:2H+ + 2e — H2E (H+/ H2) =0.0OV
當(dāng)有氧存在時(shí)，陰極反應(yīng)如下:
O2 + 4H+ + 4e — 2H20 E (O2)=L 23V O2 + 2H20 + 4e — 40F E (02/0) =0.41V當(dāng)系統(tǒng)通水后，設(shè)備內(nèi)會(huì)形成無(wú)數(shù)的微電池系統(tǒng)，在其作用空間構(gòu)成一個(gè)電場(chǎng)。在處理過(guò)程中產(chǎn)生的新生態(tài)[H]、Fe2+等能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)，比如能破壞有色廢水中的有色物質(zhì)的發(fā)色基團(tuán)或助色基團(tuán)，甚至斷鏈，達(dá)到降解脫色的作用；生成的Fe2+進(jìn)一步氧化成Fe3+，它們的水合物具有較強(qiáng)的吸附-絮凝活性，能大量吸附水中分散的微小顆粒，金屬粒子及有機(jī)大分子。其工作原理基于電化學(xué)、氧化-還原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用對(duì)廢水進(jìn)行處理。該法具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、操作維護(hù)方便，不需消耗電力資源等優(yōu)點(diǎn)。該工藝用于難降解高濃度廢水的預(yù)處理可大幅度地降低COD和色度，提高廢水的可生化性，同時(shí)可對(duì)氨氮的脫除具有很好的效果。
[0005]傳統(tǒng)微電解工藝在使用的過(guò)程中，反應(yīng)產(chǎn)物形成隔離層使微電解不能繼續(xù)進(jìn)行而失去作用，鐵碳填料很容易鈍化板結(jié)，形成短路和溝流，導(dǎo)致處理效果下降，出水水質(zhì)惡化，為維持處理效果必須頻繁地更換微電解材料，不僅運(yùn)行費(fèi)用高而且給運(yùn)行管理帶來(lái)很大不便。另外，現(xiàn)有微電解反應(yīng)器通常只能實(shí)現(xiàn)單一微電解反應(yīng)，無(wú)法同步去除反應(yīng)中生成的懸浮物，只能通過(guò)另外設(shè)置的沉淀裝置或氣浮裝置去除出水中的懸浮物，增加了水處理系統(tǒng)總投資成本，這都嚴(yán)重影響了微電解工藝的利用和推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種用于化工、制藥行業(yè)廢水的預(yù)處理的高效微電解多相流氣浮反應(yīng)器，該反應(yīng)器將微電解和多相流氣浮技術(shù)原理進(jìn)行了有機(jī)巧妙結(jié)合，通過(guò)采用多相流泵對(duì)原水進(jìn)行高壓溶氣后，將溶氣后的原水送入反應(yīng)器底部布水區(qū)，在布水區(qū)內(nèi)，高壓溶解在原水里的空氣得到迅速減壓釋放，形成30 μ m-50 μ m的微小氣泡，微氣泡和原水從下向上流經(jīng)反應(yīng)器填料區(qū)，原水在填料區(qū)進(jìn)行微電解反應(yīng)，反應(yīng)后的生成物絮體在水和微氣泡的作用下繼續(xù)上升，之后水溢流過(guò)反應(yīng)器內(nèi)層隔板進(jìn)入清水室向下流動(dòng)，并最終通過(guò)清水室下部出水口排出反應(yīng)器，而微電解反應(yīng)生成物絮體形成的浮渣在微氣泡粘附和浮力作用下在反應(yīng)器上部形成浮渣層，浮渣定時(shí)通過(guò)排渣槽排出反應(yīng)器。高壓溶氣提高了水中的含氧量，有利于促進(jìn)微電解作用的高效發(fā)揮，微小氣泡能提供更大的比表面積，有利于吸附更多的反應(yīng)生成物絮體，使氣浮去除效率更高，向上流動(dòng)的水和無(wú)數(shù)微氣泡產(chǎn)生的浮力使鐵碳填料呈流化態(tài)，增加了水和填料的充分接觸反應(yīng)機(jī)會(huì)，提高了微電解反應(yīng)效率，此外，反應(yīng)生成物的及時(shí)去除和填料的流化態(tài)均可有效避免填料板結(jié)鈍化現(xiàn)象。本發(fā)明的高效微電解多相流氣浮反應(yīng)器，克服了現(xiàn)有微電解反應(yīng)器技術(shù)處理廢水效率低，填料易板結(jié)鈍化等缺點(diǎn)，同時(shí)省掉了微電解曝氣裝置和后續(xù)的混凝沉淀或氣浮設(shè)施。相較現(xiàn)有技術(shù)，該反應(yīng)器用于化工、制藥等廢水預(yù)處理，具有效果顯著，節(jié)省投資和占地，能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)，也可廣泛應(yīng)用于其它行業(yè)的高濃度、難降解、有毒性的廢水預(yù)處理。
[0007]本發(fā)明的高效微電解多相流氣浮反應(yīng)器，包括多相流溶氣進(jìn)水泵，由布水區(qū)、微電解填料區(qū)、氣浮分離區(qū)、清水區(qū)組成的反應(yīng)器主體，設(shè)置在布水區(qū)的布水裝置，連接多相流溶氣進(jìn)水泵與布水裝置的管道，設(shè)置在布水區(qū)和微電解填料區(qū)之間的穿孔隔板，設(shè)置在微電解填料區(qū)內(nèi)的微電解填料，設(shè)置在微電解填料區(qū)和氣浮分離區(qū)之間的隔網(wǎng)，設(shè)置在氣浮分離區(qū)上部的排渣槽，設(shè)置在清水區(qū)下部的出水管，與出水管連接的出水控制閥。其特征在于所述的布水區(qū)位于反應(yīng)器主體的下部，所述的微電解填料區(qū)位于反應(yīng)器主體的中部，所述的氣浮分離區(qū)位于反應(yīng)器主體的上部，所述的清水區(qū)位于反應(yīng)器主體的外側(cè)，所述的布水區(qū)、微電解填料區(qū)通過(guò)隔板與清水區(qū)隔斷，所述的微電解填料為規(guī)整形鐵碳燒結(jié)體，比重為1.(Tl.lg/cm3，所述的多相流溶氣進(jìn)水泵為成熟市售產(chǎn)品，如德國(guó)EDUR公司的多相流溶氣泵，日本尼可尼公司的多相流溶氣泵。
[0008]本發(fā)明的高效微電解多相流氣浮反應(yīng)器，與現(xiàn)有技術(shù)相比，它有以下有益效果:克服了現(xiàn)有微電解反應(yīng)器技術(shù)處理廢水效率低，填料易板結(jié)鈍化等缺點(diǎn)，同時(shí)省掉了微電解曝氣裝置和后續(xù)的混凝沉淀或氣浮設(shè)施，具有效果顯著，節(jié)省投資和占地，能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)。[0009]【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]【具體實(shí)施方式】:下面結(jié)合附圖的具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，圖1所示結(jié)構(gòu)為本發(fā)明其中的一個(gè)優(yōu)選結(jié)構(gòu)，它是高效微電解多相流氣浮反應(yīng)器，主要包括多相流溶氣進(jìn)水泵1，由布水區(qū)2、微電解填料區(qū)3、氣浮分離區(qū)4、清水區(qū)5組成的反應(yīng)器主體，設(shè)置在布水區(qū)2的布水裝置6、連接多相流溶氣進(jìn)水泵I與布水裝置6的管道7，設(shè)置在布水區(qū)2和微電解填料區(qū)3之間的穿孔隔板8，設(shè)置在微電解填料區(qū)3內(nèi)的微電解填料9，設(shè)置在微電解填料區(qū)3和氣浮分離區(qū)4之間的隔網(wǎng)10，設(shè)置在氣浮分離區(qū)4上部的排渣槽11，設(shè)置在清水區(qū)5下部的出水管12，與出水管12連接的出水控制閥13。布水區(qū)2位于反應(yīng)器主體的下部，微電解填料區(qū)3位于反應(yīng)器主體的中部，氣浮分離區(qū)4位于反應(yīng)器主體的上部，清水區(qū)5位于反應(yīng)器主體的外側(cè)，布水區(qū)2、微電解填料區(qū)3通過(guò)隔板14與清水區(qū)5隔斷。
【權(quán)利要求】
1.高效微電解多相流氣浮反應(yīng)器，其特征在于包括多相流溶氣進(jìn)水泵，由布水區(qū)、微電解填料區(qū)、氣浮分離區(qū)、清水區(qū)組成的反應(yīng)器主體，設(shè)置在布水區(qū)的布水裝置，連接多相流溶氣進(jìn)水泵與布水裝置的管道，設(shè)置在布水區(qū)和微電解填料區(qū)之間的穿孔隔板，設(shè)置在微電解填料區(qū)內(nèi)的微電解填料，設(shè)置在微電解填料區(qū)和氣浮分離區(qū)之間的隔網(wǎng)，設(shè)置在氣浮分離區(qū)上部的排渣槽，設(shè)置在清水區(qū)下部的出水管，與出水管連接的出水控制閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效微電解多相流氣浮反應(yīng)器，其特征在于所述的布水區(qū)位于反應(yīng)器主體的下部，所述的微電解填料區(qū)位于反應(yīng)器主體的中部，所述的氣浮分離區(qū)位于反應(yīng)器主體的上部，所述的清水區(qū)位于反應(yīng)器主體的外側(cè)，所述的布水區(qū)、微電解填料區(qū)通過(guò)隔板與清水區(qū)隔斷。
【文檔編號(hào)】C02F1/461GK103936208SQ201410142971
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】張亮, 王冬梅 申請(qǐng)人:無(wú)錫博美環(huán)境工程有限公司