專利名稱：一種微電解廢水處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種水處理設(shè)備，尤其涉及一種微電解廢水處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
鐵碳微電解已經(jīng)越來越廣泛的應(yīng)用于難降解有機廢水預(yù)處理的方法。其基本原理 是，將鐵屑和碳顆粒浸沒在酸性廢水中，由于鐵和碳之間的電極電位差，廢水中會形成無數(shù) 個微原電池。這些細微電池是以電位低的鐵成為陽極，電位高的碳為陰極，在含有酸性電解 質(zhì)的水溶液中發(fā)生電化學反應(yīng)的。反應(yīng)的結(jié)果是鐵受到腐蝕變成二價的鐵離子進入溶液。 由于鐵離子有混凝作用，它與污染物中帶微弱負電荷的微粒異性相吸，形成比較穩(wěn)定的絮 凝物(鐵泥)而去除。通過鐵碳微電解反應(yīng)，可以顯著提高廢水中難生物降解有機物的可 生化性，為進一步生化處理創(chuàng)造有利條件。其反應(yīng)過程如下陽極(Fe) :Fe-2e — Fe2+陰極(C):2H++2e — 2 [H] — H2反應(yīng)中，產(chǎn)生的了初生態(tài)的Fe2+和原子[H]，它們具有高化學活性，能改變廢水中 許多有機物的結(jié)構(gòu)和特性，使有機物發(fā)生斷鏈、開環(huán)等作用。若有曝氣，即充氧和防止鐵屑 板結(jié)。還會發(fā)生下面的反應(yīng)02+4H++4e — 2H2002+2H20+4e — 40F2Fe2++02+4H+ — 2H20+Fe3+反應(yīng)中生成的OH是出水pH值升高的原因，而由Fe2+氧化生成的Fe3+逐漸水解生 成聚合度大的Fe (OH) 3膠體絮凝劑，可以有效地吸附、凝聚水中的污染物，從而增強對廢水 的預(yù)處理效果。鐵碳微電解主要特點是(1)反應(yīng)速率快，一般工業(yè)廢水只需要半小時至數(shù)小時；(2)作用有機污染物質(zhì)范圍廣，如有機氮，含有偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結(jié)構(gòu)的 難降解有機物質(zhì)，顯著提高廢水可生化性，降低對生化系統(tǒng)的毒性；(3)運行成本極低(和其他化學、電化學方法比)，只需要消耗少量的單質(zhì)鐵(最 理想、價廉的是金屬加工廢鐵顆粒)；(4)使用壽命長，維護方便，只要定期的添加鐵屑，惰性電極不用更換；(5)具有良好的混凝效果，COD去除率高；(6)可以達到化學沉淀除磷的效果，還可以通過還原除重金屬；但是，傳統(tǒng)的微電解塔經(jīng)2-3個月運后鐵-碳易發(fā)生鈍化、板結(jié)，降低效果并逐漸失去作用。由于填料層的板結(jié)，空氣不能均勻分布現(xiàn)象也大大降低了鐵碳微電解的效率，同 時板結(jié)也給氣體的傳輸增大了阻力，降低了曝氣效率。同時，由于填料層為較高密度的鐵碳混合物，孔隙率底，采用傳統(tǒng)的曝氣方式往往 會造成氣泡在填料層運動緩慢，無法分散上升的現(xiàn)象，最終導(dǎo)致氣體匯集、氣泡加大成流， 即阻礙了填料與廢水的接觸，同時也降低了氧轉(zhuǎn)移效率。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種能有效防止板結(jié)、可長期穩(wěn)定運行的微電解廢水處理設(shè)備。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種微電解廢水處理設(shè)備，包括反應(yīng)器和進氣 管，所述反應(yīng)器中還設(shè)有攪拌裝置；所述攪拌裝置安裝在傳動軸上，所述傳動軸的上部與電 機相接。上述反應(yīng)器內(nèi)部為鐵碳混合床，混合床中填充鐵碳混合物；為了使鐵碳混合填料 在所述反應(yīng)器內(nèi)由底部經(jīng)所述反應(yīng)器壁緣向上推進，在達到頂部時向中心移動，而后自然 下沉至圓錐底部，形成循環(huán)，所述攪拌裝置優(yōu)選單螺式攪拌槳。為了攪拌力度均勻，所述傳動軸設(shè)在所述反應(yīng)器的軸心位置。作為本實用新型的一種最佳設(shè)計，所述單螺式攪拌槳的葉片外緣與所述反應(yīng)器的 內(nèi)壁保持5 15cm的空隙；所述單螺式攪拌槳平均分布在從填料層底部10 30cm以上起 至填料層頂部10 30cm以下的位置。為了使曝氣系統(tǒng)能夠在填料層中均勻布氣，提高曝氣效率，所述傳動軸的上部為 實心軸，下部為中空軸；所述傳動軸的下部伸出所述反應(yīng)器，與所述進氣管連接；所述反應(yīng) 器內(nèi)的傳動軸的中空軸處設(shè)有與空心軸連通的空心穿孔管，利用傳動軸的轉(zhuǎn)動帶動所述空 心穿孔管進行運動布氣。所述空心穿孔管遠離所述傳動軸的一端用悶板封死；所述空心穿孔管上設(shè)有曝氣 孔，根據(jù)曝氣需求布置所述曝氣孔數(shù)量，所述曝氣孔直徑為3-15mm，所述曝氣孔開孔方向為 斜向45度向下，設(shè)置在前進方向的背面一側(cè)。工作時，氣體經(jīng)所述進氣管進入到空心傳動 軸中，由空心傳動軸輸送至各個空心穿孔管中，最后經(jīng)空心穿孔管的小孔進入到混合填料 層中。為了轉(zhuǎn)動方便，所述傳動軸與所述進氣管轉(zhuǎn)動承接。為了反應(yīng)效果好，所述反應(yīng)器為立式圓筒反應(yīng)器，底部為圓錐形漏斗。作為本實用新型的進一步優(yōu)化，所述反應(yīng)器上還設(shè)有進水口、出水口和排渣口 ；所述進水口由立式反應(yīng)器圓錐體部分的底部橫向進入，進入后微彎，管口斜向向 下；所述反應(yīng)器的上部設(shè)有溢流堰，所述溢流堰外設(shè)置一集水槽，所述出水口設(shè)置在 所述集水槽上；所述排渣口為電動閘門，設(shè)置在距所述反應(yīng)器的底部以上20 50cm處，排渣口直 徑通常為30cm。為了使懸浮物充分沉淀，所述溢流堰與填料層之間的距離不少于0. 6米。本實用新型的有益效果為1、本實用新型通過在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置攪拌裝置，對反應(yīng)器內(nèi)的填料進行攪拌，能夠 有效防止鐵一碳發(fā)生鈍化、板結(jié)，保證空氣在填料層中的傳輸；2、本實用新型優(yōu)選單螺漿作為填料攪拌、混合、運動的推動漿，結(jié)構(gòu)比較簡單，卻 能產(chǎn)生特別理想的攪拌效果，一方面大大提高了反應(yīng)器內(nèi)鐵碳混合物與被處理廢水的均勻 分散效果，使鐵碳填料真正做到不結(jié)塊、不分層；另一方面大大提高了反應(yīng)器的裝載能力，在相同反應(yīng)器條件下，現(xiàn)有的葉片攪拌式反應(yīng)器鐵碳填料只能裝載反應(yīng)器容積的二分之一 以內(nèi)，而現(xiàn)在可以裝載到二分之一以上，因此大大提高了反應(yīng)器的COD處理負荷；3、由于單螺漿采用的是周邊運動的形式，機械力能夠均勻的作用于四周的填料， 使混合填料在反應(yīng)器內(nèi)定向緩慢移動，不僅提高了反應(yīng)器內(nèi)鐵碳填料的均勻分散效果，同 時填料在反應(yīng)器中的沉降循環(huán)使攪拌效果非常明顯，能夠使整個填料層勻和運動；而且，單 螺漿的攪拌方式將區(qū)域攪拌改為定向流動，保護填料免受強制機械力的破碎，保護了填料 的完整性，從機械效率角度所需的動力較小，節(jié)省了運行費用。4、本實用新型反應(yīng)器采用設(shè)計獨特的移動式曝氣管，將曝氣管安置在運動的傳動 軸上，通過傳動軸輸送氣體，氣體被運動的空心穿孔管均勻的分布于填料層的各個部位，避 免出現(xiàn)斷流、短流等效率低下的曝氣方式，有效避免了氣體匯集、運動不暢的現(xiàn)象，大大提 高了反應(yīng)器內(nèi)鐵碳混合物與被處理廢水的均勻分散效果和曝氣效率，從而達到提高COD的 處理效率；5、本實用新型的傳動軸設(shè)置在反應(yīng)器的軸心位置，攪拌力度均勻；攪拌槳上部、底 部兩頭固定，攪拌系統(tǒng)穩(wěn)定，攪拌槳不易變形和移位，克服了以往葉片攪拌式機械傳動部分 以及密封件容易損壞的問題，同時也延長了反應(yīng)器的使用壽命；6、本實用新型反應(yīng)器的進水口位置設(shè)置在反應(yīng)器圓錐體部分的底部，進水口的出 口段在反應(yīng)器底部沿內(nèi)壁切線方向射流布置，進水位置為填料層循環(huán)運動的提升起點，能 夠保證污水隨著填料層進行共運動，延長了廢水的路徑，有效接觸時間更長；7、本實用新型由于反應(yīng)器內(nèi)鐵碳填料的裝載量增加，也克服了水流的短路現(xiàn)象， 使廢水能夠與鐵碳填料充分接觸，從而提高處理效率；8、由于廢水與填料的共移動，這樣大大延長廢水在反應(yīng)器內(nèi)的停留時間，同樣條 件下，廢水的流程更長，與鐵碳接觸時間更多，提高了處理效率。

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型單螺攪拌槳結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型空心穿孔管結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實用新型穿孔管的圖3的A-A剖視放大圖。其中12為填料層；13為水層。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，用實施例的方式對本實用新型技術(shù)方案進行詳細說明，但是本實 用新型的保護范圍不局限于所述實施例。實施例1如圖1 4所示，一種微電解廢水處理設(shè)備，包括反應(yīng)器1和進氣管2，所述反應(yīng) 器1中還設(shè)有單螺式攪拌槳3 ；所述單螺式攪拌槳3安裝在傳動軸4上，所述傳動軸4的上 部接減速電機提供轉(zhuǎn)動動力，；所述傳動軸4設(shè)在所述反應(yīng)器1的軸心位置；所述單螺式攪 拌漿3由寬鋼片制成，呈螺旋式；所述單螺式攪拌槳3的葉片外緣與所述反應(yīng)器1的內(nèi)壁保 持IOcm的空隙；所述單螺式攪拌槳3平均分布在從填料層底部15cm以上起至填料層頂部20cm以下的位置；所述傳動軸4的上部為實心軸，下部為中空軸；所述傳動軸4的下部伸出 所述反應(yīng)器1，與所述進氣管2實現(xiàn)緊密連接，進氣管2與傳動軸4的連接采用轉(zhuǎn)動承接； 所述反應(yīng)器1內(nèi)的傳動軸4的中空軸處設(shè)有與空心軸連通的空心穿孔管5 ；所述空心穿孔 管5遠離所述傳動軸4的一端用悶板封死；所述空心穿孔管5上設(shè)有曝氣孔11，根據(jù)曝氣 需求布置所述曝氣孔數(shù)量，所述曝氣孔直徑為8mm，所述曝氣孔11開孔方向為斜向45度向 下，設(shè)置在前進方向的背面一側(cè)；所述傳動軸4與所述進氣管2轉(zhuǎn)動承接相接；所述反應(yīng)器 1為立式圓筒反應(yīng)器，底部為圓錐形漏斗；所述反應(yīng)器1上還設(shè)有進水口 6、出水口 7和排渣 口 8 ；所述進水口 6由立式反應(yīng)器圓錐體部分的底部橫向進入，進入后微彎，管口斜向向下并與內(nèi)壁相切，避免填料進入管內(nèi)造成進水堵塞；所述反應(yīng)器1的上部設(shè)有溢流堰9，所述 溢流堰9外設(shè)置一集水槽10，所述出水口 7設(shè)置在所述集水槽10上；所述排渣口 8為電動 閘門，設(shè)置在距所述反應(yīng)器1的底部以上30cm處，排渣口直徑為30cm ；所述溢流堰9與填 料層之間的距離為0.8米。
權(quán)利要求一種微電解廢水處理設(shè)備，包括反應(yīng)器(1)和進氣管(2)，其特征在于所述反應(yīng)器(1)中還設(shè)有攪拌裝置；所述攪拌裝置(3)安裝在傳動軸(4)上，所述傳動軸(4)的上部與電機相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電解廢水處理設(shè)備，其特征在于所述攪拌裝置為單螺式 攪拌槳⑶。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微電解廢水處理設(shè)備，其特征在于所述傳動軸(4)設(shè)在所 述反應(yīng)器(1)的軸心位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微電解廢水處理設(shè)備，其特征在于所述單螺式攪拌槳(3) 的葉片外緣與所述反應(yīng)器(1)的內(nèi)壁保持5 15cm的空隙；所述單螺式攪拌槳(3)平均分 布在從填料層底部10 30cm以上起至填料層頂部10 30cm以下的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微電解廢水處理設(shè)備，其特征在于所述傳動軸(4)的上部 為實心軸，下部為中空軸；所述傳動軸(4)的下部伸出所述反應(yīng)器(1)，與所述進氣管(2) 連接；所述反應(yīng)器(1)內(nèi)的傳動軸(4)的中空軸處設(shè)有與空心軸連通的空心穿孔管(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微電解廢水處理設(shè)備，其特征在于所述空心穿孔管(5)遠 離所述傳動軸(4)的一端用悶板封死；所述空心穿孔管(5)上設(shè)有曝氣孔(11)，所述曝氣 孔(11)開孔方向為斜向45度向下，設(shè)置在前進方向的背面一側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微電解廢水處理設(shè)備，其特征在于所述傳動軸(4)與所述 進氣管(2)轉(zhuǎn)動承接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一權(quán)利要求所述的微電解廢水處理設(shè)備，其特征在于所 述反應(yīng)器(1)為立式圓筒反應(yīng)器，底部為圓錐形漏斗。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微電解廢水處理設(shè)備，其特征在于所述反應(yīng)器(1)上還設(shè) 有進水口(6)、出水口 (7)和排渣口 (8)；所述進水口(6)由立式反應(yīng)器圓錐體部分的底部橫向進入，進入后微彎，管口斜向向下；所述反應(yīng)器(1)的上部設(shè)有溢流堰(9)，所述溢流堰(9)外設(shè)置一集水槽(10)，所述出 水口(7)設(shè)置在所述集水槽(10)上；所述排渣口(8)為電動閘門，設(shè)置在距所述反應(yīng)器(1)的底部以上20 50cm處。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的微電解廢水處理設(shè)備，其特征在于所述溢流堰(9)與填料 層之間的距離不少于0.6米。
專利摘要本實用新型提供一種微電解廢水處理設(shè)備，包括反應(yīng)器(1)和進氣管(2)，其特征在于所述反應(yīng)器(1)中還設(shè)有攪拌裝置(3)；所述攪拌裝置(3)安裝在傳動軸(4)上，所述傳動軸(4)的上部與電機相接。本實用新型通過在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置攪拌裝置，對反應(yīng)器內(nèi)的填料進行攪拌，能夠有效防止鐵-碳發(fā)生鈍化、板結(jié)，保證空氣在填料層中的傳輸。
文檔編號C02F1/461GK201592999SQ20092023397
公開日2010年9月29日 申請日期2009年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月20日
發(fā)明者夏金雨, 孫石磊, 宛良明, 張洪軍, 李紅軍, 沈良富, 陳飛 申請人:中環(huán)(中國)工程有限公司