專利名稱：一種高濃度難降解的有機(jī)廢水處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及廢水處理設(shè)備，特別提供了一種高濃度難降解的有機(jī)廢水處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)展和擴(kuò)大，生產(chǎn)過程中排放大量有毒有害物質(zhì)對(duì)自然環(huán)境的污染日益加劇，對(duì)人類健康的危害也日益普遍和嚴(yán)重。其中有很大一部分是難降解的高濃度有機(jī)廢水，對(duì)環(huán)境的污染程度很大，采用常規(guī)的生物或物理化學(xué)凈化方法處理難以滿足技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求。因此，這類高濃度工業(yè)有機(jī)廢水的凈化處理問題已成為目前國內(nèi)外環(huán)保領(lǐng)域中的難題之一，越來越受到人們的關(guān)注。所謂“高濃度”是指廢水的有機(jī)物濃度(以COD計(jì))在2000 mg/L以上，有的甚至高達(dá)每升幾萬至十幾萬毫克。所謂“難降解”是指廢水的可生化性較低(BOD5/COD值一般均在 0. 3以下甚至更低)，難以生物降解?；衔镫y降解的原因有兩方面一是化合物本身的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)，使其具有抗降解性；二是其存在的環(huán)境，包括物理因素(如溫度、化合物的可接近性等)、化學(xué)因素(如PH值、化合物濃度、氧化還原電位、協(xié)同或拮抗效應(yīng)等)、生物因素(如微生物生存的條件、適應(yīng)時(shí)間等)阻止其降解。因此，業(yè)內(nèi)普遍將COD濃度大于2000mg/L、 B0D5/C0D值低于0. 3的有機(jī)廢水統(tǒng)一稱為“高濃度難降解有機(jī)廢水”。高濃度難降解有機(jī)廢水主要來自印染、石油化工、食品、發(fā)酵、屠宰、皮革、造紙、制藥、橡膠、紡織、農(nóng)藥、焦化等行業(yè)的工業(yè)廢水。由于生產(chǎn)過程、原料和產(chǎn)品的不同，廢水具有不同的性質(zhì)和成分，具有來源廣、水量大、危害嚴(yán)重等特點(diǎn)。其排放不但給環(huán)境帶來了嚴(yán)重污染，同時(shí)對(duì)人體、水體、水生物及農(nóng)作物產(chǎn)生了嚴(yán)重危害。難降解有機(jī)物容易在水體、土壤等自然介質(zhì)中積累，然后通過食物鏈進(jìn)入生物體并逐漸富集，對(duì)生物體細(xì)胞產(chǎn)生不可逆的改變，誘導(dǎo)致癌、致畸、致突變效應(yīng)，危害人體健康。因此，這些化合物被國內(nèi)外環(huán)境保護(hù)部門列入污染物優(yōu)先控制的黑名單中。目前，處理高濃度難降解廢水的常規(guī)方法有物化法、化學(xué)法和生物法三大類。物化法主要包括絮凝法、吸附法、燃燒法等；傳統(tǒng)的化學(xué)法主要包括化學(xué)試劑氧化法、電解法； 生物法分為好氧法和厭氧法。但大多數(shù)方法應(yīng)用于這類污水的處理時(shí)，會(huì)產(chǎn)生這樣那樣的問題。如絮凝法對(duì)于溶解性好的廢水效果很差，吸附法沒有從根本上去除污染物，燃燒法處理費(fèi)用昂貴，生物法對(duì)于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的有機(jī)物效果差。并且有害物質(zhì)使得微生物無法正常工作，甚至中毒死亡，生化法常常難以達(dá)到理想效果，所以需要經(jīng)濟(jì)快速的預(yù)處理方法，其目的就是破壞有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和特性，解除毒性、提高生物降解性，使廢水適于生化處理。微電解法是利用金屬腐蝕原理，形成原電池對(duì)廢水進(jìn)行處理的良好工藝，又稱內(nèi)電解法、鐵屑過濾法等。該工藝是在20世紀(jì)70年代應(yīng)用到廢水治理中的，由于該法具有適用范圍廣、處理效果好、使用壽命長、成本低廉及操作維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，并使用廢鐵屑為原料，也不需消耗電力資源，具有“以廢治廢”的意義。該工藝技術(shù)自誕生開始，即在美、蘇、日等國家引起廣泛重視，已有很多的專利，并取得了一些實(shí)用性的成果。而我國從20世紀(jì)80
3年代開始這一領(lǐng)域的研究，也已有不少文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)。特別是近幾年來，進(jìn)展較快，在印染廢水、 電鍍廢水、石油化工廢水及含砷含氰廢水的治理方面相繼有研究報(bào)道。但該方法在實(shí)際運(yùn)行中也暴露了一些問題，主要有以下幾點(diǎn)(1) 鐵屑處理裝置經(jīng)一段時(shí)間的運(yùn)行后，鐵屑易結(jié)塊，出現(xiàn)溝流等現(xiàn)象，大大降低處理效果，且微電解塔高時(shí)，底部的鐵屑?jí)簩?shí)作用過大，易結(jié)塊，可能在運(yùn)行過程中表面沉積沉淀物使鐵產(chǎn)生鈍化，降低處理效果。(2) 在實(shí)際工程中更換填料的工作量是巨大的，頻繁更換填料所帶來的是使用成本的大幅上升以及人力，物力，財(cái)力的大量投入。(3) 鐵碳原料如果混合分配不均，容易出現(xiàn)陰陽極分離，從而影響原電池反應(yīng)， 使填料處理廢水效率大大降低，并造成不必要的材料浪費(fèi)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種高濃度難降解的有機(jī)廢水處理設(shè)備，以解決微電解方法中的鐵屑易結(jié)塊、出現(xiàn)溝流、物料混合不均、需頻繁更換填料等問題。本實(shí)用新型提供了一種高濃度難降解的有機(jī)廢水處理設(shè)備，所述廢水處理設(shè)備包括一罐體，罐體的下部1設(shè)有進(jìn)水口 11，罐體的上部3設(shè)有出水口 31，其特征在于罐體的中部2形成物料混合區(qū)，該混合區(qū)中設(shè)有填料21，所述的填料21形狀和尺寸與罐體相匹配， 填料21上設(shè)有蜂窩狀管道211，其中，通過微電解多通道蜂窩狀填料的使用能很好地解決鐵碳原料混合分配不均，易結(jié)塊，易產(chǎn)生鈍化，比表面積小等問題，提高了高濃度難降解廢水的可生化性，為后續(xù)的物化處理減輕極大負(fù)擔(dān)。其中，上述罐體的中部2設(shè)有檢修口 22，以便隨時(shí)對(duì)罐體中部的多通道蜂窩狀填料進(jìn)行檢修。上述的填料21優(yōu)選設(shè)有5個(gè)、9個(gè)、7個(gè)或16個(gè)蜂窩狀的管道，其厚度均為5cm，具體尺寸可以根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場廢水及工藝情況進(jìn)行改動(dòng)加工。本實(shí)用新型中微電解的原理依據(jù)主要有以下四點(diǎn)(1)氧化還原反應(yīng)鐵是活潑金屬，在偏酸性水溶液中能夠發(fā)生如下反應(yīng)Fe +2H. 一 Fe2++H2當(dāng)水中存在氧化劑時(shí)，F(xiàn)e2+可進(jìn)一步被氧化為Fe3+。從鐵的電極電位可以知道，在金屬活動(dòng)順序表中排在鐵后面的金屬有可能被鐵置換出來而沉積在鐵的表面上。同樣，其他氧化性較強(qiáng)的離子或化合物也會(huì)被鐵或亞鐵離子還原成毒性較小的還原態(tài)。例如六價(jià)鉻轉(zhuǎn)化為毒性較小的三價(jià)鉻。鐵的還原能力也可使某些有機(jī)物還原成還原態(tài)。硝基苯可被活性金屬還原成胺基就是其中一例，還原后的胺基有機(jī)物色淡，且易被微生物氧化分解，使廢水中的色度得以降低，可生化性提高，為進(jìn)一步的生化處理創(chuàng)造了條件。(2)原電池反應(yīng)鑄鐵是鐵和碳的合金，即由純鐵和Fe，C及一些雜質(zhì)組成。鑄鐵中的碳化鐵為極小的顆粒，分散在鐵內(nèi)。碳化鐵比鐵的腐蝕趨勢(shì)低，因此，當(dāng)鑄鐵浸人水中時(shí)就構(gòu)成了成千上萬個(gè)細(xì)小的微電池，純鐵成為陽極，碳化鐵及雜質(zhì)則成為陰極，發(fā)生電極反應(yīng)，這便是微觀
4電池。當(dāng)體系中有活性炭等宏觀陰極材料存在時(shí)，又可以組成宏觀電池，其基本電極反應(yīng)如下陽極反應(yīng)=Feje-I^e2+陰極反應(yīng)2H++2e一 H2當(dāng)然，陰極過程也可以是有機(jī)物的還原，電極反應(yīng)生成的產(chǎn)物具有較高的化學(xué)活性，在中性或偏酸性的環(huán)境中，鑄鐵電極本身及其所產(chǎn)生的新生態(tài)H，!^2+等均能與廢水中許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)，能破壞有色廢水中發(fā)色物質(zhì)的發(fā)色結(jié)構(gòu)，達(dá)到脫色的目的，對(duì)二硝基氯苯廢水，廢水中所含物質(zhì)的硝基可全部轉(zhuǎn)化為胺基，從而使廢水的色度降低，可生化性大幅度提高。(3)物理吸附在弱酸性溶液中，鐵屑豐富的比表面積顯出較高的表面活性，能吸附多種金屬離子，能促進(jìn)金屬的去除，同時(shí)鐵屑中的微碳粒對(duì)金屬的吸附作用也是不可忽視的。而巨鑄鐵是一種多孔性的物質(zhì)，其表面具有較強(qiáng)的活性，能吸附廢水中的有機(jī)污染物，凈化廢水，特別是加人煙道灰等物質(zhì)時(shí)，其很大的比表面積和微晶表面上含有大量不飽和鍵和含氧活性基團(tuán)，在相當(dāng)寬的PH值范圍內(nèi)對(duì)一些分子都有吸附作用。(4)鐵的混凝沉淀作用在酸性條件下，用鐵屑處理廢水時(shí)，會(huì)產(chǎn)生!^2+和狗3+。Fe2+和狗2+是很好的絮凝劑，把溶液PH調(diào)至堿性且有02存在時(shí)，會(huì)形成絮凝沉淀。反應(yīng)式如下Fe2++20H—Fe (OH) 24Fe2++80H> 02+2H20_4Fe (OH) 3生成的Fe(OH)3是膠體絮凝劑，它的吸附能力高于一般水解得到的Fe(OH)3吸附能力。這樣廢水中原有的懸浮物，通過微電池反應(yīng)產(chǎn)生的不溶物均可被其吸附凝聚。另外 !^2+和狗3+&將和一些無機(jī)物發(fā)生反應(yīng)生成沉淀物而去除這些無機(jī)物，以減少其對(duì)后續(xù)生化段的毒害性。如S2_，CN —等將生成!^SJe3[Fe (CN) J2Je4[Fe (CN) 6]:等沉淀而被去除。本實(shí)用新型提供的高濃度難降解的有機(jī)廢水處理設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)具體如下1、該設(shè)備通過新的填料結(jié)構(gòu)和檢修口的設(shè)置，解決了以往微電解填料的容易板結(jié)，難更換等問題，并且采用球狀結(jié)構(gòu)減少了以往鐵碳填料在更換時(shí)不必要的浪費(fèi)，同時(shí)根據(jù)新型微電解多通道蜂窩填料消耗的體積變化來確定投加量。2、該設(shè)備針對(duì)大多數(shù)高濃度難降解有機(jī)廢水，COD去除率一般在20-50%左右，同時(shí)B/C值可提高0. 1-0. 4，提高了廢水的可生化性，為后續(xù)的物化處理減輕極大負(fù)擔(dān)，對(duì)印染廢水具有良好的脫色效果。3、該設(shè)備針對(duì)某些特殊廢水，通過該產(chǎn)品微電解作用，COD值變化不大，但可生化性有較大提高，極大提高后續(xù)工藝的COD去除率，主要是微電解作用，將不易降解的大分子物質(zhì)分解出小分子可降解物質(zhì)。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明


圖1為高濃度難降解的有機(jī)廢水處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為具有7個(gè)蜂窩狀管道的填料示意5[0040]圖3為具有16個(gè)蜂窩狀管道的填料示意圖；圖4為具有5個(gè)蜂窩狀管道的填料示意圖；圖5為具有9個(gè)蜂窩狀管道的填料示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體的實(shí)施例來進(jìn)一步解釋本發(fā)明，但其并不限制本發(fā)明。實(shí)施例1一種高濃度難降解的有機(jī)廢水處理設(shè)備，具體見
圖1，所述廢水處理設(shè)備包括一罐體，罐體的下部1設(shè)有進(jìn)水口 11，罐體的上部3設(shè)有出水口 31，其特征在于罐體的中部2 形成物料混合區(qū)，該混合區(qū)中設(shè)有填料21，所述的填料21形狀和尺寸與罐體相匹配，填料 21上設(shè)有蜂窩狀管道211 ；其中，罐體的中部2上下端依次設(shè)有檢修口 22，填料21上設(shè)有7 個(gè)蜂窩狀管道211，其厚度為5cm，具體見圖2。實(shí)施例2一種高濃度難降解的有機(jī)廢水處理設(shè)備，所述廢水處理設(shè)備包括一罐體，罐體的下部1設(shè)有進(jìn)水口 11，罐體的上部3設(shè)有出水口 31，其特征在于罐體的中部2形成物料混合區(qū)，該混合區(qū)中設(shè)有填料21，所述的填料21形狀和尺寸與罐體相匹配，填料21上設(shè)有蜂窩狀管道211 ；其中，罐體的中部2上端設(shè)有檢修口 22，填料21上設(shè)有16個(gè)蜂窩狀管道 211，其厚度為5cm，具體見圖3。實(shí)施例3一種高濃度難降解的有機(jī)廢水處理設(shè)備，具體見
圖1，所述廢水處理設(shè)備包括一罐體，罐體的下部1設(shè)有進(jìn)水口 11，罐體的上部3設(shè)有出水口 31，其特征在于罐體的中部2 形成物料混合區(qū)，該混合區(qū)中設(shè)有填料21，所述的填料21形狀和尺寸與罐體相匹配，填料 21上設(shè)有蜂窩狀管道211 ；其中，罐體的中部2上下端依次設(shè)有檢修口 22，填料21上設(shè)有5 個(gè)蜂窩狀管道211，其厚度為5cm，具體見圖4。實(shí)施例4一種高濃度難降解的有機(jī)廢水處理設(shè)備，具體見
圖1，所述廢水處理設(shè)備包括一罐體，罐體的下部1設(shè)有進(jìn)水口 11，罐體的上部3設(shè)有出水口 31，其特征在于罐體的中部2 形成物料混合區(qū)，該混合區(qū)中設(shè)有填料21，所述的填料21形狀和尺寸與罐體相匹配，填料 21上設(shè)有蜂窩狀管道211 ；其中，罐體的中部2上下端依次設(shè)有檢修口 22，填料21上設(shè)有9 個(gè)蜂窩狀管道211，其厚度為5cm，具體見圖5。
權(quán)利要求1.一種高濃度難降解的有機(jī)廢水處理設(shè)備，所述廢水處理設(shè)備包括一罐體，罐體的下部(1)設(shè)有進(jìn)水口(11)，罐體的上部(3)設(shè)有出水口(31)，其特征在于罐體的中部(2)形成物料混合區(qū)，該混合區(qū)中設(shè)有填料(21)，所述的填料(21)形狀和尺寸與罐體相匹配，填料(21)上設(shè)有蜂窩狀管道(211)。
2.按照權(quán)利要求1所述高濃度難降解的有機(jī)廢水處理設(shè)備，其特征在于所述罐體的中部(2)設(shè)有檢修口(22)。
3.按照權(quán)利要求1所述高濃度難降解的有機(jī)廢水處理設(shè)備，其特征在于 (21)上設(shè)有5個(gè)蜂窩狀管道(211)，其厚度為5cm。
4.按照權(quán)利要求1所述高濃度難降解的有機(jī)廢水處理設(shè)備，其特征在于 (21)上設(shè)有9個(gè)蜂窩狀管道(211)，其厚度為5cm。
5.按照權(quán)利要求1所述高濃度難降解的有機(jī)廢水處理設(shè)備，其特征在于 (21)上設(shè)有7個(gè)蜂窩狀管道(211)，其厚度為5cm。
6.按照權(quán)利要求1所述高濃度難降解的有機(jī)廢水處理設(shè)備，其特征在于 (21)上設(shè)有16個(gè)蜂窩狀管道(211)，其厚度為5cm。
7.按照權(quán)利要求1所述高濃度難降解的有機(jī)廢水處理設(shè)備，其特征在于所述罐體的中部(2)上下端依次設(shè)有檢修口(22)。所述填料 所述填料 所述填料 所述填料
專利摘要一種高濃度難降解的有機(jī)廢水處理設(shè)備，所述廢水處理設(shè)備包括一罐體，罐體的下部(1)設(shè)有進(jìn)水口(11)，罐體的上部(3)設(shè)有出水口(31)，其特征在于罐體的中部(2)形成物料混合區(qū)，該混合區(qū)中設(shè)有填料(21)，所述的填料(21)形狀和尺寸與罐體相匹配，填料(21)上設(shè)有蜂窩狀管道(211)，該設(shè)備有效地解決了微電解方法中的鐵屑易結(jié)塊、出現(xiàn)溝流、物料混合不均、需頻繁更換填料等問題。
文檔編號(hào)C02F1/461GK202072520SQ201120125688
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月26日
發(fā)明者唐壽明, 張曉民 申請(qǐng)人:大連藝高水處理技術(shù)有限公司