本實用新型涉及污水處理技術領域,尤其涉及一種中低濃度橡膠廢水用填料。
背景技術:
橡膠工藝過程產(chǎn)生大量的廢水,生產(chǎn)過程中添加的防老劑等多種有毒有害和難生化降解物質(zhì),使得廢水有機污染物、氨氮含量高,成分復雜,生物可降解性能差,橡膠廢水不能直接排入江河湖泊,必須經(jīng)過嚴格處理,達到國家標準后,才能排放至河流內(nèi)。
目前在污水處理過程中需要使用到填料,填料是微生物棲息的場所、生物膜的載體,在污水處理中的作用十分重要;填料的表面生長生物膜,生物膜的新陳代謝過程使污水得利凈化;填料的性能直接影響著生物接觸氧化技術的效果和經(jīng)濟上的合理性,因而填料的選擇是生物接觸氧化技術的關鍵,現(xiàn)用的生物填料處理中低濃度橡膠廢水不利于微生物生長中,微生物分解無促進作用,對廢水處理不徹底且效率低下。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術中存在的缺點,而提出的一種中低濃度橡膠廢水用填料。
為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型采用了如下技術方案:
一種中低濃度橡膠廢水用填料,包括填料本體、進水口、碳電極板、鐵合金電極板、微生物布膜板、排污泥口、脫色劑進入口、電解催化劑進入口,所述填料本體一側設有凹槽,所述凹槽底端設有進水口,所述填料本體靠近進水口的兩側分別設有碳電極板、鐵合金電極板,所述碳電極板、鐵合金電極板遠離進水口的一端設有微生物布膜板,所述微生物布膜板下部一側設有排污泥口,所述進水口上端分別設有脫色劑進入口與電解催化劑進入口。
優(yōu)選的,所述填料本體表層涂有一層PTFE材料。
優(yōu)選的,所述所述微生物布膜板為半軟性填料體。
優(yōu)選的,所述進水口內(nèi)設有十字型結構的弧形舌片。
優(yōu)選的,所述碳電極板、鐵合金電極板均經(jīng)過1050℃高溫燒結工藝所制成。
本實用新型中的有益效果是:對橡膠廢水采用電解法,橡膠廢水從進水口進入填料本體內(nèi),在不通電的情況下,利用填充在廢水中的微電解材料自身產(chǎn)生高低電位差對廢水進行電解處理,由于鐵合金電極板電位比鐵低,碳電極板電位較高,加上電解催化劑的催化作用,當電解催化劑在電解質(zhì)溶液中時就形成無數(shù)個微電池,鐵合金作為陽極被腐蝕消耗,在溶液廢水中形成絡合物沉淀從排污泥口流出,,電解法可破壞橡膠廢水中的有色物質(zhì)的發(fā)色基團或助色基團,甚至斷鏈,在脫色劑的作用下起到脫色作用,降低廢水中的COD,提高生化性,提高微生物布膜板上的微生物分解速率,還可以氧化金屬離子,降低其毒性;另外,由于電池的電極周圍存在電場效應,使溶液中的帶電粒子在電場作用下作定向移動,附積到碳電極板上,從而去除水中的污染物,對含磷廢水除磷有較好的效果;本實用新型設計簡便,通過電解法處理橡膠廢水中的有機物雜質(zhì)與重金屬離子,提高后續(xù)微生物的分解速率,對中低濃度橡膠廢水、重金屬廢水的處理具有一定的指導意義。
附圖說明
圖1為本實用新型提出的一種中低濃度橡膠廢水用填料的結構示意圖。
圖中:1填料本體、2進水口、3碳電極板、4鐵合金電極板、5微生物布膜板、6排污泥口、7脫色劑進入口、8電解催化劑進入口。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。
參照圖1,一種中低濃度橡膠廢水用填料,包括填料本體1、進水口2、碳電極板3、鐵合金電極板4、微生物布膜板5、排污泥口6、脫色劑進入口7、電解催化劑進入口8,填料本體1一側設有凹槽,凹槽底端設有進水口2,填料本體1靠近進水口2的兩側分別設有碳電極板3、鐵合金電極板4,碳電極板3、鐵合金電極板4遠離進水口2的一端設有微生物布膜板5,微生物布膜板5下部一側設有排污泥口6,進水口2上端分別設有脫色劑進入口7與電解催化劑進入口8;填料本體1表層涂有一層PTFE材料,增加填料本體的硬度;微生物布膜板5為半軟性填料體;進水口2內(nèi)設有十字型結構的弧形舌片,防止堵塞;碳電極板3、鐵合金電極板4均經(jīng)過1050℃高溫燒結工藝所制成,使得鐵和碳以鐵碳包容構架的形式存在,鐵骨架與碳鏈相互交叉,這種交叉性使得鐵顆粒被碳顆粒分散均勻,避免了板結現(xiàn)象。
橡膠廢水處理采用電解法,橡膠廢水從進水口2進入填料本體1內(nèi),在不通電的情況下,利用填充在廢水中的微電解材料自身產(chǎn)生高低電位差對廢水進行電解處理,由于鐵合金電極板4電位比鐵低,碳電極板3電位較高,加上電解催化劑的催化作用,當電解催化劑在電解質(zhì)溶液中時就形成無數(shù)個微電池,鐵合金作為陽極被腐蝕消耗,在溶液廢水中形成絡合物沉淀從排污泥口6流出,,電解法可破壞橡膠廢水中的有色物質(zhì)的發(fā)色基團或助色基團,甚至斷鏈,在脫色劑的作用下起到脫色作用,降低廢水中的COD,提高生化性,提高微生物布膜板5上的微生物分解速率,還可以氧化金屬離子,降低其毒性;另外,由于電池的電極周圍存在電場效應,使溶液中的帶電粒子在電場作用下作定向移動,附積到碳電極板3上,從而去除水中的污染物,對含磷廢水除磷有較好的效果;本實用新型設計簡便,通過電解法處理橡膠廢水中的有機物雜質(zhì)與重金屬離子,提高后續(xù)微生物的分解速率,對中低濃度橡膠廢水、重金屬廢水的處理具有一定的指導意義。
本實用新型的原理是:填料本體1浸入廢水中時,由于鐵和碳之間的電極電位差,填料本體1上碳電極板3、鐵合金電極板4會形成微原電池環(huán)境;這些細微電池是以電位低的鐵成為陰極,電位高的碳做陽極,在含有酸性電解質(zhì)的水溶液中發(fā)生電化學反應的。反應的結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)定的絮凝物而去除,為了增加電位差,促進鐵離子的釋放,在鐵碳微電解填料中加入一定比例電解催化劑。發(fā)生電化學反應過程如下:
陽極(Fe):Fe-2e→Fe2+
陰極(C):2H++2e→H2
反應中,產(chǎn)生了初生態(tài)的Fe2+和原子H,它們具有高化學活性,能起到改變廢水中許多有機物的結構和特性,使有機物發(fā)生斷鏈、開環(huán)等作用。
若有曝氣,還會發(fā)生下面的反應:
O2+4H++4e→2H2O
O2+2H2O+4e→4OH-
Fe2++O2+4H+→2H2O+Fe3+
反應中生成的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,從排污泥口6排出,從而增強對廢水的凈化效果。
微電解對色度去除有明顯的效果;這是由于電極反應產(chǎn)生的新生態(tài)二價鐵離子具有較強的還原能力,可使某些有機物的發(fā)色基團硝基—NO2、亞硝基—NO還原成胺基—NH2,另胺基類有機物的可生化性也明顯高于硝基類有機物,新生態(tài)的二價鐵離子也可使某些不飽和發(fā)色基團的雙鍵打開,使發(fā)色基團破壞而除去色度,使部分難降解環(huán)狀和長鏈有機物分解成易生物降解的小分子有機物而提高可生化性。此外,二價和三價鐵離子是良好的絮凝劑,特別是新生的二價鐵離子具有更高的吸附-絮凝活性,調(diào)節(jié)廢水的pH值,可使鐵離子變成氫氧化物的絮狀沉淀,吸附污水中的懸浮或膠體態(tài)的微小顆粒及有機高分子,在脫色劑作用下,可進一步降低廢水的色度,同時去除部分有機污染物質(zhì)使廢水得到凈化。
以上所述,僅為本實用新型較佳的具體實施方式,但本實用新型的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內(nèi),根據(jù)本實用新型的技術方案及其實用新型構思加以等同替換或改變,都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。