[发明专利]卧式强化内电解氧化还原反应器

说明书

技术领域

本发明涉及卧式强化内电解氧化还原反应器，属于电化学反应器技术领域。

背景技术

实践证明，工业的快速发展势必会给环境和人类带来危害。一些工业废水中含有毒性大、难降解的有机物，这类有机物对人类的健康和生态环境危害极大。治理毒性大、浓度高、难降解的有机物是当前环保界亟待解决的技术难题。

自20世纪70年代开始，铁屑内电解法开始应用到废水处理中。目前铁屑内电解法不仅在无机工业废水和有机废水的处理中普遍应用，而且在地下水污染的治理中也进行了有意义的尝试。

当生铁屑浸于电解质溶液中时，发生内电解反应，产生氧化还原性较强的氧化还原剂，实现对有机物的氧化还原降解。

1、电场作用。

带有电荷的微粒移动，在电极上发生氧化还原反应。

2、氢的还原作用。

Fe+2H⁺→Fe²⁺+2[H]    (1)

新生态的[H]具有很高的活性，能与许多有机物发生氧化还原反应。[H]能使偶氮基断裂而破坏发色基团、使大分子降解为小分子、硝基化合物还原为胺基化合物等。同时，可提高废水的生化性，有利于废水的后续生化处理。

3、铁的还原作用。

铁可以把某些金属置换出来。同样，其它氧化性较强的离子式化合物也会被铁还原成毒性较小的还原态。

6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺→6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H²O    (2)

也可以使硝基还原成胺基物。

C₆H₅NO₂+3Fe+6H⁺→C₆H₅NH₂+3Fe²⁺+2H₂O    (3)

4、Fe²⁺的还原作用。铁被氧化生成Fe²⁺也具有较高的还原性。

R-N→N-R’+4Fe²⁺+4H₂O→RNH₂+R’NH₂+4Fe²⁺+4OH^-    (4)

5、铁离子的混凝作用。新生成的Fe²⁺和Fe³⁺具有很好的絮凝作用。

Fe²⁺+2OH^-→Fe(OH)₂    (5)

4Fe²⁺+8OH^-+O₂+2H₂O→4Fe(OH)₃    (6)

生成的Fe(OH)₂、Fe(OH)₃吸附能力较高。

6、沉淀作用。

铁屑内电解反应产物Fe²⁺、Fe³⁺也能通过沉淀反应去除某些有机物，如S^2-、CN^-等。

通常铁屑内电解反应器为过滤床式。这种滤床存在的主要问题是：

①铁屑易结块板结，造成水流不畅，不能长期有效工作。

②易出现沟流现象，废水短流，大大降低处理效果。

③由于在运行过程中表面沉积沉淀物造成铁屑钝化，反应速度降低。

④铁屑的利用率低。

由于上述的问题存在，铁屑内电解法在工业废水处理中没有得到很好的利用。

发明内容

本发明的目的在于解决上述已有技术存在的不足之处，提供一种结构设计合理、氧化还原反应更加迅速和彻底、处理效率高、处理成本低、维护和使用更加方便的卧式强化内电解氧化还原反应器。

本发明是通过以下技术方案实现的：

卧式强化内电解氧化还原反应器，其特殊之处在于包括滚筒式壳体1，滚筒式壳体1底部设有支托轮11，电机3驱动支托轮11运转，电机3与减速机2连接，滚筒式壳体1两侧分别连接有加料口10和出水口12，滚筒式壳体1内壁安装有石墨电极7，出水口12上安装有环形石墨板8，滚筒式壳体1外部连接有直流脉冲电源9；