[发明专利]一种基于模组式改良铁碳填料的连续流微电解反应装置及其应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及如印染、化工、电镀、焦化等行业废水的净化处理工程，属于环保水处理领域，特别涉及到一种基于模组式改良铁碳填料的连续流微电解反应装置及其应用方法。

背景技术

微电解法又称内电解法或铁屑法，是上世纪七十年代由日本同治矿业公司首次发明的一种污水处理工艺，最初用于重金属和电镀废水的净化处理。微电解法是目前环保水处理领域处理高浓度、高色度、高含盐量、高重金属离子、难生物降解有机废水的一种理想工艺。

微电解的反应机理是基于电化学、氧化—还原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理。当废水与铁碳微电解填料充分接触时，由于铁和碳之间存在1.2v的电极电位差，废水中会形成无数个微原电池，以电位低的铁为阴极，电位高的碳为阳极，在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应。反应产生的新生态原子[H]和Fe²⁺等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，具体可表现为使废水COD降低、BOD升高、可生化性(B/C)提高和废水脱色等。此外，反应生成的Fe²⁺可进一步被氧化成Fe³⁺，加碱后与OH^-反应生成Fe(OH)₂和Fe(OH)₃胶体絮凝剂，能大量吸附水中分散的微小颗粒，金属粒子及有机物分子，形成比较稳定的絮凝物而去除。

中国专利申请号200720190369.9，公开日2008年11月5日的专利文件公开了一种密封立式塔体微电解装置，由进料区、反应区、分离区、消泡区组成，从下而上串联排列，均为柱形筒体，进料区与反应区由布气板隔开，反应区与分离区由法兰密封连接，法兰密封圈间装有筛蓖，分离区与消泡区中间相通，四周密封连接；进料区底部设有污水进口和压缩空气进口；反应区由一节或多节结构相同的反应柱串联而成，各节反应柱内填充铁屑和颗粒炭，各节反应柱均由法兰密封连接，法兰密封圈间装有筛篦；分离区边侧下方设有出水溢流口；消泡区设泡沫溢流堰，溢流堰上方或底部外侧设有溢流口。应用该实用新型微电解装置可用来处理有机化工废水，特别适用于含有表面活性剂的污水，广泛应用于环境化工领域。

中国专利申请号201120187007.0，公开日2011年11月23日的专利文件公开了一种微电解装置，其包括：微电解反应单元，所述微电解反应单元具有承托层、位于承托层上方的微电解填料以及曝气装置。

上述传统的微电解反应装置，在实际应用中主要存在以下问题：

1.传统的微电解反应装置长期运行后部分铁碳泥等悬浮颗粒逐渐沉积在填料表面，阻隔了填料与废水的有效接触，导致废水处理效果降低；

2.传统的微电解反应装置使用一段时间后其填料变得混乱，不仅影响废水流态，影响微电解效果，造成处理效率下降，也增加了填料更换难度；

3.传统的微电解反应装置反应器运行一段时间后填料表面易形成钝化膜；传统填料在使用中容易软化、松化、被压实，反应器内开始出现局部板结和堵塞现象，导致废水处理效果降低；如果暴露时间较长，还可能导致反应器整体报废。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有微电解装置使用一段时间后容易因填料变化造成废水处理效果降低、填料更换困难、长期使用甚至导致整个反应器报废的问题，本发明提供一种基于模组式改良铁碳填料的连续流微电解反应装置及其应用方法，其装置结构简单，填料的安装和更换方便，长期使用后填料不钝化、不结块，曝气孔不易堵塞，反应器内无短流区、死区产生，能长期连续运行，处理效果稳定。

2.技术方案

本发明所采用的技术方案如下：

一种基于模组式改良铁碳填料的连续流微电解反应装置，包括主体结构、进水管、反应器、集泥斗和排泥管，所述的集泥斗设置在主体结构的底部，所述的排泥管与集泥斗底部连接，所述的进水管安装在主体结构下端的侧面，其特征在于：所述的主体结构上设有供气管接口，主体结构内壁上靠近供气管接口的上方设有水平支撑点；所述的水平支撑点为向内凸起结构，水平均布在主体结构内壁上；所述的反应器设置在主体结构内部，包括反应单元；所述的反应单元从下往上依次设有曝气装置、玻璃钢栅条支撑板和模组式改良铁碳填料；

所述的曝气装置包括曝气干管和穿孔支管；所述的曝气干管与供气管接口相连；所述的穿孔支管垂直安装在曝气干管的两侧，其内部与曝气干管相通，穿孔支管与水平面平行；

所述的玻璃钢栅条支撑板放置在水平支撑点上；