專利名稱:一種u型流曝氣微電解裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及污水凈化處理技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種高濃度難生物降解的工業(yè)有機(jī)廢水的水處理的U型流曝氣微電解裝置。
背景技術(shù):
隨著我國工業(yè)的飛速發(fā)展,各種工業(yè)廢水的排放量劇增,由此而帶來的水質(zhì)污染已成為我國環(huán)境污染的一個(gè)主要問題。在這些廢水中,難降解有機(jī)物所造成的環(huán)境問題日益為人們所重視,由于此類廢水一般具有種類繁多,成分復(fù)雜,可生化性差,COD、色度、鹽分和有毒有害物質(zhì)含量高等原因,限制了直接使用生物法的利用。而傳統(tǒng)物化預(yù)處理方法通常存在著處理費(fèi)用高、工藝復(fù)雜、過程不易控制等缺點(diǎn)。微電解法是利用i^e/C原電池反應(yīng)原理對廢水進(jìn)行處理的良好工藝,集氧化還原、絮凝吸附、催化氧化、絡(luò)合、電沉積以及共沉淀等作用于一體,作為一種生化處理前預(yù)處理技術(shù),不僅僅能大大的降低有機(jī)物濃度,同時(shí)能去除或降低廢水毒性,提高廢水的可生化性。由于此法具有適用范圍廣、處理效果好、使用壽命長、成本低廉及操作維護(hù)方便等諸多優(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。傳統(tǒng)微電解反應(yīng)器一般采用固定床,當(dāng)廢水濃度較高時(shí),處理效果不穩(wěn)定,同時(shí)需要頻繁反沖和再生出現(xiàn)鐵屑結(jié)塊現(xiàn)象,使處理過程遭到破壞,從而使設(shè)備處理效率降低,體積增大,處理能力減小。而且微電解法通常是在酸性條件下進(jìn)行的,當(dāng)以微電解柱作為廢水的主要處理單元時(shí),容易造成溶出的鐵屑量大或處理效果不顯著CN2538789Y曾公開了一種“動(dòng)態(tài)強(qiáng)化微電解廢水處理裝置”,即將鐵-碳固定床改為水平轉(zhuǎn)動(dòng)的筒體,轉(zhuǎn)筒是由在其內(nèi)表面分布的隔板、惰性電極、進(jìn)水篩網(wǎng)和出水篩網(wǎng)、進(jìn)水口和出水口組成。動(dòng)態(tài)微電解裝置需要驅(qū)動(dòng)滾筒,存在電耗大的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種專用于處理難降解有機(jī)廢水且處理效果高效穩(wěn)定的U型流曝氣微電解裝置,該裝置具有運(yùn)行費(fèi)用低、安裝和更新方便的特點(diǎn)。為了解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型中采用了如下的技術(shù)方案一種U型流曝氣微電解裝置,包括一個(gè)容置體,其特征在于,容置體上部一端設(shè)置有進(jìn)水布水系統(tǒng),上部另一端低于進(jìn)水布水系統(tǒng)位置設(shè)置有出水管;所述進(jìn)水布水系統(tǒng)和所述出水管之間豎向設(shè)置有中間擋板,中間擋板將容置體內(nèi)部分為位于進(jìn)水布水系統(tǒng)一邊的進(jìn)水下向流反應(yīng)區(qū)和位于出水管一邊的出水上向流反應(yīng)區(qū);所述進(jìn)水下向流反應(yīng)區(qū)和出水上向流反應(yīng)區(qū)下部連通,且在進(jìn)水下向流反應(yīng)區(qū)和出水上向流反應(yīng)區(qū)內(nèi)均設(shè)置有填料床,填料床填充有混合均勻的廢棄鐵屑和顆?;钚蕴继盍?;所述進(jìn)水下向流反應(yīng)區(qū)和出水上向流反應(yīng)區(qū)下方設(shè)置有曝氣系統(tǒng)。本技術(shù)方案中,所述的填料床是水處理領(lǐng)域常用的構(gòu)件,可以是框架形的結(jié)構(gòu),填料裝在框架內(nèi),水流可以從框架透出;也可以是簡單的采用透水的隔層如砂布等得到,使得填料堆積在隔層內(nèi),水流可以從隔層透出。所述曝氣系統(tǒng)也是水處理領(lǐng)域常用裝置,故不在此詳述。本技術(shù)方案的U型流曝氣微電解裝置,在處理難降解有機(jī)廢水時(shí),廢水從進(jìn)水布水系統(tǒng)進(jìn)入進(jìn)水下向流反應(yīng)區(qū)往下流,進(jìn)入到出水上向流反應(yīng)區(qū)后向上流動(dòng),并從出水管流出,廢水在容置體內(nèi)整體呈U型,和現(xiàn)有的上進(jìn)下出或者下進(jìn)上出型的處理裝置相比,填料不會(huì)產(chǎn)生流失,可以避免填料的損失,同時(shí)在曝氣裝置的曝氣作用下,填料整體在填料床內(nèi)呈抖動(dòng)狀態(tài),使填料與廢水充分接觸,可以減少填料板結(jié)和鈍化,且使得反應(yīng)更加充分,處理效果良好。同時(shí)本裝置在處理廢水時(shí),低電位的鐵與高電位的碳在廢水中產(chǎn)生電位差, 廢水充當(dāng)電解質(zhì),形成無數(shù)的原電池,進(jìn)而產(chǎn)生原電池反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、電化學(xué)富集、物理吸附、鐵離子的混凝和沉淀等。各種反應(yīng)作用于一體,可以高效穩(wěn)定的處理高濃度含鹽難降解有機(jī)廢水。作為優(yōu)化,所述進(jìn)水下向流反應(yīng)區(qū)和出水上向流反應(yīng)區(qū)下部連通處設(shè)置有由承托板和鵝卵石構(gòu)成的底部承托層;所述底部承托層上方的進(jìn)水下向流反應(yīng)區(qū)和出水上向流反應(yīng)區(qū)內(nèi)間隔設(shè)置有由由承托板和鵝卵石構(gòu)成的中間承托層;所述底部承托層和中間承托層之間以及中間承托層上方均設(shè)置所述填料床。所述承托板也為水處理領(lǐng)域常用構(gòu)件,用于承托填料并保證水流的暢通,一般可采用有機(jī)玻璃板鉆孔制備而成,孔徑一般可采用3mm。 這樣優(yōu)化后,采用承托層將填料床隔開為兩層,可以有效地預(yù)防填料床由于鐵的消耗而塌陷板結(jié),還可以減少股流和短流現(xiàn)象的發(fā)生。采用鵝卵石做承托層,可以使曝氣裝置曝出的氣流經(jīng)承托層分散后再進(jìn)入填料層內(nèi),使得曝氣更均勻,反應(yīng)效果更好。作為進(jìn)一步優(yōu)化,所述曝氣系統(tǒng)包括所述底部承托層下方對應(yīng)進(jìn)水下向流反應(yīng)區(qū)設(shè)置的進(jìn)水區(qū)曝氣系統(tǒng)和底部承托層下方對應(yīng)出水上向流反應(yīng)區(qū)設(shè)置的出水區(qū)曝氣系統(tǒng)。 這樣,針對進(jìn)水下向流反應(yīng)區(qū)和出水上向流反應(yīng)區(qū)設(shè)置不同的曝氣系統(tǒng),可以針對兩個(gè)區(qū)不同的水流情況采用不同的曝氣量和曝氣速度。進(jìn)水下向流反應(yīng)區(qū)內(nèi)的水流是往下流,同時(shí)進(jìn)入的是待處理的廢水,故需要增加曝氣量和曝氣速度,使得曝出的氣流能夠充分地達(dá)到填料中參加反應(yīng)。出水上向流反應(yīng)區(qū)的水流是往上流,同時(shí)由于是已經(jīng)過進(jìn)水下向流反應(yīng)區(qū)處理過的廢水,故可以減少曝氣量和曝氣速度。這樣即可使得曝氣更加合理,對曝氣的利用更加充分;同時(shí)也避免了氣水對填料的沖刷而導(dǎo)致的鐵碳分層,提高處理效率的同時(shí)降低了電耗。作為再進(jìn)一步優(yōu)化,所述填料床中的填料被豎向設(shè)置的分格板分為多格。每格的面積可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)得到,其大小與廢水流速、填料顆粒大小等因素有關(guān);這樣,可以進(jìn)一步地預(yù)防填料床由于鐵的消耗而塌陷板結(jié),和進(jìn)一步減少股流和短流現(xiàn)象的發(fā)生;使反應(yīng)更加平穩(wěn)和充分。作為又一改進(jìn),所述出水管上方的容置體內(nèi)還設(shè)置有反沖洗布水系統(tǒng),所述進(jìn)水布水系統(tǒng)的下方還設(shè)置有反沖洗出水管。這樣,可以關(guān)閉進(jìn)水布水系統(tǒng)和出水管后,打開反沖洗布水系統(tǒng)和反沖洗出水管進(jìn)行反向沖洗,一方面可用于活化填料,另一方面可以定期的將填料床中的固結(jié)的污物清洗出來,進(jìn)一步防止填料層堵塞而板結(jié),而且反沖洗水流方向和反應(yīng)時(shí)水流方向相反,可進(jìn)一步防止填料中的鐵屑和活性炭顆粒分層而降低處理效果。作為進(jìn)一步改進(jìn),所述進(jìn)水布水系統(tǒng)和反沖洗布水系統(tǒng)均包括一個(gè)總管,一個(gè)和總管連接的橫管,和與橫管連接的多個(gè)支管,所述填料床中被分格板分隔出的各個(gè)區(qū)域均對應(yīng)有至少一個(gè)支管,各支管上設(shè)置有向下交替呈45°夾角分布的孔眼。這樣可以使布水更均勻,避免短流現(xiàn)象的發(fā)生。作為又一改進(jìn),所述底部承托層的承托板上還鋪設(shè)有一層濾網(wǎng)。濾網(wǎng)可以采用網(wǎng)格2mmX 2mm的塑料網(wǎng),用于防止填料中的顆粒下漏而堵住曝氣系統(tǒng)的曝氣頭。作為再一改進(jìn),所述底部承托層和中間承托層中的鵝卵石粒徑從下到上依次減小。這樣,曝氣時(shí)氣流從下往上經(jīng)過鵝卵石后,可以使得氣流分布更均勻,曝氣效果更好,反應(yīng)效果更好。綜上所述,本實(shí)用新型U型流曝氣微電解裝置,設(shè)計(jì)合理,安裝方便,運(yùn)行高效穩(wěn)定,可解決高濃度難降解有機(jī)廢水處理成本高、效果不理想等弊端。
圖1是本實(shí)用新型U型流曝氣微電解裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是圖1的A-A的剖視圖。圖4是圖2的B-B的剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。具體實(shí)施時(shí),本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)如圖1至圖4所示,一種U型流曝氣微電解裝置,包括一個(gè)容置體4,其中,容置體4上部一端設(shè)置有進(jìn)水布水系統(tǒng)1,上部另一端低于進(jìn)水布水系統(tǒng)位置設(shè)置有出水管16 ;所述進(jìn)水布水系統(tǒng)和所述出水管之間豎向設(shè)置有中間擋板9, 中間擋板9將容置體內(nèi)部分為位于進(jìn)水布水系統(tǒng)1一邊的進(jìn)水下向流反應(yīng)區(qū)6和位于出水管一邊的出水上向流反應(yīng)區(qū)17 ;所述進(jìn)水下向流反應(yīng)區(qū)和出水上向流反應(yīng)區(qū)下部連通,且在進(jìn)水下向流反應(yīng)區(qū)和出水上向流反應(yīng)區(qū)內(nèi)均設(shè)置有填料床8,填料床填充有混合均勻的廢棄鐵屑和顆?;钚蕴继盍? ;所述進(jìn)水下向流反應(yīng)區(qū)6和出水上向流反應(yīng)區(qū)17下方設(shè)置有曝氣系統(tǒng)。具體實(shí)施時(shí),所述進(jìn)水下向流反應(yīng)區(qū)6和出水上向流反應(yīng)區(qū)17下部連通處設(shè)置有由承托板18和鵝卵石構(gòu)成的底部承托層11 ;所述底部承托層11上方的進(jìn)水下向流反應(yīng)區(qū)和出水上向流反應(yīng)區(qū)內(nèi)間隔設(shè)置有由由承托板和鵝卵石構(gòu)成的中間承托層10 ;所述底部承托層11和中間承托層10之間以及中間承托層10上方均設(shè)置所述填料床8。所述填料床中的填料被豎向設(shè)置的分格板22分為多格。具體實(shí)施時(shí),所述曝氣系統(tǒng)包括所述底部承托層下方對應(yīng)進(jìn)水下向流反應(yīng)區(qū)設(shè)置的進(jìn)水區(qū)曝氣系統(tǒng)12和底部承托層下方對應(yīng)出水上向流反應(yīng)區(qū)設(shè)置的出水區(qū)曝氣系統(tǒng) 19。所述出水管16上方的容置體內(nèi)還設(shè)置有反沖洗布水系統(tǒng)14,所述進(jìn)水布水系統(tǒng)1的下方還設(shè)置有反沖洗出水管5。所述進(jìn)水布水系統(tǒng)1和反沖洗布水系統(tǒng)14均包括一個(gè)總管, 一個(gè)和總管連接的橫管2,和與橫管2連接的多個(gè)支管3,所述填料床中被分格板22分隔出的各個(gè)區(qū)域均對應(yīng)有至少一個(gè)支管,各支管上設(shè)置有向下交替呈45°夾角分布的孔眼。所述底部承托層11的承托板18上還鋪設(shè)有一層濾網(wǎng)。所述底部承托層11和中間承托層10 中的鵝卵石粒徑從下到上依次減小。[0024] 圖中標(biāo)號(hào)13是曝氣系統(tǒng)中的曝氣頭。圖中箭頭表示水流動(dòng)方向。
權(quán)利要求1.一種U型流曝氣微電解裝置,包括一個(gè)容置體,其特征在于,容置體上部一端設(shè)置有進(jìn)水布水系統(tǒng),上部另一端低于進(jìn)水布水系統(tǒng)位置設(shè)置有出水管;所述進(jìn)水布水系統(tǒng)和所述出水管之間豎向設(shè)置有中間擋板,中間擋板將容置體內(nèi)部分為位于進(jìn)水布水系統(tǒng)一邊的進(jìn)水下向流反應(yīng)區(qū)和位于出水管一邊的出水上向流反應(yīng)區(qū);所述進(jìn)水下向流反應(yīng)區(qū)和出水上向流反應(yīng)區(qū)下部連通,且在進(jìn)水下向流反應(yīng)區(qū)和出水上向流反應(yīng)區(qū)內(nèi)均設(shè)置有填料床, 填料床填充有混合均勻的廢棄鐵屑和顆?;钚蕴继盍?;所述進(jìn)水下向流反應(yīng)區(qū)和出水上向流反應(yīng)區(qū)下方設(shè)置有曝氣系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的U型流曝氣微電解裝置,其特征在于,所述進(jìn)水下向流反應(yīng)區(qū)和出水上向流反應(yīng)區(qū)下部連通處設(shè)置有由承托板和鵝卵石構(gòu)成的底部承托層;所述底部承托層上方的進(jìn)水下向流反應(yīng)區(qū)和出水上向流反應(yīng)區(qū)內(nèi)間隔設(shè)置有由由承托板和鵝卵石構(gòu)成的中間承托層;所述底部承托層和中間承托層之間以及中間承托層上方均設(shè)置所述填料床。
3.如權(quán)利要求1所述的U型流曝氣微電解裝置,其特征在于,所述曝氣系統(tǒng)包括所述底部承托層下方對應(yīng)進(jìn)水下向流反應(yīng)區(qū)設(shè)置的進(jìn)水區(qū)曝氣系統(tǒng)和底部承托層下方對應(yīng)出水上向流反應(yīng)區(qū)設(shè)置的出水區(qū)曝氣系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的U型流曝氣微電解裝置,其特征在于,所述填料床中的填料被豎向設(shè)置的分格板分為多格。
5.如權(quán)利要求4所述的U型流曝氣微電解裝置,其特征在于,所述出水管上方的容置體內(nèi)還設(shè)置有反沖洗布水系統(tǒng),所述進(jìn)水布水系統(tǒng)的下方還設(shè)置有反沖洗出水管。
6.如權(quán)利要求5所述的U型流曝氣微電解裝置,其特征在于,所述進(jìn)水布水系統(tǒng)和反沖洗布水系統(tǒng)均包括一個(gè)總管,一個(gè)和總管連接的橫管,和與橫管連接的多個(gè)支管,所述填料床中被分格板分隔出的各個(gè)區(qū)域均對應(yīng)有至少一個(gè)支管,各支管上設(shè)置有向下交替呈45° 夾角分布的孔眼。
7.如權(quán)利要求2所述的U型流曝氣微電解裝置,其特征在于,所述底部承托層的承托板上還鋪設(shè)有一層濾網(wǎng)。
8.如權(quán)利要求2所述的U型流曝氣微電解裝置,其特征在于,所述底部承托層和中間承托層中的鵝卵石粒徑從下到上依次減小。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種U型流曝氣微電解裝置,包括一個(gè)容置體,容置體上部一端設(shè)置有進(jìn)水布水系統(tǒng),另一端設(shè)置有出水管;容置體內(nèi)豎向設(shè)置有中間擋板,中間擋板將容置體內(nèi)部分為位于進(jìn)水布水系統(tǒng)一邊的進(jìn)水下向流反應(yīng)區(qū)和位于出水管一邊的出水上向流反應(yīng)區(qū);所述進(jìn)水下向流反應(yīng)區(qū)和出水上向流反應(yīng)區(qū)下部連通,且在進(jìn)水下向流反應(yīng)區(qū)和出水上向流反應(yīng)區(qū)內(nèi)均設(shè)置有填料床,填料床填充有混合均勻的廢棄鐵屑和顆粒活性炭填料;所述進(jìn)水下向流反應(yīng)區(qū)和出水上向流反應(yīng)區(qū)下方設(shè)置有曝氣系統(tǒng)。本實(shí)用新型U型流曝氣微電解裝置,設(shè)計(jì)合理,安裝方便,運(yùn)行高效穩(wěn)定,可解決高濃度難降解有機(jī)廢水處理成本高、效果不理想等弊端。
文檔編號(hào)C02F1/00GK201990522SQ20112002035
公開日2011年9月28日 申請日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月21日
發(fā)明者付國楷, 向平, 姚娟娟, 尹曉靜, 張智, 林艷, 渠光華 申請人:重慶大學(xué)