本發(fā)明涉及一種用于預(yù)處理焦化廢水的電濾床，屬于污廢水處理。

背景技術(shù)：

1、焦化廢水是在焦煤高溫干餾、煤煉焦炭、精致焦化產(chǎn)品及制氣等過程中產(chǎn)生的難降解有機(jī)工業(yè)廢水，具有污染物成分復(fù)雜、污染物濃度高、可生化性較差、毒性大、色度高、水質(zhì)波動(dòng)大等特點(diǎn)。水質(zhì)cod濃度高，組分復(fù)雜，污染物種類多，含有大量的酚類、胺類、萘類、含氮多環(huán)芳烴、氧雜環(huán)化合物、硫雜環(huán)化合物等難降解有機(jī)污染物，污染物濃度高，可生化性差（bod/cod<0.3），還含有氨類、硫氰酸鹽、氰化物等無機(jī)污染物。

2、針對(duì)這類問題，鐵碳微電解技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用表現(xiàn)出諸多優(yōu)勢(shì)：環(huán)境友好、運(yùn)行成本低、操作管理方便、應(yīng)用廣泛、可提高廢水可生化性。鐵碳微電解法是不通電的情況下，通過鐵屑和焦炭混合材料或者鐵碳復(fù)合材料在電解質(zhì)溶液中形成“原電池”而處理廢水，對(duì)污染物的去除由原電池反應(yīng)、絮凝沉淀、氧化還原、電化學(xué)富集、物理吸附等過程協(xié)同完成。

3、鐵碳填料經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的反應(yīng)后易被壓實(shí)發(fā)生板結(jié)，從而阻礙微電解效應(yīng)，而且鐵也易于鈍化而失活，因?yàn)榛钚蕴烤哂辛己玫奈侥芰?，反?yīng)中能夠吸附污染物，大量的污染物被吸附在填料表面，造成填料的失活。此外，焦化廢水中的有毒物質(zhì)對(duì)微生物產(chǎn)生毒害作用，故而復(fù)合生物處理的鐵碳微電解填料預(yù)處理過程往往不理想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種用于預(yù)處理焦化廢水的電濾床，該電濾床包括外殼體、內(nèi)殼體，外殼體底部設(shè)置有曝氣頭，內(nèi)殼體放置在外殼體內(nèi)并位于曝氣頭上方，內(nèi)殼體為底部敞口圓筒，頂部開有出水口，內(nèi)殼體底部側(cè)壁上開有多個(gè)進(jìn)水口；外殼體為頂部敞口的圓筒，外殼體、內(nèi)殼體之間形成環(huán)形入水通道，內(nèi)殼體內(nèi)設(shè)置有陰極濾床、陽極濾床，陽極濾床、陰極濾床分別與交流電源的正負(fù)極連接。

2、本發(fā)明裝置中陽極濾床和陰極濾床通過導(dǎo)線與外部電源連接，在鐵碳填料上加入電場(chǎng)后，在交變磁場(chǎng)作用下使鐵碳填料產(chǎn)生微震動(dòng)，從而有效防止了材料發(fā)生板結(jié)堵塞的情況；另外，磁場(chǎng)能夠使填料上生物膜表面的聚合物粘附性更好，同時(shí)提高酶的活性，進(jìn)而提高填料的處理效率。

3、所述陽極濾床或陰極濾床是由不銹鋼網(wǎng)和填充在其內(nèi)的鐵碳填料組成，將鐵粉與活性炭按質(zhì)量比1:1~3的比例混合，在混合物中接種來自生活污水廠二沉池的污泥，混勻后放置在不銹鋼網(wǎng)內(nèi)，并放置在內(nèi)殼體中制成2個(gè)濾床，2個(gè)濾床分別與交流電源的正負(fù)極連接，通入焦化廢水在60~90mt交變磁場(chǎng)作用下悶曝2d后；更換內(nèi)殼體中焦化廢水，曝氣3~4h后，靜置1h，排水，如此反復(fù)6h更換一次焦化廢水，直至內(nèi)殼體出水cod去除率達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，完成濾床的掛膜，制得陽極濾床或陰極濾床。

4、交變電源產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度為60~90mt。

5、本發(fā)明電濾床中填充鐵碳填料，在前期先進(jìn)行生物膜掛膜，獲得能高效處理焦化廢水的微生物膜，生物膜掛膜完成后可進(jìn)行焦化廢水處理，正式運(yùn)行時(shí)，焦化廢水通過細(xì)格柵進(jìn)入調(diào)節(jié)池，將焦化廢水從環(huán)形入水通道進(jìn)入外殼體，然后從內(nèi)殼體下部的進(jìn)水口進(jìn)入內(nèi)殼體內(nèi)，向下至上經(jīng)過陽極濾床、陰極濾床，在交變電場(chǎng)、磁場(chǎng)作用下處理，同時(shí)在此期間不間斷進(jìn)行曝氣，處理后廢水從出水口排出；進(jìn)行下一階段的深度處理或回流至電濾床循環(huán)處理，如有需要也可將本發(fā)明電濾床進(jìn)行多個(gè)串聯(lián)使用。

6、同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案所具有的有益效果為：

7、鐵碳電極與電解液中的有害物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)或沉淀物。這種電極反應(yīng)的過程是通過電解液中的離子傳遞和電子傳遞來實(shí)現(xiàn)的，從而實(shí)現(xiàn)了水中有害物質(zhì)的去除和水質(zhì)的凈化；外加的磁場(chǎng)有助于緩解膜污染，交替磁場(chǎng)使鐵碳填料發(fā)生震動(dòng)，可改善膜親水性和粗糙度，起到提高膜通量、降低過濾阻力、延長(zhǎng)持續(xù)過濾時(shí)間的效果；經(jīng)過磁場(chǎng)作用，水的物理化學(xué)性質(zhì)(包括折射率、電導(dǎo)率、介電常數(shù)、表面張力、粘度及紅外吸光譜等)會(huì)發(fā)生改變，這進(jìn)而對(duì)水及其各組分的溶解、結(jié)晶、聚合、潤(rùn)濕、凝固、蒸發(fā)性質(zhì)及微生物系統(tǒng)產(chǎn)生一定的影響；磁場(chǎng)可以改變水中膠體的穩(wěn)定性，導(dǎo)致膠體的沉淀，從而可以應(yīng)用于這一類污染物質(zhì)的去除；磁場(chǎng)被證明可以影響微生物的行為，其生物效應(yīng)在水處理領(lǐng)域也得到了一定的研究，水中的部分細(xì)菌在磁場(chǎng)中可感受電流作用，當(dāng)感應(yīng)電流足夠大時(shí)會(huì)破壞細(xì)胞，使得蛋白質(zhì)變性或破壞酶活性，進(jìn)而達(dá)到滅菌效果；在水處理領(lǐng)域還發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)對(duì)生物處理工藝中微生物種群分布及生物活性有顯著影響，進(jìn)而增強(qiáng)影響處理效果；圓筒型電濾床采用周邊均布上向流進(jìn)水方式，減少偏流現(xiàn)象的發(fā)生，上端出水口形成平面推流，使容器邊緣水流在水平推流作用下與填料充分接觸，增加待處理水與填料接觸面積，提升處理效果。

8、本發(fā)明圓筒型電濾床充分利用磁場(chǎng)-填料-微生物復(fù)合的強(qiáng)化系統(tǒng)，利用磁生物效應(yīng)，提高生物活性，增加了電子傳遞效率，降低生物毒性抑制作用，鐵碳填料中鐵與磁場(chǎng)之間的協(xié)同作用減少填料板結(jié)問題，并改善水力條件減少偏流發(fā)生，氮磷去除效率高，焦化廢水可生化性得到提高，本發(fā)明電濾床可用于焦化廢水的可生化性預(yù)處理階段，也可用于二級(jí)生化處理后的深化處理難降解有機(jī)物處理階段。

技術(shù)特征：

1.一種用于預(yù)處理焦化廢水的電濾床，其特征在于：包括外殼體、內(nèi)殼體，外殼體底部設(shè)置有曝氣頭，內(nèi)殼體放置在外殼體內(nèi)并位于曝氣頭上方，內(nèi)殼體為底部敞口圓筒，頂部開有出水口，內(nèi)殼體底部側(cè)壁上開有多個(gè)進(jìn)水口；外殼體為頂部敞口的圓筒，外殼體、內(nèi)殼體之間形成環(huán)形入水通道，內(nèi)殼體內(nèi)設(shè)置有陰極濾床、陽極濾床，陽極濾床、陰極濾床分別與交流電源的正負(fù)極連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于預(yù)處理焦化廢水的電濾床，其特征在于：陽極濾床或陰極濾床是由不銹鋼網(wǎng)和填充在其內(nèi)的鐵碳填料組成。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于預(yù)處理焦化廢水的電濾床，其特征在于：將鐵粉與活性炭按質(zhì)量比1:1~3的比例混合，在混合物中接種來自生活污水廠二沉池的污泥，混勻后放置在不銹鋼網(wǎng)內(nèi)，并放置在內(nèi)殼體中制成2個(gè)濾床，2個(gè)濾床分別與交流電源的正負(fù)極連接，通入焦化廢水在60~90mt交變磁場(chǎng)作用下悶曝2d后；更換內(nèi)殼體中焦化廢水，曝氣3~4h后，靜置1h，排水，如此反復(fù)6h更換一次焦化廢水，直至內(nèi)殼體出水cod去除率達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，完成濾床的掛膜，制得陽極濾床或陰極濾床。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于預(yù)處理焦化廢水的電濾床，其特征在于：正式運(yùn)行時(shí)，將焦化廢水從環(huán)形入水通道通入外殼體，然后從內(nèi)殼體下部的進(jìn)水口進(jìn)入內(nèi)殼體內(nèi)，向下至上經(jīng)過陽極濾床、陰極濾床，在交變電場(chǎng)、磁場(chǎng)作用下處理，同時(shí)在此期間進(jìn)行不間斷曝氣，處理后廢水從出水口排出。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種用于預(yù)處理焦化廢水的電濾床，其包括外殼體、內(nèi)殼體，外殼體底部設(shè)置有曝氣頭，內(nèi)殼體放置在外殼體內(nèi)并位于曝氣頭上方，內(nèi)殼體為底部敞口圓筒，頂部開有出水口，內(nèi)殼體底部側(cè)壁上開有多個(gè)進(jìn)水口；外殼體為頂部敞口的圓筒，外殼體、內(nèi)殼體之間形成環(huán)形入水通道，內(nèi)殼體內(nèi)設(shè)置有陰極濾床、陽極濾床，陽極濾床、陰極濾床分別與交流電源的正負(fù)極連接；本發(fā)明電濾床在感應(yīng)磁場(chǎng)作用下使鐵碳填料產(chǎn)生微震動(dòng)，從而有效防止了材料發(fā)生板結(jié)堵塞的情況；另外，磁場(chǎng)能夠使填料上生物膜表面的聚合物粘附性更好，同時(shí)提高酶的活性，進(jìn)而提高填料的處理效率。

技術(shù)研發(fā)人員：瞿廣飛,程敏華,許瑞,李志順成,徐德躍,趙云東,劉小麗
受保護(hù)的技術(shù)使用者：昆明理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9