[發(fā)明專利]一種顆粒活性炭循環(huán)微電解反應(yīng)器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910067467.7
• 申請日: 2009-08-27
• 公開（公告）號(hào): CN101648737A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張海豐;張萬友;苗宇
• 申請（專利權(quán)）人: 東北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/461
• 分類號(hào): C02F1/461
• 代理公司: 吉林市達(dá)利專利事務(wù)所
• 代理人: 張瑜聲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利屬于污水處理裝置，涉及一種高濃度難降解有機(jī)廢水處理裝置，更確切地說涉及一種顆粒活性炭循環(huán)微電解反應(yīng)器。

背景技術(shù)

微電解(micro-electrolysis)法又稱內(nèi)電解法，是利用鐵屑中的鐵和炭組成原電池，實(shí)現(xiàn)水中污染物的降解，達(dá)到“以廢治廢”的目的。微電解法是隨著氧化還原反應(yīng)在廢水處理中的應(yīng)用而逐發(fā)展起來的一種新型的廢水處理技術(shù)，其應(yīng)用于廢水處理領(lǐng)域的工作原理可總結(jié)為：(a)氧化還原反應(yīng)；(b)原電池反應(yīng)；(c)電化學(xué)附集作用；(d)物理吸附作用；(e)鐵的混凝作用；(f)鐵離子的沉淀作用。微電解技術(shù)基于以氧化還原反應(yīng)為主的協(xié)同處理效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)廢水中大分子有機(jī)物的斷鏈及氧化性物質(zhì)的還原，以改變廢水中有機(jī)污染物的性質(zhì)，來達(dá)到處理廢水的目的。

近年來，微電解法處理難降解有機(jī)廢水的研究引起了各國學(xué)者的廣泛關(guān)注，然而該法在應(yīng)用中存在諸多缺陷，如(a)鐵屑易板結(jié)；(b)廢水易發(fā)生溝流現(xiàn)象；(c)反應(yīng)沉積物易覆蓋鐵炭表面，阻礙兩者間的有效接觸。以上缺陷會(huì)導(dǎo)致微電解過程中斷，使處理效果大為下降，嚴(yán)重影響污染物去除效率，是該項(xiàng)技術(shù)不能得到很好應(yīng)用推廣的主要原因。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種顆粒活性炭循環(huán)微電解反應(yīng)器，通過將廢鐵屑粘結(jié)成鐵屑板，作為微電解正極，顆粒活性炭作為負(fù)極，利用壓縮空氣使顆粒活性炭在反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)，以解決鐵炭板結(jié)、溝流、鈍化等缺陷，實(shí)現(xiàn)顆粒活性炭循環(huán)微電解反應(yīng)器在難降解有機(jī)廢水處理中的應(yīng)用。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種顆粒活性炭循環(huán)微電解反應(yīng)器，主要微孔曝氣管、顆粒活性炭分離室，其特征在于：微孔曝氣管與曝氣總管相連，位于反應(yīng)器底部；若干個(gè)由廢鐵屑與無機(jī)磷酸鹽粘結(jié)劑混合，壓模成的鐵屑板正極以等間距均勻分布于反應(yīng)器中上部；固定在反應(yīng)器內(nèi)側(cè)壁上耐腐蝕材質(zhì)加工成的支撐梁I、支撐梁II上，設(shè)置固定卡槽I、固定卡槽II，將鐵屑板正極左右、上下端垂直固定在所述的固定卡槽I、固定卡槽II中；廢水由進(jìn)水管進(jìn)入反應(yīng)器，微孔曝氣管產(chǎn)生微氣泡，為顆粒活性炭提供上升動(dòng)力，使顆粒活性炭在若干個(gè)鐵屑板正極之間上升，形成顆粒活性炭上升區(qū)，顆粒活性炭在未曝氣區(qū)借助于重力下降，實(shí)現(xiàn)顆粒活性炭在反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)；處理后水通過溢流堰進(jìn)入顆粒活性炭分離室，由出水管排出。

上述的一種顆粒活性炭循環(huán)微電解反應(yīng)器，其所述的鐵屑板正極厚度2-10厘米；所述的無機(jī)磷酸鹽粘結(jié)劑為磷酸鋁、磷酸鎂、磷酸鈣、磷酸鋅、磷酸銅中的一種或幾種。

上述的一種顆粒活性炭循環(huán)微電解反應(yīng)器，其所述的微孔曝氣管，每根分別位于兩塊鐵屑板正極之間正下方10-40厘米處。

上述的一種顆粒活性炭循環(huán)微電解反應(yīng)器，其所述微孔曝氣管的微孔孔徑1-5毫米，微孔間距0.5-5厘米。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步及積極的效果：

(1)本發(fā)明一種顆粒活性炭循環(huán)微電解反應(yīng)器，由鐵屑板正極系統(tǒng)和顆粒活性炭循環(huán)系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。鐵屑板正極系統(tǒng)由鐵屑板正極、支撐梁、固定卡槽組成；炭循環(huán)系統(tǒng)是曝氣總管、微孔曝氣管、溢流堰、顆粒活性炭分離室組成。廢水由進(jìn)水管進(jìn)入反應(yīng)器，在若干個(gè)鐵屑板正極之間鐵與顆粒活性炭形成無數(shù)微小的原電池，產(chǎn)生電極反應(yīng)，廢水中有機(jī)污染物經(jīng)電極反應(yīng)得到降解。本發(fā)明用壓縮空氣循環(huán)顆粒活性炭，(a)增加了微電解電極電勢差，加快電化學(xué)腐蝕速率；(b)在顆粒活性炭表面形成強(qiáng)氧化性中間產(chǎn)物；(c)為顆粒活性炭循環(huán)提供上升動(dòng)力。

(2)將鐵屑粘結(jié)成鐵屑板正極，解決了鐵屑板結(jié)、廢水溝流現(xiàn)象；

(3)炭循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)使得顆粒活性炭不斷沖刷鐵屑板正極，解決了長期困擾微電解技術(shù)中正極鈍化現(xiàn)象；

(4)顆粒活性炭在反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)沖刷，解決了氧化還原沉積物在正負(fù)極表面沉積現(xiàn)象。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的俯視圖。

圖3為本發(fā)明的微孔曝氣管與曝氣總管之間的關(guān)聯(lián)示意圖。其中，

1-進(jìn)水管??2-鐵屑板正極??3-1、3-2-支撐梁I、II4-1、4-2-固定卡槽I、II??5-曝氣總管??6-微孔曝氣管??7-溢流堰??8-顆粒活性炭分離室??9-出水管。

實(shí)施具體方式

以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例