[實用新型]一種鐵碳填料三相循環流化床微電解反應器

有效

• 申請號: 201220277860.6
• 申請日: 2012-06-13
• 公開（公告）號: CN202849128U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 袁偉光;焦偉麗;趙銳柏;曾慶波
• 申請（專利權）人: 東莞市珠江海咸水淡化研究所
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司 44215
• 代理人: 李玉平

技術領域

本實用新型屬于微電解反應于廢水處理的應用技術領域，特別涉及一種鐵碳填料三相循環流化床微電解反應器。?

背景技術

微電解反應以“零價鐵+輔助金屬催化劑+活性碳填料”（簡稱“鐵碳填料”）為反應載體，當廢水在酸性條件下通過鐵碳填料時，廢水中污染物組份在鐵碳填料表面上發生氧化還原反應，其中零價鐵作為陽極與污染物發生氧化反應并失去電子而成為Fe⁺⁺，活性碳作為陰極與污染物發生還原反應，并可能產生H₂，于是總反應的結果是使廢水污染物得到初步降解，宏觀表現為廢水脫色、COD降低、BOD升高、廢水得到了初步的凈化處理。?

在高色度的印染及染料廢水凈化中，微電解反應的脫色效果十分顯著。更多的研究也表明在合適的反應條件下，微電解反應對化工、造紙、制藥、皮革等有機化工廢水的預處理效果也是顯著的，而且成本低廉。?

近年來許多生產實踐也表明微電解反應對重金屬廢水的處理效果優越，它不但能使廢水中重金屬析出，而且還能使廢水脫色、COD降低，一舉多得，因此在電鍍、電絡板行業廢水處理中得到越來越多的運用。?

但是微電解反應有個嚴重的缺陷：廢水與鐵碳填料反應進行一段時間后，鐵碳填料容易發生鈍化、板結。?

在攪拌反應器中鐵碳填料一旦鈍化，廢水與鐵碳填料反應便不能進行。在過濾床反應器中，鐵碳填料首先發生鈍化，使廢水的脫色率及COD去除率顯著降低，接著鐵碳填料板結，廢水無法通過；如果停止運轉數天又不及時處理，整個鐵碳填料會板結成塊，無法松開，導致反應器報廢。?

為了解決上述問題，研究人員提出了許多不同的解決方案，勉強可取的方案是：把鐵碳填料壓鑄或燒結成型，如球狀、粒狀、翅片狀、瓷環狀，放入塔或反應器中以過濾方式運行，這種方式可以大大延長反應塔的正常運行周期，一般是60-90天，但這個周期過后，同樣會發生鐵碳填料的鈍化、板結、堵塞的現象，而且這種現象往往首先在塔底部發生。鐵碳填料在與廢水中的污染物反應的過程中，容易被軟化、松化、繼而被壓實，于是造成板結、堵塞。為了解決板結、堵塞的問題，需要定期通過人工翻松填料，進行酸洗，但是這樣勞動強度大，而且勞動條件很惡劣。?

鐵碳填料鈍化、板結的原因在于微電解反應過程中，發生如下反應：?

（1）、零價鐵失去兩個電子，成為兩價鐵離子：Fe°→Fe²⁺;

（2）、兩價鐵離子水解生成氫氧化鐵：Fe²⁺→Fe（OH）₂;

（3）、在空氣中氧的作用下，部份氫氧化鐵被氧化成水合氧化鐵：Fe（OH）₂→Fe₂O_3?·nH₂O。

上述反應產物，都會不同程度地附著在零價鐵顆粒表面，既阻礙了零價鐵與水中染物的反應，也成為粘結劑，使不同顆粒的鐵碳相互粘結、成塊，也造成了鐵碳填料的鈍化、板結堵塞過水通道。?

前述使鐵碳填料壓鑄結成型的方法，只會遲延填料鈍化、板結的時間，但不能從根本上解決填料鈍化、板結問題。?

因此，亟需一種新的微電解反應工藝及反應器，能夠克服現有技術存在的缺陷。?

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對現有技術的不足而提供能夠克服現有技術中的微電解反應器的鐵碳填料容易發生鈍化、板結的缺點的一種鐵碳填料三相循環流化床微電解反應器。?

本實用新型的目的是這樣實現的。?

一種鐵碳填料三相循環流化床微電解反應器，它包括進水泵、空氣泵、流化床、循環泵和循環槽，所述流化床設有分布孔板，鐵碳填料層設置于分布孔板的上方，所述進水泵與所述流化床的分布孔板的下方連接，所述空氣泵與所述流化床的分布孔板的上方連接，所述流化床的上部與循環槽連接，所述循環泵分別與所述流化床的分布孔板的下方及所述循環槽連接。?

其中，所述循環槽的底部設有用于定期排出沉積的微電解反應的產物的排出口，循環槽的上部設有用于流出產水的排水口。?

?其中，所述流化床由下至上依次包括進水段、所述分布孔板、填料段、擴大段、分離段、集水段和超高段。?

?進一步的，所述進水段及填料段的直徑為D；所述進水段的高度H1=0.5D；所述填料段的高度H2=2D；所述擴大段的高度H3=D，直徑為1.5D；所述分離段的高度H4=0.5D；所述集水段的高度H5=0.25D；所述超高段的高度H6=0.25D。?