[發明專利]一種旋轉籠網式電絮凝反應器

有效

• 申請號: 201510075314.2
• 申請日: 2015-02-12
• 公開（公告）號: CN104709978B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 董黎明;秦澤敏;周戀彤;鄭心愿
• 申請（專利權）人: 北京工商大學
• 主分類號: C02F1/463
• 分類號: C02F1/463;C02F1/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種旋轉籠網式填料電絮凝反應器，屬于環境保護中的水處理領域。

背景技術

電絮凝的反應機理是以鋁、鐵等金屬為陰陽極，在直流電的作用下，陽極溶蝕，產生金屬離子，在經歷一系列水解、聚合、亞鐵的氧化過程，發展成為各種羥基絡合物，這種羥基絡合物具有很強的絮凝作用；陰極可以使廢水中氫離子還原為氫氣，氫氣發生氣浮作用，這兩種作用可以去除廢水中的膠體、懸浮物質等。電絮凝可廣泛用于如電鍍廢水、垃圾滲濾液、制藥廠廢水、食品廢水和石油化工廢水等預處理。現有的電絮凝技術存在如；陽極溶蝕且在絮凝過程中會鈍化、廢水處理負荷會隨著陽極的溶蝕而降低、電極的比表面積小、絮凝成本較高等缺點。本發明專利公布了一種籠網式填料電絮凝反應器，可以有效克服上述問題，具有很好的應用前景。

發明內容

本發明的目的是提供一種旋轉籠網式電絮凝反應器，其結構簡單，運行可靠，克服了現在電絮凝廢水處理設備中陽極消耗、陽極鈍化和運行費用高等問題。

具體包括電絮凝反應池、進水管道、出水管道、絮體排出管道、進水擋墻、旋轉籠網式填料電極、紫外燈、活性炭顆粒投加器、變頻電機和控制器；

其中電絮凝反應池包括呈漏斗狀的池體，上部為圓柱形，下部為圓錐形，頂面由互成60°夾角的6根鋼架組成，在每根鋼架上設置有1個旋轉籠網式填料電極，電極頂端與鋼架結構用螺栓鉚固；電絮凝反應池的右側上部設置進水管道，左側下部設有出水管道，電絮凝反應池底部中心設有絮體排出管道，進水擋墻設置于進水管道左側池體內，進水擋墻為分離的左右兩部分，左側豎直擋板固定于反應池頂面鋼架上，右側“L”型擋板固定于進水管道下側的反應池池壁，用于緩解進水對反應池內的沖擊；

電絮凝反應池內側壁上設有多個紫外燈；

旋轉籠網式填料電極包括籠網式電極和內部填料，籠網式電極為直徑上細下粗的圓底錐形，采用聚乙烯材質，內部填料為涂覆納米二氧化鈦光催化劑的鐵基填料或鋁基填料，電極的籠網孔徑小于內部填料的粒徑，籠網式填料電極在控制器和變頻電機的控制下可以進行變速旋轉；

電絮凝反應池外設置活性炭顆粒投加器；

控制器是一個集成PLC塊，與旋轉籠網式填料電極連接，對電極電流、電壓、轉速、電機交換周期進行控制；控制器與變頻電機連接對電機轉速進行控制；控制器與活性炭顆粒投加器連接用于控制向電絮凝反應池內投加活性炭顆粒。

電絮凝反應池池體直徑3m，上部圓柱體高度2m，下部圓錐體高度1m。

旋轉籠網式填料電極高為100cm，頂部直徑25cm，中部直徑45cm。

進水管道、出水管道和絮體排出管道均采用鑄鐵管道，管徑分別為100mm、100mm和150mm。

本發明的優點在于：

(1)本反應器可利用鐵基或鋁基填料，不用更換電極，節能降耗并且可以降低電絮凝費用；

(2)籠網式填料電極因其內部分散的填料，具有很高的比表面積，圓底錐形具有很好的水力條件，絮凝效率大幅提高；同時籠網式填料電極在電機的驅動下可以高速旋轉，在攪動水體旋轉形成旋流的同時，使填料在反應器中不斷翻滾，極大了增加了填料與水體以及污染物的接觸面積和接觸時間，使廢水中的可絮凝物更好的附著于填料表面，同時旋轉的水體以及翻滾的填料可以使紫外燈的照射更加均勻充分，避免了照射死角。

(3)涂覆納米二氧化鈦光催化劑的鐵基填料或鋁基填料在紫外燈的照射下以及電場的作用下發生光電化學協同反應，使廢水中的難分解、難去除有機物通過光催化化學反應轉化成可絮凝污染物。

(4)電極在周期性換極的過程中可以將形成的鈍化膜擊穿，提高處理效率。

(5)通過紫外光催化、電場的協同效應，廢水中的有害微生物、病毒、細菌等被有效地徹底去除。

通過本反應器處理的廢水，化學需氧量的去除率達到95.1％，色度的去除率達到98.9％，懸浮物的去除率達到99.2％，難分解有機物的去除率達到98.9％，有害微生物、病毒、細菌的去除率達到96.9％。

附圖說明

圖1是旋轉籠網式填料電絮凝反應器的縱向剖面圖；

圖2是旋轉籠網式填料電絮凝反應器的橫向剖面圖；

圖3是籠網式填料電極示意圖。

圖中：1-電絮凝反應池、2-進水管道、3-出水管道、4-絮體排出管道、5-進水擋墻、6-變頻電機、7-紫外燈、8-填料、9-旋轉籠網式填料電極、10-控制器、11-活性炭顆粒投加器。

具體實施方式