一种搅拌过滤式微电解反应器及其反应方法与流程

本发明涉及微电解污水处理技术，尤其是涉及一种搅拌过滤式微电解反应器及其反应方法。

背景技术：

铁炭微电解是利用金属腐蚀原理法，形成原电池对废水进行处理的良好工艺，又称内电解法、铁屑过滤法等。微电解技术是在不通电的情况下,利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。

现有的铁炭微电解主要设置铁炭混合层作为填料，填料混合后的粒径一般为1～4cm，经过一段时间使用后填料易形成板结，导致反应效率降低；而且，随着不断的反应，铁成分会减少，从而导致使用一定时间后需要进行填料更换，而填料更换难度大、更换效率低下，不利于污水处理效率的提高；同时，现有的微电解反应器COD去除率低下，不能满足日益发展的需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种搅拌过滤式微电解反应器及其反应方法，解决现有技术中微电解反应器易板结、更换填料难度大、污水处理效率和COD去除率低下的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种搅拌过滤式微电解反应器，包括，

反应筒；

过滤组件，其包括过滤板和分隔板，所述过滤板一端连接于所述反应筒内壁、另一端连接于所述分隔板下端，所述过滤板和分隔板将所述反应筒内腔体分隔形成反应区和滤液区；

搅拌组件，其包括同轴内置于所述反应筒的驱动轴、设于所述驱动轴上的第一搅拌叶片、驱动所述驱动轴旋转的驱动电机、刷体；及

分别与所述反应区和滤液区连通的进水管和出水管；

其中，所述过滤板相对反应区一侧为过滤斜面，所述第一搅拌叶片具有一与所述过滤斜面相配合的斜边，所述刷体沿所述斜边长度方向布置，且所述刷体能够随所述第一搅拌叶片旋转并刷洗所述过滤板的过滤斜面。

优选的，所述第一搅拌叶片至少为两个且沿所述驱动轴周向均匀布置。

优选的，至少一个所述第一搅拌叶片的斜边上设置有所述刷体。

优选的，所述第一搅拌叶片呈直角梯形状，且每个所述第一搅拌叶片均竖直向上延伸形成第二搅拌叶片。

优选的，所述过滤板呈锥形并与所述反应筒同轴设置，所述分隔板呈筒状且其下端配合连接于所述过滤板上端。

优选的，所述过滤板和分隔板均为平板状。

优选的，所述搅拌过滤式微电解反应器还包括一曝气组件，所述曝气组件包括设于所述反应区底部的曝气管、与所述曝气管连通的曝气风机。

优选的，有且仅有一个所述第一搅拌叶片为网状，有且仅有一个第二搅拌叶片为网状，网状的第一搅拌叶片和第二搅拌叶片均为铜丝编制而成。

同时，本发明还提供一种搅拌过滤式微电解反应器的反应方法，包括如下步骤，

(1)将铁粉和炭粉混合均匀并作为填料投掷于反应区内的污水内；

(2)驱动搅拌组件搅拌使填料与污水充分接触，微电解反应后的污水由过滤板进入滤液区并从出水管溢出。

优选的，所述步骤(2)还包括间歇对反应区的污水进行曝气处理。

与现有技术相比，本发明在反应区加入铁粉和炭粉作为填料，其可随时补充铁粉，避免了填料的更换，且通过搅拌组件促使填料与污水充分接触，其提高了微电解反应效率；同时设置过滤板避免填料流失降低了填料成本，并设置刷体不间断对过滤板的过滤面进行洗刷，避免了过滤板的过滤孔堵塞。

附图说明

图1是本发明的搅拌过滤式微电解反应器的一种实施方式的连接结构示意图；

图2是本发明的搅拌过滤式微电解反应器的另一种实施方式的连接结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1、图2，本发明的实施例提供了一种搅拌过滤式微电解反应器，包括，

反应筒1；

过滤组件2，其包括过滤板21和分隔板22，所述过滤板21一端连接于所述反应筒1内壁、另一端连接于所述分隔板22下端，所述过滤板21和分隔板22将所述反应筒1内腔体分隔形成反应区101和滤液区102；

搅拌组件3，其包括同轴内置于所述反应筒1的驱动轴31、设于所述驱动轴31上的第一搅拌叶片32、驱动所述驱动轴31旋转的驱动电机33、及刷体34；及

分别与所述反应区101和滤液区102连通的进水管4和出水管5；

其中，所述过滤板21相对反应区101一侧为过滤斜面211，所述第一搅拌叶片32具有一与所述过滤斜面211相配合的斜边321，所述刷体34沿所述斜边321长度方向布置，且所述刷体34能够随所述第一搅拌叶片32旋转并刷洗所述过滤板21的过滤斜面211。

污水处理时，污水由进水管4进入反应筒1内，反应区101的污水中加入铁粉和炭粉，并通过搅拌组件3不断搅拌以促进铁粉和炭粉与污水充分接触，进而促进微电解反应效率，本实施例微电解反应过程中可根据需要补充铁粉，避免了铁减少后填料的更换。微电解反应后的污水经过过滤板21过滤后进入滤液区102，滤液区102的污水可通过出水管5排出至下一工序，本实施例的过滤板21可避免填料由反应区101进入滤液区102，进而避免填料的流失。其中，过滤板21过滤时，易导致过滤板21的过滤斜面211积累填料，进而堵塞过滤板21，故本实施例在第一搅拌叶片32上设置与过滤板21的过滤斜面211相契合的斜边321，并在斜边321上设置刷体34，通过第一搅拌叶片32旋转带动刷体34对过滤板21的过滤斜面211进行刷洗，将过滤斜面211上积累的填料刷至污水内，从而避免过滤板21堵塞。其中，本实施例过滤板21上设置有过滤孔以便于污水通过并阻隔填料通过，分隔板22为无孔结构，可阻止污水进入滤液区102。而且，所述进水管4与所述反应区101底部连通，所述出水管5与所述滤液区102顶部连通，从而便于反应区101底部进水、滤液区102顶部出水。

其中，由于微电解反应需要一定的空气，虽然搅拌组件3的搅拌能够提高污水的溶氧量，但是为了进一步提高微电解反应效率，本实施例所述搅拌过滤式微电解反应器还包括一曝气组件6，所述曝气组件6包括设于所述反应区101底部的曝气管61、与所述曝气管61连通的曝气风机62，反应过程中，可控制曝气风机62进行间歇性曝气，其有利于促进微电解反应效率。

本实施例第一搅拌叶片32的数量可根据需要设置，为了增加搅拌效率，所述第一搅拌叶片32至少为两个且沿所述驱动轴31周向均匀布置，具体设置时，一般为两个或三个为佳，本实施例优选设置为两个，两个第一搅拌叶片32对称设置于驱动轴31两侧。本实施例刷体34设置时，可在每个第一搅拌叶片32上均设置刷体34，然而刷体34设置过多，易导致过滤板21磨损，故具体设置时，本实施例仅仅在其中一个第一搅拌叶片32的斜边321上设置刷体34。为了进一步避免过滤板21磨损，可将刷体34设置为软毛刷，且刷体34与斜边321可设置为可拆卸连接，以便于更换。

为了便于与过滤板21的过滤斜面211配合，本实施例优选将所述第一搅拌叶片32设置呈直角梯形状，且第一搅拌叶片32的直角边沿轴向固定于驱动轴31的外周面上、斜边321则与过滤板21的过滤斜面211配合。而为了增加搅拌效果，本实施例每个所述第一搅拌叶片32均竖直向上延伸形成第二搅拌叶片35，具体第一搅拌叶片32上端为较短边、下端为较长边，故较短边竖直向上延伸形成第二搅拌叶片35，第二搅拌叶片35可设置为矩形，进而对反应区101上端的污水进行搅拌。

其中，为了提高过滤板21与第一搅拌叶片32配合时污水过滤效率和搅拌效率，过滤板21的过滤斜面211相对水平面的夹角为45～75°，优选设置为60°，对应的斜边321与水平面的角度与过滤板21相对水平面的夹角相同设置，其亦优选设置为60°。

本实施例过滤板21和分隔板22的形状可根据需要设置，如图1所示，过滤板21和分隔板22均可设置为平板状，过滤板21的下表面为与第一搅拌叶片32相配合的过滤斜面211，过滤板21的外缘连接于反应筒1内壁及分隔板22下端，分隔板22的两侧边连接于反应筒1内壁，由于过滤板21的过滤斜面211为平面中，故刷体34在清洗时仅仅只能洗刷过滤斜面211中部；也可如图2所示，所述过滤板21呈锥形并与所述反应筒1同轴设置，所述分隔板22呈筒状且其下端配合连接于所述过滤板21上端，此时过滤板21的内表面即为过滤斜面211，刷体34转动时可沿过滤斜面211运动，其可对过滤斜面211进行连续式洗刷。其中，也可将过滤板21和分隔板22均设置为弧形，其为上述实施方式的变形，在此不作赘述。

为了进一步提高微电解反应效率，本实施例有且仅有一个所述第一搅拌叶片32为网状，有且仅有一个第二搅拌叶片35为网状，网状的第一搅拌叶片32和第二搅拌叶片35均为铜丝编制而成。由于本实施例的第一搅拌叶片32和第二搅拌叶片35均设置为两个，故将其中一个第一搅拌叶片32和一个第二搅拌叶片35设置为铜丝网，另外一个第一搅拌叶片32和第二搅拌叶片35则设置为板状，板状的第一搅拌叶片32和第二搅拌叶片35主要起搅拌作用，而铜丝网的第一搅拌叶片32和第二搅拌叶片35在搅拌的同时，污水能够穿过铜丝网的网眼并与铜丝网充分接触，铜丝网在于污水接触过程中能够对微电解反应起到催化作用，其能够提高微电解反应效率20％以上。其中，为了避免铜丝网随驱动轴搅拌过程中变形，本实施例设置分别与第一搅拌叶片32和第二搅拌叶片35相契合的框架，铜丝网内嵌于框架内。

其中，为了保证铜丝网结构的第一搅拌叶片32和第二搅拌叶片35的均衡性，本实施将铜丝网结构的第一搅拌叶片32和第二搅拌叶片35分别设置于驱动轴的两侧。对应的，刷体34优选设置为板状的第一搅拌叶片32的斜边321上。

为了提高微电解反应的充分性，本实施例填料中铁粉的粒径270～300μm、炭粉为160～180μm，其中铁粉粒径优选为280μm，炭粉优选为170μm。

与现有技术相比，本发明在反应区101加入铁粉和炭粉作为填料，其可随时补充铁粉，避免了填料的更换，且通过搅拌组件3促使填料与污水充分接触，其提高了微电解反应效率；同时设置过滤板21避免填料流失降低了填料成本，并设置刷体34不间断对过滤板21的过滤面进行洗刷，避免了过滤板21的过滤孔堵塞。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。