一种套筒式电芬顿反应器的制作方法

本发明涉及一种废水处理设备，尤其是一种套筒式电芬顿反应器。

背景技术：

电芬顿法在芬顿氧化的基础上发展而来，即在酸性溶液中，电极上通以直流电，利用电化学法持续产生芬顿试剂（fe²⁺和h2o2）。两者产生后反应生成具有高活性的·oh，使有机物污染物得到降解。根据fe²⁺和h2o2产生方式的不同，可大致分为ef-fere法、ef-feox法、ef-h2o2-fere法和ef-h2o2-feox法。综合考虑成本、工程化难易程度等因素，ef-fere法在电芬顿反应器中的应用较为普遍。ef-fere法，即fe²⁺和h2o2都由外部加入，少量fe²⁺一旦加入后即可在阴极得以连续再生（阴极：），克服了传统fenton法中fe²⁺无法再生、药剂投加量大、处理系统中会淤积大量含铁污泥的缺陷。

然而，目前的电芬顿污水处理反应器中的电极多采用阴、阳电极板交替间隔设置，不利于废水的均匀混合，有效的处理区域集中在阴极附近，易造成浓差极化，对电极损耗较大，且处理效率有限。为了装置内部布水均匀，多数电芬顿反应器设有曝气装置，然而，若曝气量小达不到均匀混合加强传质的目的，若曝气量大将影响阴极fe²⁺的生成速率。

因此，针对电芬顿法处理废水，通过优化反应器结构，避免浓差极化，提高亚铁和氧气的传质是强化处理效果的关键。

技术实现要素：

为克服现有电芬顿反应器中，易出现浓差极化、物料传质效果差、反应效率低的缺陷，本发明提供一种套筒式电芬顿反应器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种套筒式电芬顿反应器，包括反应器主体、直流电源和进出水系统。反应器主体包括阴极壳体、电机、阳极套筒和双曲面搅拌机。阴极壳体表面固定有阴极接线柱，阴极接线柱直接与直流电源的阴极相连。阴极壳体下部接有进水管，上部接有出水管。双曲面搅拌机位于反应器主体的中心，由电机驱动。阳极套筒与双曲面搅拌机同轴安装，阳极套筒表面固定有阳极接线柱，阳极接线柱与直流电源的正极相连。

上述的一种套筒式电芬顿反应器，所述的进水管与加药管汇合后接入管道混合器，进水管的来水与加药管送来的双氧水混合后，进入反应器。

上述的一种套筒式电芬顿反应器，所述的阴极壳体优选圆筒状。

上述的一种套筒式电芬顿反应器，所述的阴极壳体优选石墨碳、纤维、不锈钢或者碳钢材质。

上述的一种套筒式电芬顿反应器，所述的阳极套筒优选石墨或者钛材质。

本发明的有益效果如下：

（1）本发明在传统fenton的基础上外加电场，反应体系中的fe²⁺可在阴极得以连续再生，克服了传统fenton法中fe²⁺无法再生、药剂投加量大、处理系统中会淤积大量含铁污泥的缺陷；

（2）本发明公开的新型电芬顿反应器改变了常规电芬顿反应器阴、阳电极板交替间隔设置的方式，创造性地以圆筒状壳体作为阴极，并以套筒作为阳极，配合双曲面搅拌机搅拌混合，有效强化物料传质效果、大大提高了反应效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明俯视图。

图中1.电机，2.阴极壳体，3.阴极接线柱，4.阳极套筒，5.阳极接线柱，6.双曲面搅拌机，7.直流电源，8.进水管，9.加药管，10.管道混合器，11.出水管，箭头表示水流运动方向。

具体实施方式

如图1所示，一种套筒式电芬顿反应器，包括反应器主体、直流电源6和进出水系统。反应器主体包括阴极壳体2、电机1、阳极套筒4和双曲面搅拌机5。阴极壳体2表面固定有阴极接线柱3，阴极接线柱3直接与直流电源7的阴极相连。阴极壳体2下部接有进水管8，上部接有出水管11。双曲面搅拌机6位于反应器主体的中心。阳极套筒4与双曲面搅拌机6同轴安装，阳极套筒4表面固定有阳极接线柱5，阳极接线柱5与直流电源7的正极相连。

上述的一种套筒式电芬顿反应器，所述的进水管8与加药管9汇合后接入管道混合器10，进水管8的来水与加药管9送来的双氧水混合后，进入反应器。

上述的一种套筒式电芬顿反应器，所述的阴极壳体2优选圆筒状。

上述的一种套筒式电芬顿反应器，所述的阴极壳体2优选石墨碳、纤维、不锈钢或者碳钢材质。

上述的一种套筒式电芬顿反应器，所述的阳极套筒4优选石墨或者钛材质。

一种套筒式电芬顿反应器运行时，废水通过进水管8进入管道混合器10，双氧水通过加药管9进入管道混合器10，废水和双氧水在管道混合器10内充分混合，有利于后续的电芬顿反应。与双氧水充分混合的废水自下而上进入反应器主体。反应器阴极壳体通过阴极接线柱3与直流电源7的负极相连。阳极套筒4通过阳极接线柱5与直流电源7的正极相连。通电后，反应体系中的fe³⁺在阴极转化成fe²⁺，fe²⁺与废水中的h2o2反应生成具有高活性的·oh，同时fe²⁺又变回fe³⁺，进而fe²⁺在阴极循环再生，外加电场的存在，加快了fe³⁺转化成fe²⁺的速率，大大减少fe²⁺的投加量，减少污泥量。强氧化性的·oh氧化分解废水中的有机污染物，废水得到净化。反应器主体中心设有双曲面搅拌机5，双曲面搅拌机5在电机1的驱动下旋转，污水沿双曲面搅拌机5的叶轮圆周作切线方向运动，污水与反应器阴极壳体2碰撞后，在阳极套筒4外壁和阴极壳体2之间向上运动，向上运动的污水顺势流至阳极套筒4顶端，继而污水在重力作用下向下运动至双曲面搅拌机6的叶轮处。污水沿如图1中箭头所示的方向不断循环，强化了反应体系中的传质，有效避免了电极表面浓差极化的现象。处理后的废水由反应器上方的出水管排出。

以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种套筒式电芬顿反应器，包括反应器主体、直流电源和进出水系统。反应器主体包括阴极壳体、电机、阳极套筒和双曲面搅拌机，阴极壳体表面固定有阴极接线柱，阴极接线柱直接与直流电源的阴极相连，阴极壳体下部接有进水管，上部接有出水管；双曲面搅拌机位于反应器主体的中心，由电机驱动；阳极套筒与双曲面搅拌机同轴安装，阳极套筒通过阳极接线柱与直流电源的正极相连。本发明，一方面，通过双曲面搅拌机和阳极套筒的合理布局，实现污水在反应器内的循环流动，有效避免浓差极化、强化传质效果、大大提高反应效率；另一方面，通过外加电场，克服了传统Fenton法中药剂投加量大、污泥产生量大的缺陷。

技术研发人员：林彤晖;周杰;陈新才;余华东;施武;刘伟;郭海波
受保护的技术使用者：浙江海拓环境技术有限公司
技术研发日：2019.04.04
技术公布日：2019.06.14