免更换型铁碳微电解水处理装置制造方法
【专利摘要】免更换型铁碳微电解水处理装置，包括反应塔、文丘里射流器、进水管路、兼做出水管路的反冲洗管路、空气管路、承托层、填料层，文丘里射流器的出水端与进水管路的进水端连通；进水管路、反冲洗管路和空气管路分布在反应塔的底部，进水管路和所述的反冲洗管路上带有布水口、空气管路上带有布气口；承托层布置在反应塔内部并位于进水管路、反冲洗管路、空气管路的上方；反应塔的顶部设置排气管、位于填料层上方的侧壁上设有反冲洗排水管；反冲洗管路位于反应塔之外的部分通过三通分成配有闸阀反冲洗支路和配有放水阀排水支路。本实用新型的有益效果是：提高了臭氧的利用率，有效降解化学需氧量、提高废水B/C值，使后续生化处理更为有效。
【专利说明】免更换型铁碳微电解水处理装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种免更换型铁碳微电解水处理装置。
【背景技术】
[0002]随着城市工业生产的发展，工业生产废水排放量日益增加，废水种类更加复杂。随着新的难处理的工业废水的出现，一些新的水处理工艺得到了应用与发展，如湿式催化氧化法、超临界水氧化技术、Fenton试剂法、电渗析法等，同时一些新的反应装置得到研制，并应用实际到水处理中。污水处理设备是污水处理工程的核心部分，也是工程投资的主要部分之一。实践表明，工艺中关键设备的升级能使设施工作效率和处理效果得到明显的提高，运行成本得到有效的降低，设备的改进可以促进处理工艺的发展和完善。
[0003]铁碳微电解法虽然早在20世纪70年代，就已经在水处理领域有所应用，也已经有学者开发出铁碳床微电解工艺，处理酸性有机废水，效果特别理想，但在微电解塔运行若干个月后，处理效果下降。铁碳床钝化、板结、铁泥堵塞这些问题很难解决，尽管反冲洗可适当减缓铁泥堵塞，但无法解决效率下降的问题。所以需要经常更换新的填料，使得废水处理成本增加。
【发明内容】
[0004]本实用新型针对目前的铁碳微电解水处理装置需要经常更换填料、生产效率低的问题，提出了一种无需更换填料、使用方便、生产效率高的免更换型铁碳微电解水处理装置。
[0005]本实用新型所述的免更换型铁碳微电解水处理装置，其特征在于:包括反应塔、文丘里射流器、进水管路、兼做出水管路的反冲洗管路、空气管路、承托层、填料层，所述的文丘里射流器的出水端与进水管路的进水端连通；所述的进水管路、所述的反冲洗管路和所述的空气管路分布在反应塔的底部，所述的进水管路和所述的反冲洗管路上带有布水口、所述的空气管路上带有布气口 ；所述的承托层布置在反应塔内部并位于进水管路、反冲洗管路、空气管路的上方；所述的填料层放置在承托层上；所述的反应塔的顶部设置外接尾气吸收装置的排气管、位于填料层上方的侧壁上设有反冲洗排水管；所述的空气管路的进气口与鼓风机的出风口连通；所述的进水管路、反冲洗管路与水管连通；所述的反冲洗管路位于反应塔之外的部分通过三通分成配有闸阀反冲洗支路和配有放水阀排水支路。
[0006]所述的进水管路的进水口和所述的空气管路进气口处都配有单向阀。
[0007]所述的进水管路上设有一套增效喷嘴，所述的增效喷嘴的布置位置位于填料层的正下方。
[0008]位于反应塔内部的所述的进水管路、所述的反冲洗管路和所述的空气管路均为由一个干管和若干放射状的支管组成的网状结构，整个所述的进水管路、反冲洗管路分布在所述的空气管路的上方，所述的空气管路的支管上接有大孔曝气头。
[0009]所述的填料层由圆柱形桶和置于桶内的十字形填料组成。
[0010]所述的圆柱形桶的材质为PVC。[0011]所述的填料采用铁粉、碳粉并掺杂RuO2混合成型烧结成长40cm、宽20cm的长方形并架成十字的填料，其中Ru的质量分数为0.5%。
[0012]所述的排气管的直径为进水管路直径、空气管路直径的4倍。
[0013]所述的反冲洗排水管设置在反应塔正常运行液面以上0.5m处，并且所述的反冲洗排水管的管径是位于反应塔内部的反冲洗管路的管径的2倍。
[0014]工作过程:废水从距塔底进水管路进水后，经过文丘里射流器后，臭氧和废水得到充分混合后进入反应塔，混合液在反应塔从进水管路的干管向放射状支管扩散，通过进水管路上的增效喷嘴在反应塔内进行射流，增效喷嘴的二次射流借助水泵提供的能量，在反应塔内形成相当于水泵5倍流量的推动力，向上冲击填料，使进水沿着填料的间隙向上流动，流出填料后又沿着圆柱形桶之间的空隙向下流动，使处理上在反应塔内得到循环，从而提高臭氧的利用效率；处理好的出水沿着排水管路上的布水孔经兼做排水管路的反冲洗管路后通过排水支路排入结回流池，再由进水管进水，回流一定时间后，出水进入混凝沉淀池，达到污水纳管标准后排放管网；此处，开启闸阀，关闭放水阀，以去除反应塔内的沉淀物，维持正常处理效率；位于进水管路和反冲洗管路下方的空气管路通入由鼓风机出来的有压空气，然后进入反应塔内的空气管路干管，干管再均匀分配到支管，空气管路支管上接有大孔曝气头；定期反冲洗由单独气冲洗、气水联合反冲洗、单独水洗三个过程组成，反冲洗周期根据水质参数来确定；反冲洗出水通过反冲洗排水管混凝沉淀处理；反应塔内剩余气体通过排气管路排放到外接的尾气吸收装置。
[0015]本实用新型的有益效果是:采用改性后的铁碳填料，利用微电解产生的铁离子(Fe2+)强化臭氧化过程，不仅提高了臭氧的利用率，还能有效降解化学需氧量(C0D)、明显提高废水B/C(生化需氧量与化学需氧量的比值)值，使后续生化处理更为有效。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的结构图。
[0017]图2是本实用新型的十字形立体填料的结构示意图。
[0018]图3是本实用新型的填料层柱形桶阵列示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图进一步说明本实用新型
[0020]参照附图:
[0021]实施例1本实用新型所述的免更换型铁碳微电解水处理装置，包括反应塔1、文丘里射流器2、进水管路3、兼做出水管路的反冲洗管路4、空气管路5、承托层6、填料层7，所述的文丘里射流器2的出水端与进水管路3的进水端连通；所述的进水管路3、所述的反冲洗管路4和所述的空气管路5分布在反应塔I的底部，所述的进水管路3和所述的反冲洗管路4上带有布水口、所述的空气管路上带有布气口 ；所述的承托层6布置在反应塔I内部并位于进水管路3、反冲洗管路4、空气管路5的上方；所述的填料层7放置在承托层6上；所述的反应塔I的顶部设置外接尾气吸收装置的排气管11、位于填料层上方的侧壁上设有反冲洗排水管12 ;所述的空气管路5的进气口与鼓风机的出风口连通；所述的进水管路3、反冲洗管路4与水管连通；所述的反冲洗管路4位于反应塔I之外的部分通过三通分成配有闸阀411反冲洗支路41和配有放水阀421排水支路42。
[0022]所述的进水管路3的进水口和所述的空气管路5进气口处都配有单向阀8。
[0023]所述的进水管路3上设有一套增效喷嘴，所述的增效喷嘴的布置位置位于填料层7的正下方。
[0024]位于反应塔I内部的所述的进水管路3、所述的反冲洗管路4和所述的空气管路5均为由一个干管和若干放射状的支管组成的网状结构，整个所述的进水管路3、反冲洗管路4分布在所述的空气管路5的上方，所述的空气管路5的支管上接有大孔曝气头。
[0025]所述的填料层7由圆柱形桶和置于桶内的十字形填料组成。
[0026]所述的圆柱形桶的材质为PVC。
[0027]所述的填料采用铁粉、碳粉并掺杂RuO2 (Ru的质量分数为0.5%)混合成型烧结成长40cm、宽20cm的长方形并架成十字的填料。
[0028]所述的排气管11的直径为进水管路直径、空气管路直径的4倍。
[0029]所述的反冲洗排水管12设置在反应塔I正常运行液面以上0.5m处，并且所述的反冲洗排水管12的管径是位于反应塔内部的反冲洗管路4的管径的2倍。
[0030]工作过程:反应塔I内径D为3m，总塔高4.5m,废水从进水管路3进水后，经过文丘里射流器2后，臭氧和废水得到充分混合后进入反应塔I，混合液在反应塔I从进水管路3的干管向放射状支管扩散，通过进水管路3上的增效喷嘴在反应塔内进行射流，增效喷嘴的二次射流借助水泵提供的能量，在反应塔I内形成相当于水泵5倍流量的推动力，向上冲击填料，使进水沿着填料的间隙向上流动，流出填料后又沿着圆柱形桶之间的空隙向下流动，使处理上在反应塔I内得到循环，从而提高臭氧的利用效率(填料层中的填料是用铁粉、碳粉并掺杂其他元素混合成型烧结成长40cm、宽20cm的长方形，然后架成十字得到)；处理好的出水沿着排水管路上的布水孔经兼做排水管路3的反冲洗管路4后通过排水支路42排入结回流池，再由进水管进水，回流一定时间后，出水进入混凝沉淀池，达到污水纳管标准后排放管网；此处，开启闸阀，关闭放水阀，以去除反应塔I内的沉淀物，维持正常处理效率；位于进水管路3和反冲洗管路4下方的空气管路5通入由鼓风机出来的有压空气，然后进入反应塔I内的空气管路干管，干管再均匀分配到支管，空气管路5支管上接有大孔曝气头；定期反冲洗由单独气冲洗、气水联合反冲洗、单独水洗三个过程组成，反冲洗周期根据水质参数来确定；反冲洗出水通过反冲洗排水管12混凝沉淀处理；反应塔I内剩余气体通过排气管路11排放到外接的尾气吸收装置。
[0031]实施例2以下为图1、图2、图3的免更换型铁碳微电解水处理装置在实验室进行中试，中试废水为难生物降解的化工废水，中试废水处理量为9m3，臭氧投加量为20mg/L，水力停留时间为2h，装置内废水通过PWF型耐腐蚀污水泵循环。处理前后B0D5、C0D (生化需氧量、化学需氧量)如下表所示。
[0032]
【权利要求】
1.免更换型铁碳微电解水处理装置，其特征在于:包括反应塔、文丘里射流器、进水管路、兼做出水管路的反冲洗管路、空气管路、承托层、填料层，所述的文丘里射流器的出水端与进水管路的进水端连通；所述的进水管路、所述的反冲洗管路和所述的空气管路分布在反应塔的底部，所述的进水管路和所述的反冲洗管路上带有布水口、所述的空气管路上带有布气口 ；所述的承托层布置在反应塔内部并位于进水管路、反冲洗管路、空气管路的上方；所述的填料层放置在承托层上；所述的反应塔的顶部设置外接尾气吸收装置的排气管、位于填料层上方的侧壁上设有反冲洗排水管；所述的空气管路的进气口与鼓风机的出风口连通；所述的进水管路、反冲洗管路与水管连通；所述的反冲洗管路位于反应塔之外的部分通过三通分成配有闸阀反冲洗支路和配有放水阀排水支路。
2.如权利要求1所述的免更换型铁碳微电解水处理装置，其特征在于:所述的进水管路的进水口和所述的空气管路进气口处都配有单向阀。
3.如权利要求2所述的免更换型铁碳微电解水处理装置，其特征在于:所述的进水管路上设有一套增效喷嘴，所述的增效喷嘴的布置位置位于填料层的正下方。
4.如权利要求3所述的免更换型铁碳微电解水处理装置，其特征在于:位于反应塔内部的所述的进水管路、所述的反冲洗管路和所述的空气管路均为由一个干管和若干放射状的支管组成的网状结构，整个所述的进水管路、反冲洗管路分布在所述的空气管路的上方，所述的空气管路的支管上接有大孔曝气头。
5.如权利要求4所述的免更换型铁碳微电解水处理装置，其特征在于:所述的填料层由圆柱形桶和置于桶内的十字形填料组成。
6.如权利要求4所述的免更换型铁碳微电解水处理装置，其特征在于:所述的排气管的直径为进水管路直径、空气管路直径的4倍。
7.如权利要求4所述的免更换型铁碳微电解水处理装置，其特征在于:所述的反冲洗排水管设置在反应塔正常运行液面以上0.5m处，并且所述的反冲洗排水管的管径是位于反应塔内部的反冲洗管路的管径的2倍。
【文档编号】C02F1/461GK203639204SQ201320665797
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2013年10月25日
【发明者】何志桥, 王立彪, 宋爽 申请人:浙江工业大学