高效微电解反应器的制作方法

本发明属于废水处理领域，尤其涉及一种高效微电解反应器。

背景技术：

微电解法是利用金属腐蚀原理，形成原电池对废水进行处理的良好工艺。该工艺自诞生开始就引起了许多国家的重视。改方法被广泛应用于印染、重金属、制药、有点废水等污水处理中，是一种新兴的电化学方法，其具有使用范围广、工艺简单、处理效果好等特点，尤其对于高盐度、高cod以及色度较高的废水的处理效果较其他工艺具有更加明显的优势。

但是微电解工艺中自大的难点在于铁碳易结块，容易产生堵塞的问题，导致处理效率低，甚至需要停机处理。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术存在的微电解容易产生堵塞的缺陷，提供一种高效微电解反应器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高效微电解反应器，包括反应器本体、进水机构、进气机构、搅拌机构、加料机构和三相分离机构；

所述进气机构包括设置在所述反应器本体底部的气室、与所述气室连通的进气管和将所述气室与上述反应器本体内腔体分隔开的孔板；

所述进水机构设置在所述进气机构的上部，所述三相分离机构设在所述反应器本体中部；所述搅拌机构包括搅拌轴及设置在所述搅拌轴上的第一搅拌桨与第二搅拌桨，所述第一搅拌桨位于所述进水机构的上部，所述第二搅拌桨位于所述进水机构和所述进气机构之间，所述第一搅拌桨将所述反应器本体内物料朝向所述第二搅拌桨搅拌，所述第二搅拌桨将所述反应器本体内物料朝向所述第一搅拌桨搅拌。

进一步地，所述的进气管呈环形，其一侧设置有与气源连接的进气口，所述进气管上设置有开口向下的出气孔。环形的进气管使得气体在气室内分布更加均匀，而且出气孔开口向下设置能有效避免出气孔直接被通过孔板进入气室的的颗粒等堵塞，同时气体由孔板进入反应器主体，孔板能够对气体再次进行分布，使得气体在反应器主体内分布更加均匀，同时对反应器主体内物料起到搅拌作用，有利于避免物料结块。

作为优选，所述的进水机构包括进水管、布水圈，所述布水圈设置在所述反应器本体内，所述进水管用于连通所述布水圈与外界水源，所述的布水圈上设置有开口向下的出水孔。与进气机构类似，采用环形布水圈，有利于进水均匀，有效提高废水与气体以及铁碳材料的均匀接触，有利于微电解反应的均匀性和充分性，而且出水孔开口向下设置能够有效避免出水孔被铁碳填料颗粒、结块或絮凝沉淀物等堵塞；同时进水机构能够有效对反应器主体内物料进行搅拌。

作为优选，所述的进水机构还包括斜管，所述斜管一端与所述进水管连通，另一端伸入所述反应器本体内，并朝向所述布水圈下部设置。由于进水机构位于反应器主体的底部，物料容易在底部沉淀结块，发生堵塞情况较多，当堵塞时，利用斜管能够有效对布水圈底部位置进行冲洗，避免堵塞情况的发生；或者间断开启斜管进水，对布水圈底部进行冲洗，达到脉冲冲洗的效果，避免进水机构的堵塞。

进一步地，为便于控制布水圈或斜管的进水，所述的进水管上设置有第一控制阀，所述斜管上设置有第二控制阀，所述第一控制阀设置于所述斜管和所述进水管的连接处与所述布水圈之间。

进一步地，所述的进水管的进水端连接有文丘里管，所述文丘里管的负压接口作为酸液加料口，所述文丘里管的喉管处具有磁场。利用文丘里管进水，在负压接口处形成负压，达到自动加酸的目的，同时文丘里管喉管处液体流速较高，液体切割磁感线产生电流较大，达到初步微电解的效果，提高微电解效果，同时具有杀菌、破壁的效果。

具体地，所述的加料机构包括加料筒、加料槽和螺旋计量器，所述加料筒一端伸入所述反应器本体内，另一端通过螺旋计量器与所述加料槽连接。可以通过加料机构先加入一次性碳材料，再通过螺旋计量器在反应过程中间断或连续定量加入铁材料，使得铁材料充分利用，避免铁材料沉淀结块。

进一步地，为便于将反应器本体内的气体排出，所述三相分离机构具有排空管道与外界连通。

作为优选，所述的反应器本体上部尺寸大于其下部的尺寸，尺寸较小向尺寸较大部分过渡部分形成沉淀区，所述沉淀区上部设置有溢流堰；所述沉淀区设置有朝向所述反应器本体侧壁倾斜设置的沉淀板。反应器上部尺寸变大，使得液体流速变慢，有利于未在三相分离机构内沉淀的颗粒在过渡区和沉淀板作用下沉淀下来，防止反应器本体内铁碳材料由溢流堰的流失。

进一步地，所述的反应器本体底部和所述气室底部均设置有放空口。利用放空口能够在反应器本体内、气室内结块或堵塞严重时，进行放空操作。

有益效果：本申请中在进气机构和进水机构之间设置双搅拌机构，在两个搅拌桨作用下将底部物料朝向上部搅拌、上部物料朝向下部搅拌，不仅使得搅拌均匀，而且能够将孔板上部的铁碳及絮凝物向上搅拌，避免在孔板上方聚集造成堵塞的问题；进气机构和进水机构同时也能达到搅拌作用，本申请中具有多重搅拌，能够有效避免铁碳的结块，避免堵塞。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明微电解反应器结构示意图；

图2是图1中a处结构放大图；

图3是图1中b处结构放大图；

图4是搅拌机构结构示意图；

图5是加料机构结构示意图。

其中:1.反应器主体，11.过渡部分，12.沉淀板，13.溢流堰，14.放空口，2.进水机构，21.进水管，22.布水圈，23.斜管，3.进气机构，31.气室，32.进气管，33.孔板，4.加料机构，41.加料筒，42.加料槽，43.螺旋计量器，5.三相分离机构，51.排空管道，6.搅拌轴，7.第一搅拌桨，8.第二搅拌桨，9.文丘里管，91.负压接口，92.喉管，93.电磁线圈。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种高效微电解反应器，包括反应器主体1、进水机构2、进气机构3、搅拌机构、加料机构4和三相分离机构5；

如图1和2所示，所述进气机构3包括设置在所述反应器主体1底部的气室31、与所述气室31连通的进气管32和将所述气室31与所述反应器主体1内腔体分隔开的孔板33，所述的进气管32呈环形，其一侧设置有与气源连接的进气口，所述进气管32上设置有开口向下的出气孔；

如图1和2所示，所述进水机构2设置在所述进气机构3的上部，包括进水管21、布水圈22，所述布水圈22设置在所述反应器主体1内，所述进水管21用于连通所述布水圈22与外界水源，如图3所示，所述的进水管21的进水端连接有文丘里管9，所述文丘里管9的负压接口91作为酸液加料口，所述文丘里管9的喉管92处具有磁场(可通过电磁线圈93或强磁铁实现)，所述的布水圈22上设置有开口向下的出水孔，所述的进水机构2还包括斜管23，所述斜管23一端与所述进水管21连通，另一端伸入所述反应器主体1内，并朝向所述布水圈22下部设置，所述的进水管21上设置有第一控制阀，所述斜管23上设置有第二控制阀，所述第一控制阀设置于所述斜管23和所述进水管21的连接处与所述布水圈22之间。

如图4所示，所述搅拌机构包括搅拌轴6及设置在所述搅拌轴6上的第一搅拌桨7与第二搅拌桨8，所述第一搅拌桨7位于所述进水机构2的上部，所述第二搅拌桨8位于所述进水机构2和所述进气机构3之间，所述第一搅拌桨7将所述反应器主体1内物料朝向所述第二搅拌桨8搅拌，所述第二搅拌桨8将所述反应器主体1内物料朝向所述第一搅拌桨7搅拌。

如图5所示，所述的加料机构4包括加料筒41、加料槽42和螺旋计量器43，所述加料筒41一端伸入所述反应器主体1内，另一端通过螺旋计量器43与所述加料槽42连接。

如图1所示，所述三相分离机构5设在所述反应器主体1中部，其具有排空管道51，并通过排空管道51与外界连通；所述的反应器主体1上部尺寸大于其下部的尺寸，尺寸较小向尺寸较大部分过渡部分11形成沉淀区，所述沉淀区上部设置有溢流堰13；所述沉淀区设置有朝向所述反应器主体1侧壁倾斜设置的沉淀板12。所述的反应器主体1底部和所述气室31底部均设置有放空口14。

工作原理如下：通过加料筒41向反应提主体内加入碳材料，并由进水管21向反应器主体内通入废水，同时通过加料槽42和螺旋计量器43以及加料筒41向反应器主体内连续定量加入铁材料；废水经过文丘里管9时，在喉管92处切割磁感线，使得废水带电，并发生电解反应和达到灭菌效果，同时根据废水性质在文丘里管9的负压接口91处加入酸。废水由布水圈22的出水孔进入反应器主体，同时气体由进气管32的出气孔进入气室31，并通过孔板33均匀通入反应器主体内。反应器主体内物料在铁碳材料作用下进一步产生微电解反应，同时搅拌装置进行搅拌，在此过程中第二搅拌桨8将孔板33上部的物料朝向上部搅拌，第一搅拌桨7将反应器主体上部的物料朝向下部搅拌，形成循环，使得反应器主体内废水和铁碳材料混合均匀，使得反应器主体内的废水与进水管21进入的废水充分混合，反应充分，无死角，同时避免孔板33及进水管21处物料堆积堵塞。当布水圈22底部物料堆积较多时，开启斜管23进水，利用斜管23能够有效将堆积的物料冲散，避免进水机构2的堵塞。

废水经微电解反应后经三相分离机构5进行固液气三相分离，气体由排空管道51排空，铁碳等颗粒沉淀至三相分离机构5底部，反应后的液体达到反应器主体的上部，经过过渡段流速突然降低，有利于将其中附带的铁碳等颗粒物质进一步沉淀，避免其随液体由溢流堰13溢流排出。

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。