一种中低浓度橡胶废水用填料的制作方法

文档序号:11751356阅读:325来源:国知局

本实用新型涉及污水处理技术领域,尤其涉及一种中低浓度橡胶废水用填料。



背景技术:

橡胶工艺过程产生大量的废水,生产过程中添加的防老剂等多种有毒有害和难生化降解物质,使得废水有机污染物、氨氮含量高,成分复杂,生物可降解性能差,橡胶废水不能直接排入江河湖泊,必须经过严格处理,达到国家标准后,才能排放至河流内。

目前在污水处理过程中需要使用到填料,填料是微生物栖息的场所、生物膜的载体,在污水处理中的作用十分重要;填料的表面生长生物膜,生物膜的新陈代谢过程使污水得利净化;填料的性能直接影响着生物接触氧化技术的效果和经济上的合理性,因而填料的选择是生物接触氧化技术的关键,现用的生物填料处理中低浓度橡胶废水不利于微生物生长中,微生物分解无促进作用,对废水处理不彻底且效率低下。



技术实现要素:

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种中低浓度橡胶废水用填料。

为了实现上述目的,本实用新型采用了如下技术方案:

一种中低浓度橡胶废水用填料,包括填料本体、进水口、碳电极板、铁合金电极板、微生物布膜板、排污泥口、脱色剂进入口、电解催化剂进入口,所述填料本体一侧设有凹槽,所述凹槽底端设有进水口,所述填料本体靠近进水口的两侧分别设有碳电极板、铁合金电极板,所述碳电极板、铁合金电极板远离进水口的一端设有微生物布膜板,所述微生物布膜板下部一侧设有排污泥口,所述进水口上端分别设有脱色剂进入口与电解催化剂进入口。

优选的,所述填料本体表层涂有一层PTFE材料。

优选的,所述所述微生物布膜板为半软性填料体。

优选的,所述进水口内设有十字型结构的弧形舌片。

优选的,所述碳电极板、铁合金电极板均经过1050℃高温烧结工艺所制成。

本实用新型中的有益效果是:对橡胶废水采用电解法,橡胶废水从进水口进入填料本体内,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高低电位差对废水进行电解处理,由于铁合金电极板电位比铁低,碳电极板电位较高,加上电解催化剂的催化作用,当电解催化剂在电解质溶液中时就形成无数个微电池,铁合金作为阳极被腐蚀消耗,在溶液废水中形成络合物沉淀从排污泥口流出,,电解法可破坏橡胶废水中的有色物质的发色基团或助色基团,甚至断链,在脱色剂的作用下起到脱色作用,降低废水中的COD,提高生化性,提高微生物布膜板上的微生物分解速率,还可以氧化金属离子,降低其毒性;另外,由于电池的电极周围存在电场效应,使溶液中的带电粒子在电场作用下作定向移动,附积到碳电极板上,从而去除水中的污染物,对含磷废水除磷有较好的效果;本实用新型设计简便,通过电解法处理橡胶废水中的有机物杂质与重金属离子,提高后续微生物的分解速率,对中低浓度橡胶废水、重金属废水的处理具有一定的指导意义。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种中低浓度橡胶废水用填料的结构示意图。

图中:1填料本体、2进水口、3碳电极板、4铁合金电极板、5微生物布膜板、6排污泥口、7脱色剂进入口、8电解催化剂进入口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。

参照图1,一种中低浓度橡胶废水用填料,包括填料本体1、进水口2、碳电极板3、铁合金电极板4、微生物布膜板5、排污泥口6、脱色剂进入口7、电解催化剂进入口8,填料本体1一侧设有凹槽,凹槽底端设有进水口2,填料本体1靠近进水口2的两侧分别设有碳电极板3、铁合金电极板4,碳电极板3、铁合金电极板4远离进水口2的一端设有微生物布膜板5,微生物布膜板5下部一侧设有排污泥口6,进水口2上端分别设有脱色剂进入口7与电解催化剂进入口8;填料本体1表层涂有一层PTFE材料,增加填料本体的硬度;微生物布膜板5为半软性填料体;进水口2内设有十字型结构的弧形舌片,防止堵塞;碳电极板3、铁合金电极板4均经过1050℃高温烧结工艺所制成,使得铁和碳以铁碳包容构架的形式存在,铁骨架与碳链相互交叉,这种交叉性使得铁颗粒被碳颗粒分散均匀,避免了板结现象。

橡胶废水处理采用电解法,橡胶废水从进水口2进入填料本体1内,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高低电位差对废水进行电解处理,由于铁合金电极板4电位比铁低,碳电极板3电位较高,加上电解催化剂的催化作用,当电解催化剂在电解质溶液中时就形成无数个微电池,铁合金作为阳极被腐蚀消耗,在溶液废水中形成络合物沉淀从排污泥口6流出,,电解法可破坏橡胶废水中的有色物质的发色基团或助色基团,甚至断链,在脱色剂的作用下起到脱色作用,降低废水中的COD,提高生化性,提高微生物布膜板5上的微生物分解速率,还可以氧化金属离子,降低其毒性;另外,由于电池的电极周围存在电场效应,使溶液中的带电粒子在电场作用下作定向移动,附积到碳电极板3上,从而去除水中的污染物,对含磷废水除磷有较好的效果;本实用新型设计简便,通过电解法处理橡胶废水中的有机物杂质与重金属离子,提高后续微生物的分解速率,对中低浓度橡胶废水、重金属废水的处理具有一定的指导意义。

本实用新型的原理是:填料本体1浸入废水中时,由于铁和碳之间的电极电位差,填料本体1上碳电极板3、铁合金电极板4会形成微原电池环境;这些细微电池是以电位低的铁成为阴极,电位高的碳做阳极,在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应的。反应的结果是铁受到腐蚀变成二价的铁离子进入溶液;由于铁离子有混凝作用,它与污染物中带微弱负电荷的微粒异性相吸,形成比较稳定的絮凝物而去除,为了增加电位差,促进铁离子的释放,在铁碳微电解填料中加入一定比例电解催化剂。发生电化学反应过程如下:

阳极(Fe):Fe-2e→Fe2+

阴极(C):2H++2e→H2

反应中,产生了初生态的Fe2+和原子H,它们具有高化学活性,能起到改变废水中许多有机物的结构和特性,使有机物发生断链、开环等作用。

若有曝气,还会发生下面的反应:

O2+4H++4e→2H2O

O2+2H2O+4e→4OH-

Fe2++O2+4H+→2H2O+Fe3+

反应中生成的OH-是出水pH值升高的原因,而由Fe2+氧化生成的Fe3+逐渐水解生成聚合度大的Fe(OH)3胶体絮凝剂,可以有效地吸附、凝聚水中的污染物,从排污泥口6排出,从而增强对废水的净化效果。

微电解对色度去除有明显的效果;这是由于电极反应产生的新生态二价铁离子具有较强的还原能力,可使某些有机物的发色基团硝基—NO2、亚硝基—NO还原成胺基—NH2,另胺基类有机物的可生化性也明显高于硝基类有机物,新生态的二价铁离子也可使某些不饱和发色基团的双键打开,使发色基团破坏而除去色度,使部分难降解环状和长链有机物分解成易生物降解的小分子有机物而提高可生化性。此外,二价和三价铁离子是良好的絮凝剂,特别是新生的二价铁离子具有更高的吸附-絮凝活性,调节废水的pH值,可使铁离子变成氢氧化物的絮状沉淀,吸附污水中的悬浮或胶体态的微小颗粒及有机高分子,在脱色剂作用下,可进一步降低废水的色度,同时去除部分有机污染物质使废水得到净化。

以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

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