专利名称：卧式微电解催化氧化反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种废水处理装置，具体涉及一种微电解与催化氧化相结合的物理化学废水处理装置。
背景技术：
废水处理一直是环保行业关注的问题。现有技术中，微电解装置采用的铁碳反应器工作原理是利用电化学技术在电解质溶液中经腐蚀效应形成无数微小的原电池来处理废水，它是一种集电解、混凝、电絮凝、吸附等多种物理、化学作用于一体的废水处理方法。进一步说是将有机废水通过装有铁屑与活性炭(1∶1体积比)的床层，由于含酸性的废水与铁碳之间产生了许许多多微小的原电池，在偏酸性溶液中，电极反应所产生的新生态H具有较高的活性，能与废水中含有的表面活性剂进行降解反应。在电极电位较低的阳极上，铁失去电子生成Fe2+进入溶液中，使电子流向碳阴极。由此产生的新生态Fe2+也具有很高的活性，用以克服阳极的极化作用，从而促进铁的电化学腐蚀，使大量的Fe2+进入溶液形成凝聚剂，这些凝聚剂具有较高的吸附混凝活性，能有效地去除在电场中产生的改变结构的有机物与胶体物质，从而达到对废水COD的去除效果。经过铁碳法的处理，废水中的COD去除率约在35％左右，有时高达50％，该去除效率与COD的原始浓度有关。
传统的铁碳反应器结构，见附图2所示，整个筒体23被筛板22分隔成三段床层，进水口设在筒体23的底部，出水口设在筒体23的顶部，每个床层的一侧设有加料口2，另一侧设有出料口9，筒体23中的每床层内填充铁碳混合物21，由于重力作用碳粒20在上层所占比例较大，铁屑在下层所占比例大。工作时废水从下端进水口进入铁碳反应器内，从上端出水口流出，水流总体方向呈自下而上的倾斜直线，见图2所示。传统铁碳反应器的不足是1、反应器内的水流基本呈直线运动，存在一定的短流现象，这种现象直接影响废水的处理效果。2、由于铁碳的比重不同，在水流的作用下，有分层现象，具体为下部是以铁为主的混合体，上部是以碳为主的混合体，铁碳之间的接触面小，不利于反应。3、铁碳反应器内填充的铁碳混合体普遍存在结块现象，直接影响微电解与效率。4、由于铁碳分层和结块现象，反应器的工作效率随时间明显下降，甚至失效。总之，实践证明传统铁碳反应器在结构上确实存在许多缺陷，而这些缺陷恰恰是导致传统铁碳反应器为什么效率低、效果差的直接原因，同时，也曝露出以往在运用铁碳法处理废水方面存在的问题。为此，本实用新型从改进铁碳反应器结构的角度出发结合催化氧化效应，构思出了一种新型的铁碳反应器结构，以克服上述不足，提高废水处理效果。
发明内容
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种卧式微电解催化氧化反应器，包括容器，该容器内腔至少被分隔成两个铁碳混合床，每个混合床上对应设有加料口和出料口，混合床中填充铁碳混合物，容器内腔用隔板横向相间分隔，使各混合床形成横向串联节状布置，各节混合床依次上下对角连通，以此从进水口至出水口形成上下弯曲折流的水流通道；容器上还设有搅拌器，所述搅拌器由搅拌轴、叶片、减速器和电动机组成，搅拌轴横穿各节混合床，叶片设在搅拌轴上，搅拌轴一端经减速器与电动机连接。
上述技术方案的有关内容解释如下1、所述“容器”是反应器壳体的总称，具体可以为多种形状，本方案以卧式圆筒状为最佳，这种形状最适合于装配搅拌器。
2、所述“各混合床形成横向串联节状布置”，是指各节混合床沿水平方向一个接一个的布置形态。
3、所述“各节混合床依次上下对角连通”，是指相邻的连通部位在上下位置上相互错开，从而保证水流在容器内以上下弯曲折流形式流过各节混合床。
4、再从连通结构上看，也有三种情况，第一种是采用均匀布水管方式，具体为两相邻混合床在连通部位上通过穿插均匀布水管互相连通，布水管沿管道侧向设有均匀布水孔。第二种是局部窗口连通方式，具体为两相邻混合床在连通位置相互敞开连通。第三种是局部设置筛板连通方式，具体为两相邻混合床在连通位置设置筛板或筛网连通。
5、为了疏松混合床中的铁碳混合物，提高反应效率，上述技术方案中可以增加曝气装置，曝气装置由曝气泵和曝气管构成，曝气管的一端连接在曝气泵上，另一端与各节混合床底部连通，每节混合床的顶部均设有排气管。
6、为了加速反应速度，进一步提高反应效率，上述技术方案在进入反应器之前可以增设投药装置，具体为进水口的管路上配设有投药装置。
7、为了加料和出料方便，将加料口设在每节混合床的顶部，出料口设在每节混合床的底部。
本实用新型工作原理是见附图1和图3，(1)反应器由多节混合床横向卧式串联组成，混合床内装有铁屑和碳粒的混合物，铁碳的堆密度为0.8m3/吨。废水通过进水口依次流过各节混合床至出水口，并在反应器内以上下弯曲折流方式通过各节混合床。
(2)搅拌装置分散铁碳颗粒，使其不结块，提高反应效率和使用寿命。
(3)自动加药装置用来滴加氧化剂和相关添加剂，提高反应效率。
(4)曝气装置用来加氧，辅助氧化反应；同时松动铁碳，并防止铁碳混合床结块而失效。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点和效果1、本实用新型反应器内废水以上下弯曲折流形式通过各节混合床。当一个混合床内的水流方向是自下而上时，其相邻的混合床内的水流方向是自上而下，两相邻混合床内水流方向相反，这种独特的水流设计一方面使废水在反应器内停留的时间和流程加长，另一方面使废水与铁碳混合物的接触面增大，而且接触均匀。从而提高了处理效率。
2、本实用新型在反应器中装配搅拌器，电动机经减速器带动叶片缓慢转动，将混合床中的碳与铁上下翻动和分散搅拌，一方面可以有效防止铁碳粘合结块，将反应始终维持在高效和稳定的工作状态，另一方面均匀分散铁碳还可以防止铁碳分层，从而提高废水处理功效。
3、本实用新型在各节混合床连通处设置均匀布水管结构，可以使混合床中的配水更加均匀，消除了局部短流的可能，对充分发挥混合床的工效起到了积极作用。
4、本实用新型配设曝气装置，向铁碳混合床内吹入空气，疏松铁碳，提高反应效率。
5、在反应器进水口管路上增加投药装置，通过投加氧化剂和催化剂，利用铁碳反应过程中产生的亚铁离子催化氧化剂的氧化反应。这种将铁碳反应器的微电解与催化氧化协同作用，其效果远比单独效应的叠加要高，而且氧化剂的用量大大减小。经试验测验本实用新型反应器中使用的氧化剂量与COD的重量比，可下降20～80％，同时COD的去除率可提高20～180％。
6、加料口设在混合床顶部，反应器在使用过程中要补充铁碳时，加料十分方便。出料口设在混合床底部，开启出料口，通过搅拌器可自动出料。
附图1为本实用新型原理图；附图2为传统铁碳反应器结构示意图；附图3为本实用新型铁碳反应器结构示意图；附图4为图3的A-A剖视图。
以上附图中1、排气管； 2、加料口； 3、布水管； 4、搅拌轴； 5、隔板； 6、减速器； 7、电动机； 8、曝气泵； 9、出料口； 10、叶片； 11、阀门； 12、曝气管； 13、进水口； 14、出水口； 15、外壳； 16、防腐衬胶； 17、耐磨衬垫； 18、筛网； 19、投药装置； 20、碳粒； 21、铁碳混合物； 22、筛板； 23、筒体； 24、砂腔。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述实施例参见附图1、附图3和附图4，一种卧式微电解催化氧化反应器，由五个铁碳混合床、搅拌器、曝气装置和投药装置24组成。反应器的主体为一个卧式圆筒状容器的外壳15，该外壳15内壁上设有防腐衬胶16，防腐衬胶16内设有耐磨衬垫17，耐磨衬垫17底部设有筛网18，筛网18通往砂腔24。容器内腔用四块隔板5横向相间分隔成五个铁碳混合床，五个混合床形成横向串联节状布置，每个混合床的顶部设有加料口2，底部设有出料口9，混合床中填充铁碳混合物21，各节混合床依次在上下对角位置通过布水管3连通，布水管3沿管道侧向设有均匀布水孔，以此形成容器内上下弯曲折流的水流通道，进水口13设在前端混合床的一端，出水口14设在后端混合床的一端。
所述搅拌器由搅拌轴4、叶片10、减速器6和电动机7组成，搅拌轴4横穿各节混合床，叶片10设在搅拌轴4上，搅拌轴4一端经减速器6与电动机7连接。
所述曝气装置由曝气泵8和曝气管12构成，曝气管12的一端连接在曝气泵8上，另一端与各节混合床底部连通，每节混合床的顶部均设有排气管1。
所述投药装置19设在进水口13的管路上，药剂可使用过氧化氢。
权利要求1.一种卧式微电解催化氧化反应器，包括容器，该容器内腔至少被分隔成两个铁碳混合床，每个混合床上对应设有加料口[2]和出料口[9]，混合床中填充铁碳混合物[21]，其特征在于容器内腔用隔板[5]横向相间分隔，使各混合床形成横向串联节状布置，各节混合床依次上下对角连通，以此从进水口[13]至出水口[14]形成上下弯曲折流的水流通道；容器上还设有搅拌器，所述搅拌器由搅拌轴[4]、叶片[10]、减速器[6]和电动机[7]组成，搅拌轴[4]横穿各节混合床，叶片[10]设在搅拌轴[4]上，搅拌轴[4]一端经减速器[6]与电动机[7]连接。
2.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于所述两相邻混合床在连通部位上通过穿插均匀布水管[3]互相连通，布水管[3]沿管道侧向设有均匀布水孔。
3.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于所述两相邻混合床在连通位置相互敞开或设置筛板连通。
4.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于所述容器上还设有由曝气泵[8]和曝气管[12]构成的曝气装置，曝气管[12]的一端连接在曝气泵[8]上，另一端与各节混合床底部连通，每节混合床的顶部均设有排气管[1]。
5.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于所述进水口[13]的管路上还配设有投药装置[19]。
6.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于所述加料口[2]设在每节混合床的顶部，出料口[9]设在每节混合床的底部。
专利摘要一种卧式微电解催化氧化反应器,属于降解或去除废水中有机物的物理化学处理设备。该反应器内腔用隔板[5]横向相间分隔成多个铁碳混合床,每个混合床顶部设有加料口[2],底部设有出料口[9],混合床中填充铁碳混合物[21],各节混合床依次在对角位置连通,以此形成容器内上下弯曲折流的水流通道;容器上还设有搅拌器、曝气装置和投药装置[24]。搅拌器的搅拌轴[4]横穿各节混合床,叶片[10]设在搅拌轴[4]上,搅拌轴[4]一端经减速器[6]与电动机[7]连接。曝气装置通到各混合床底部,设药装置设在进水口[13]的管路上。本实用新型利用铁碳微电解和催化氧化的协同效应提高COD的处理效率,该反应器对COD的去除率可达50～85%。反应器中设计的搅拌器和曝气装置,具有铁碳不结块、不分层等特点。
文档编号C02F1/461GK2513982SQ0127255
公开日2002年10月2日 申请日期2001年11月27日 优先权日2001年11月27日
发明者傅雁 申请人:弗克环保工程(苏州)有限公司