专利名称：滚动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：
铁碳法是一种集电解、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。它的基本原理是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的电化学技术。
在铁碳法处理废水过程中，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，一方面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。另一方面在铁碳反应器中加入氧化剂，利用铁碳反应过程中产生的亚铁离子催化过氧化剂的氧化反应。微电解和催化氧化的协同效应，远比各单独效应的叠加要高，而且氧化剂的用量大大减小。在此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的去除率可达50～80％。该去除效率与COD的原始浓度有关。
本申请人于2001年11月27日向国家知识产权局专利局申请了名称为《卧式微电解催化氧化反应器》实用新型专利，该专利于2002年10月2日被公告授权，专利号为ZL01272553.6。该专利卧式微电解催化氧化反应器的结构如图1所示，反应器中间有隔板分成3～6个腔体，内装铁碳混合物为主要成分的填料，废水由反应器一侧进水口进入反应器，氧化剂有计量泵打入反应器内，在反应器内发生催化氧化反应，将废水中的有机物降解。为提高反应效率和防止反应器被填料堵塞，在该反应器上安装搅拌装置。该专利尽管与以往的铁碳反应器相比提高了COD的处理效率，而且具有铁碳不结块、不分层等特点。但在实际应用中仍存在以下不足1、由于反应器容器的壳体固定，容器内的铁碳填料依靠搅拌装置带动翻滚，而铁碳填料在使用一段时间后变得很硬(凝结)，因此搅拌时阻力很大，容易造成机械传动部分以及密封件的损坏，降低使用寿命。为使搅拌装置正常运转，反应器内填料只能安装反应器容积的二分之一以内，大大降低了反应器的处理效率。
2、因反应器内填料较少，水流短路现象严重，氧化剂未能与污染物充分反应，浪费较严重。
发明内容
本实用新型提供一种滚动卧式微电解催化氧化反应器，其目的是要解决现有卧式微电解催化氧化反应器内铁碳填料翻动困难，处理效率低的问题。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种滚动卧式微电解催化氧化反应器，包括一反应容器，反应容器上设有进水管和出水管，反应容器内腔至少被分隔成两个相通的铁碳混合床，反应容器上设有加料口和出料口，混合床中填充铁碳混合物；所述反应容器为卧式圆筒状反应器，该卧式圆筒状反应器外缘下方由支架、滚轮在周向滚动支承，卧式圆筒状反应器外缘上设有齿轮圈，齿轮圈与一齿轮啮合，齿轮由电动机及减速器驱动，以此构成卧式圆筒状反应器的滚动结构；所述进水管设在卧式圆筒状反应器一端的转动轴心位置上，进水管伸入至卧式圆筒状反应器内并与反应器端部转动密封连接；所述出水管设在卧式圆筒状反应器另一端的转动轴心位置上，出水管伸入至卧式圆筒状反应器内并与反应器端部转动密封连接。
上述技术方案中的有关内容解释如下1、上述方案中，为了以比较简便的方式来支承滚动的卧式圆筒状反应器，所述支架和滚轮构成的周向滚动支承结构由两组组成，两组周向滚动支承结构在卧式圆筒状反应器轴向前、后布置，每组周向滚动支承结构由至少两只滚轮从下部两侧进行支承。这种支承方式类似于混凝土搅拌器的结构原理。
2、上述方案中，为了使滚动卧式圆筒状反应器工作在常压状态下，可以设置放空管结构，通往反应器内的顶部空间。由于反应器工作时处于滚动状态，因此放空管可以利用进水管或出水管的通道来进行设置，即将放空管设置在进水管或出水管中，该放空管一端与大气连通，另一端穿过进水管或出水管延伸至卧式圆筒状反应器内顶部空间。
3、上述方案中，为了进一步改善反应器内铁碳混合物搅拌翻动效果，可以在卧式圆筒状反应器内壁上设有螺旋导向条。这种设计也类似于混凝土搅拌器的原理。
4、上述方案中，为了使被处理废水在反应器内充分与铁碳混合物接触，因此在设计时要考虑废水流过的路径长短和停留时间这两方面问题。为了实现这样的效果，所述进水管的出口段在卧式圆筒状反应器内沿内壁切线方向射流布置；所述出水管在卧式圆筒状反应器内向上延伸呈“”形，其顶端设有管帽。
5、上述方案中，为了加速反应，提高反应效率，所述进水管的管路上还配备有投药装置。可以通过该投药装置在进入反应器之前向废水中投放氧化剂。
本实用新型技术构思和原理是将原来反应器内的叶片搅拌方式(反应器壳体固定)，改进为类似混凝土搅拌器的滚筒滚动搅拌方式，以此提高反应器内铁碳混合物与被处理废水的均匀分散效果，从而达到提高COD的处理效率。
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1、由于本实用新型将原来反应器内的叶片搅拌方式(反应器壳体固定)，改进为类似混凝土搅拌器的滚筒滚动搅拌方式，一方面大大提高了反应器内铁碳混合物与被处理废水的均匀分散效果，使铁碳填料真正做到不结块、不分层；另一方面大大提高了反应器的装载能力，在相同反应器条件下，现有的叶片搅拌式反应器铁碳填料只能装载反应器容积的二分之一以内，而现在可以装载到二分之一以上，因此大大提高了反应器的COD处理效率。
2、由于本实用新型将原来反应器内的叶片搅拌方式(反应器壳体固定)，改进为类似混凝土搅拌器的滚筒滚动搅拌方式，克服了以往叶片搅拌式机械传动部分以及密封件容易损坏的问题，同时也延长了反应器的使用寿命。
3、由于本实用新型将原来反应器内的叶片搅拌方式(反应器壳体固定)，改进为类似混凝土搅拌器的滚筒滚动搅拌方式，不仅提高了反应器内铁碳填料的均匀分散效果，从机械效率角度所需的动力较小，节省了运行费用。
4、本实用新型由于反应器内铁碳填料的装载量增加，也克服了水流的短路现象，使废水能够与铁碳填料充分接触，从而提高处理效率。
5、由于本实用新型反应器内壁上设置有螺旋导向条，因此反应器在旋转过程中废水以螺旋路径流过反应床，这样大大延长废水在反应器内的停留时间，同样条件下，废水的流程更长，与铁碳接触时间更多，提高了处理效率。
6、由于本实用新型反应器设计有放空管，放空管件进入反应器后弯曲至筒体顶部，可释放筒内气体，防止筒内超压。
附图1为现有叶片搅拌式微电解催化氧化反应器结构示意图；附图2为本实用新型结构示意图；附图3为本实用新型实施例结构示意图。
以上附图中1、加药器；2、输送泵；3、管路；4、截止阀；5、流量计；6、废水池；7、卧式圆筒状反应器；8、进水管；9、出水管；10、加料口；11、出料口；12、铁碳填料；13、支架；14、滚轮；15、导轨；16、齿轮圈；17、齿轮；18、电动机；19、减速器；20、管帽；21、放空管；22、螺旋导向条；23、布水管；24、曝气泵；25、曝气管；26、叶片；27、搅拌轴；28、隔板。
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图3所示，一种微电解与催化氧化相结合的物理化学废水处理装置，由滚动卧式微电解催化氧化反应器、加药器1、输送泵2、管路3、截止阀4和流量计5组成。
废水池6中的被处理废水由输送泵2通过管路3送入滚动卧式微电解催化氧化反应器。加药器1(即投药装置)、截止阀4和流量计5分别设置的管路3上。
滚动卧式微电解催化氧化反应器由卧式圆筒状反应器7、进水管8、出水管9、放空管21、滚动支承结构和动力驱动装置几部分组成。卧式圆筒状反应器7内腔至少被分隔成两个相通的铁碳混合床，反应器上设有加料口10(即人孔)和出料口11，混合床中填充铁碳填料12。该卧式圆筒状反应器7外缘下方由两组相同的滚动支承结构在反应器轴向前、后布置进行支承，每组滚动支承结构由一个支架13和两个滚轮14构成，并从卧式圆筒状反应器7下部周向两侧进行支承，筒体外缘对应滚轮14设置导轨15，一方面减小摩擦阻力，另一方面防止反应器在滚动过程中产生轴向滑动。动力驱动装置由齿轮圈16、齿轮17、电动机18和减速器19组成。齿轮圈16设置在卧式圆筒状反应器7外缘上，齿轮圈16与一齿轮17啮合，齿轮17由电动机18及减速器19驱动，以此构成卧式圆筒状反应器的滚动结构。为了进一步改善反应器内铁碳填料12的搅拌翻动效果，在卧式圆筒状反应器内壁上设有若干条螺旋导向条22。这种设计类似于混凝土搅拌器的原理。
进水管8设在卧式圆筒状反应器一端的转动轴心位置上，进水管8伸入至卧式圆筒状反应器内并与反应器端部转动密封连接，该转动密封连接采用填料密封。进水管8的一端由法兰与金属软管连接，其伸入反应器后，其出口段在卧式圆筒状反应器内沿内壁切线方向射流布置。出水管9设在卧式圆筒状反应器另一端的转动轴心位置上，出水管9伸入至卧式圆筒状反应器内并与反应器端部转动密封连接。出水管9在卧式圆筒状反应器内向上延伸呈“”形，上端离筒体顶部20厘米左右，顶端设有管帽20。
为了使滚动卧式圆筒状反应器工作在常压状态下，设置一放空管21通往反应器内的顶部空间。该放空管21一端与大气连通，另一端穿过进水管8延伸至卧式圆筒状反应器内顶部空间。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种滚动卧式微电解催化氧化反应器，包括一反应容器，反应容器上设有进水管和出水管，反应容器内腔至少被分隔成两个相通的铁碳混合床，反应容器上设有加料口和出料口，混合床中填充铁碳混合物，其特征在于所述反应容器为卧式圆筒状反应器，该卧式圆筒状反应器外缘下方由支架、滚轮在周向滚动支承，卧式圆筒状反应器外缘上设有齿轮圈，齿轮圈与一齿轮啮合，齿轮由电动机及减速器驱动，以此构成卧式圆筒状反应器的滚动结构；所述进水管设在卧式圆筒状反应器一端的转动轴心位置上，进水管伸入至卧式圆筒状反应器内并与反应器端部转动密封连接；所述出水管设在卧式圆筒状反应器另一端的转动轴心位置上，出水管伸入至卧式圆筒状反应器内并与反应器端部转动密封连接。
2.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于所述支架和滚轮构成的周向滚动支承结构由两组组成，两组周向滚动支承结构在卧式圆筒状反应器轴向前、后布置，每组周向滚动支承结构由至少两只滚轮从下部两侧进行支承。
3.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于所述进水管或出水管中还设有放空管，该放空管一端与大气连通，另一端穿过进水管或出水管延伸至卧式圆筒状反应器内顶部空间。
4.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于所述卧式圆筒状反应器内壁上设有螺旋导向条。
5.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于所述出水管在卧式圆筒状反应器内向上延伸呈“ ”形，其顶端设有管帽。
6.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于所述进水管的出口段在卧式圆筒状反应器内沿内壁切线方向射流布置。
7.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于所述进水管的管路上还配备有投药装置。
专利摘要一种滚动卧式微电解催化氧化反应器，包括一反应容器，反应容器上设有进水管和出水管，反应容器内腔至少被分隔成两个相通的铁碳混合床，反应容器上设有加料口和出料口，混合床中填充铁碳混合物，其特征在于所述反应容器为卧式圆筒状反应器，该卧式圆筒状反应器外缘下方由支架、滚轮在周向滚动支承，卧式圆筒状反应器外缘上设有齿轮圈，齿轮圈与一齿轮啮合，齿轮由电动机及减速器驱动，以此构成卧式圆筒状反应器的滚动结构。该方案涉及微电解与催化氧化相结合的物理化学废水处理装置，其特点是将原来反应器内的叶片搅拌方式(反应器壳体固定)，改进为类似混凝土搅拌器的滚筒滚动搅拌方式，以此提高反应器内铁碳混合物与被处理废水的均匀分散效果，从而达到提高COD的处理效率。
文档编号C02F1/00GK2791016SQ20052007249
公开日2006年6月28日 申请日期2005年6月6日 优先权日2005年6月6日
发明者王健全, 傅雁 申请人:弗克环保工程(苏州)有限公司