用于降解不銹鋼酸洗廢水的多元電化學反應器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及電化學反應裝置,更具體地說,設及一種用于降解不誘鋼酸洗廢 水的多元電化學反應器。
【背景技術】
[0002] 冷社不誘鋼帶鋼生產過程中產生硝酸酸洗廢水,該廢水經加堿中和后仍含高濃度 硝酸鹽,平均濃度達2800~5000mg/L。根據《鋼鐵工業水污染物排放標準》(GB 13456- 2012),需對該廢水中的高濃度硝酸鹽進行降解,W滿足廢水排放標準中總氮指標的要求。
[0003] 目前對不誘鋼酸洗廢水中的硝酸鹽主要采用生物法降解,即通過微生物作用,在 厭氧條件下將廢水中硝酸鹽通過生物反硝化反應轉化為氮氣,從而實現硝酸鹽降解。但該 方法存在W下缺點:
[0004] (1)因不誘鋼酸洗廢水中有機物濃度低,生物反硝化過程需向廢水中投加甲醇或 葡萄糖等易降解有機物作為碳源,有機碳源投加濃度與廢水中硝酸鹽濃度成正比;因此,當 廢水中含高濃度硝酸鹽時,有機碳源投加量大,使得廢水處理費用較高。
[0005] (2)當廢水中含高濃度硝酸鹽時,生物反硝化反應所需時間較長,反硝化池容積較 大,使得該技術建造費用較高、占地面積較大。
[0006] (3)由于不誘鋼酸洗廢水在前段抑中和過程中通常采用石灰化(0H)2作為中和劑, 使得中和后的廢水中含有較高濃度化2+;Ca2+會與生物反硝化過程中生成的C〇32-形成化C〇3 沉淀,造成反硝化微生物中無機物成分升高,從而使得微生物活性降低,影響硝酸鹽去除。
[0007] 由此可見,生物法適用于廢水中硝酸鹽濃度不高的情況;一般來說,當廢水中硝酸 鹽濃度不高于2000mg/L時,可采用生物法進行處理。對于含高濃度硝酸鹽的不誘鋼酸洗廢 水,需采用其它方法對高濃度硝酸鹽進行前處理,將其濃度降低后再進行生物法處理。 【實用新型內容】
[000引針對現有技術中存在的生物法降解高濃度硝酸鹽效果不佳的問題,本實用新型的 目的是提供一種用于降解不誘鋼酸洗廢水的多元電化學反應器。
[0009] 為實現上述目的,本實用新型采用如下技術方案:
[0010] -種用于降解不誘鋼酸洗廢水的多元電化學反應器,包括反應槽體、空氣擴散裝 置、催化劑承托濾板、復合催化劑床層、上部布水槽、陰極板、陽極板、電源。其中,反應槽體 的頂部、靠近反應槽體的開口處設置上部布水槽,反應槽體的底部設置空氣擴散裝置,空氣 擴散裝置的上方水平固定催化劑承托濾板,催化劑承托濾板上設置復合催化劑床層。陰極 板和陽極板豎直設置于反應槽體內,且交錯布置,陰極板和陽極板末端插入到復合催化劑 床層內部,頂端連接電源。
[0011] 根據本實用新型的一實施例,多元電化學反應器還包括循環累,其中,反應槽體的 底部設有出水口,循環累的進水口與反應槽體的出水口相連接。循環累的出水口設置兩路 管道,一路為回流管道,與上部布水槽相連;另一路為出水管道,接至外部排水;回流管道上 設有回流閥,出水管道上設有出水閥。
[0012] 根據本實用新型的一實施例,上部布水槽水平設置,為矩形水槽,且溢流出水。
[0013] 根據本實用新型的一實施例,空氣擴散裝置與進氣管道相連接,進氣管道內通有 壓縮空氣。
[0014] 根據本實用新型的一實施例,陰極板材質為不誘鋼SS31化、陽極板材質為鐵基釘 銀涂層,電源為輸出電壓在0~30V內可調的直流穩壓電源。
[0015] 根據本實用新型的一實施例,復合催化劑床層內部設有復合催化劑載體,復合催 化劑載體為柱狀活性炭,活性炭孔隙內負載有金屬氧化物。
[0016] 在上述技術方案中,本實用新型的用于降解不誘鋼酸洗廢水的多元電化學反應器 適用于處理含高濃度硝酸鹽的不誘鋼酸洗廢水,相比其它化學還原技術,反應條件溫和、不 產生污泥或濃縮液,且不受進水硝酸鹽濃度高低影響,運行維護簡單。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本實用新型多元電化學反應器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合附圖和實施例進一步說明本實用新型的技術方案。
[0019] 參照圖1,本實用新型公開一種用于降解不誘鋼酸洗廢水的多元電化學反應器,其 主要目的在于處理具有高濃度硝酸鹽的不誘鋼酸洗廢水。如圖1所示,本實用新型的主要結 構包括反應槽體1、空氣擴散裝置2、催化劑承托濾板3、復合催化劑床層4、上部布水槽5、陰 極板6、陽極板7、電源8、循環累9、回流閥10、出水閥11等。
[0020] 繼續參照圖1,反應槽體1為矩形槽體,槽體內從上往下依次設置上部布水槽5、復 合催化劑床層4、催化劑承托濾板3和空氣擴散裝置2。具體來說,反應槽體1的頂部、靠近反 應槽體1的開口處設置上部布水槽5。反應槽體1的底部設置空氣擴散裝置2,空氣擴散裝置2 與進氣管道相連接,進氣管道內通有壓縮空氣D。優選地,空氣擴散裝置2為一根空屯、管道, 其管道壁上均勻分布多個出氣孔。空氣擴散裝置2的上方水平固定催化劑承托濾板3,催化 劑承托濾板3上設置復合催化劑床層4,復合催化劑床層4內設有復合催化劑載體,復合催化 劑載體為柱狀活性炭,活性炭孔隙內負載有化、化等一種或多種金屬的氧化物。
[0021] 陰極板6和陽極板7豎直設置于反應槽體1內,且交錯布置,陰極板6和陽極板7末端 插入到復合催化劑床層4內部,頂端連接電源8。其中,陰極板6材質為不誘鋼SS31化、陽極板 7材質為鐵基釘銀涂層。陽極板7頂端設置接線柱通過電纜與直流電源8的輸出正極相連,陰 極板6頂端設置接線柱通過電纜與直流電源8的輸出陰極相連,電源8優選為直流穩壓電源, 輸出電壓在0~30V內可調。
[0022] 進一步地,上部布水槽5水平設置于反應槽體1內,其兩端分別連接至反應槽體1的 內壁上,且內壁對應處具有開口。優選地,上部布水槽5為矩形水槽,且溢流出水,但其形狀 并非是一種限制,也可W是圓形或其他形狀。
[0023] 循環累9同時兼作為出水累,反應槽體1的底部設有出水口,循環累9的進水口與反 應槽體1的出水口相連接,而循環累9的出水口設置兩路管道,一路為回流管道,與上部布水 槽5相連,另一路為出水管道,接至外部排水,如圖1所示C處。回流管道上設有回流閥10,出 水管道上設有出水閥11。圖1所示A處的進水和/或循環回流水進入上部布水槽5后,通過上 部布水槽5均勻布水至催化劑床層表面,并且從外部