一種高效倉式微電解發生器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種處理有機廢液的微電解裝置，尤其適用于油田措施廢液的處理。屬于微電解裝置領域。
【背景技術】
[0002]微電解技術是目前處理高濃度有機廢水的一種工藝，又稱內電解法。經常采用鐵碳作為微電解材料，一般是將鐵碳和碳顆粒浸沒在酸性廢水中，利用Fe-C兩級之間形成的電位差，使電解裝置中形成無數個微原電池。這些微原電池是以電位低的鐵為陽極，電位高的碳為陰極，在酸性電解質水溶液中發生電化學反應，能形成1.2V左右的電位差。
[0003]其反應過程如下:
[0004]陽極(Fe):Fe-2e—Fe2+，
[0005]陰極(C):2H+2e—2[H]4H2，
[0006]反應中，產生了初生態Fe2+和新生態原子H，它們均具有高化學活性，如[H]能與廢水中許多組分發生氧化還原反應，破壞染料中間分子的發色基團(如偶氮基團)，使其脫色，還能改變廢水中許多有機物的結構和特性，使有機物發生斷鏈、開環等作用，以達到提尚廢水可生化降解性，部分去除COD的目的。若同時采用曝氣充氧措施，還發生下面反應:
[0007]02+4H++4e^2H20 ；Eo(O2) = 1.23V
[0008]02+2H20+4e—40H— ； Eo (Ο2/ΟΗ— )=0.41V
[0009]4Fe2++02+4H+—2H20+4Fe3+。
[0010]因此，曝氣充氧措施一方面可通過充氣攪拌起到防止鐵肩板結的作用；另一方面，通過鐵碳曝氣反應，即消耗了大量的H+，還能通過生成0H—使出水pH值升高，為后續催化氧化處理創造了條件；另外，由Fe2+氧化生成的Fe3+還可通過逐漸水解生成聚合度大的Fe(OH)3膠體絮凝劑(鐵泥)，可有效的吸附、凝聚水中的污染物，從而增強對廢水的凈化效果。
[0011]為了增加電位差，促進Fe2+的釋放，有時在鐵-碳床中加入一定比例銅粉或鉛粉。還有的研究在鐵碳反應后加H2O2,使陽極生成Fe2+與H2O2構成Fenton氧化體系，從而生產催化氧化處理效果，加大提高廢水有機物去除效果。
[0012]微電解工藝對廢水脫色有良好的處理效果，且以廢制廢，運行費用低，因此在我國將具有良好的工業應用前景。最近幾年，微電解處理工業廢水發展十分迅速，現已用于石油化工、印染、電鍍、制藥、煤氣洗滌、印刷電路板生產等工業廢水及含砷、含氟廢水的處理工程，并收到了良好的經濟效益和環保效果。
[0013]目前國內外微電解設備多是采用固定床，其特點是結構簡單，推流性好，但是，存在不少實用性方面的問題:一是填料床經過一段時間運行后，填料表面會形成鈍化膜，另外廢水中的懸浮顆粒也會部分沉積在填料表面，阻隔了填料與廢水的有效接觸，導致鐵床處理效果降低，反應速度下降；二是床體流態差，易板結，傳質效果不理想，容易造成短路和死區，形成溝流，使處理效果降低，同時也使填料更換難度大大增加;三是鐵肩消耗快，補充勞動強度大。
[0014]為了解決這個問題，學者們采用了以下幾種方法:一是通過填料定期活化來解決鈍化的問題，鐵床的運行周期應通過實際運行情況確定，一般為20d左右，填料浸洗活化時間可采用2_3h; 二是通過在鐵床填料中加入適當的輔料(如X50聚乙烯多面空心球等)來有效避免填料出現板結現象，同時也有利于氣、液、固三相充分接觸;三是采用流化床裝置也能較好地解決鐵床填料板結的問題，但投資費用及操作管理要求高使此種裝置的應用受到一定限制。專利CN201 120187007.0，CN20 I 5 1 I 28960.0，CN20 I 320445974.1，CN201420428058.1，CN201020000374.0，都涉及了微電解裝置，且都能在一定程度上解決填料容易鈍化、板結的問題，本發明與以上專利相比，不緊解決了填料容易鈍化、板結的問題，還以獨特的方法解決短流的問題，且效果非常好。

【發明內容】

[0015]針對【背景技術】中存在的技術問題，本實用新型公開了一種以底部布水、分層建倉、分層布氣的方式設計成的高效倉式微電解發生器。該微電解發生器能夠充氧和使填料-廢液-空氣三相充分接觸，不僅提高了微電解效果，而且還可呈現流化床工藝的特點，提高傳質效果，從而解決填料鈍化、板結的問題。該微電解發生器還可實現均勻布水，解決了傳統技術難以解決的短流問題。
[0016]本實用新型采用的具體方案為:
[0017]—種高效倉式微電解發生器，包括罐體，所述的罐體內部垂直方向上分多層設置承托板。
[0018]其中，罐體內部設置承托板的層數至少為7層，每兩層承托板之間的距離優選為200-300mm。承托板可通過支撐環固定在罐體內部。承托板可采用不銹鋼管柵狀排列制成也可采用PVC板在其板面均勻布孔制成。
[0019]每層承托板上都安裝填料倉室，填料倉室由多個豎立排放的PVC管或由工廠預先分割制成的蜂窩狀柱狀區構成，在PVC管或蜂窩狀柱狀區內部填充微電解材料。
[0020]其中，優選的PVC管高為150mm，直徑為50mm，微電解材料超出PVC管頂部50-100mm。微電解材料可以為Fe/C也可以為其他新型微電解材料，例如RE-Mg球墨鐵鑄廢料肩-非晶，本發明并未對微電解材料有所限定。
[0021]罐體內底部設置管式布水器，所述的管式布水器設置在最底層承托板以下。
[0022]罐體內中間位置設置分層布氣器，所述的分層布氣器包括豎直主管道和主管道上分層以輻射狀設置的6根穿孔曝氣管。
[0023]高效倉式微電解發生器還包括多個加料口，加料口設置在罐體上，且在每兩層承托板之間。
[0024]高效倉式微電解發生器還包括設置在罐體上的回流口、出口和設置在罐體底部的排空口和檢修口。
[0025]高效倉式微電解發生器還包括設置在罐體上的溢流堰。
[0026]本實用新型的有益效果是:
[0027]1、通過安裝豎立排放的PVC管或由工廠預先分割制作成蜂窩狀柱狀區，將每層電解材料的反應區分割成不同柱狀反應區，各區廢水上升的阻力均勻，因此能較好的實現廢水在各柱狀區的均勻布水，從而解決了傳統技術難以解決的短流問題。
[0028]2、通過分層布氣器的使用，一方面使得填料能處于懸浮狀態，增加了傳質效果，同時還可將電解過程形成的鐵泥全部帶出，解決了填料鈍化、堵塞的問題。
[0029]3、本發明可節約40%的填料和縮短1/3反應時間，提高反應效果。
【附圖說明】
[0030]圖1為本實用新型的結構不意圖；
[0031 ]圖2為實用新型中填料倉式的俯視結構示意圖；
[0032]圖3為本實用新型中管式布水器結構示意圖；
[0033]圖4為分層布氣器結構示意圖。
[0034]圖1-4中，I柱形罐體，2承托板，3填料倉室，4管式布水器，5分層布氣器，6加料口，7溢流堰，8出口，9回流口，10檢修口，11排空口，12支撐環，5-1豎直主管道，5-2穿孔曝氣管。
【具體實施方式】
[0035]如圖1所示，本實用新型所述的高效倉式微電解發生器，包括柱形罐體I，柱形罐體I內部設置7層承托板2，每兩層承托板2之間的距離為200mm。承托板2通過支撐環12固定在柱形罐體I內部。承托板2為PVC材質，板面均勻布孔。
[0036]每層承托板2上都安裝填料倉室3。
[0037]柱形罐體I內底部設置管式布水器4，管式布水器4設置在最底層承托板2以下。其結構如圖3所示。
[0038]柱形罐體I內中間位置設置分層布氣器5。
[0039]高效倉式微電解發生器還包括6個加料口6，加料口 6設置在柱形罐體I上，且在每兩層承托板2之間。
[0040]高效倉式微電解發生器還包括設置在柱形罐體I上的回流口9、出口8和設置在柱形罐體I底部的排空口 11和檢修口 10。
[0041 ]高效倉式微電解發生器還包括設置在柱形罐體I上的溢流堰7。
[0042]如圖2所示，填料倉室3由多個豎立排放的高為150mm，直徑為50mm的PVC管構成，PVC管內部裝滿按比例摻加催化劑的RE-Mg球墨鐵鑄廢料肩。
[0043]如圖4所示，分層布氣器5包括豎直主管道5-1和主管道上分層以輻射狀設置的6根穿孔曝氣管5-2。
[0044]本實用新型裝置的廢水處理流程為:廢水(即電解液)從柱形罐體I底部管式布水器4進入裝置向上流動，然后逐層通過填料倉室3，實現均勻布水，通過升流水流和分層布氣器5的作用，使得微電解內的填料呈流化態，使微電解材料與廢水充分接觸，完成對廢水的電解處理過程。
【主權項】
1.一種高效倉式微電解發生器，包括罐體，所述的罐體內部垂直方向上分多層設置承托板，每層承托板上都安裝填料倉室，罐體內底部設置管式布水器，所述的管式布水器設置在最底層承托板以下，罐體內中間位置設置分層布氣器;其特征在于，所述的填料倉室由多個豎立排放的PVC管或由工廠預先分割制成的蜂窩狀柱狀區構成，在所述的PVC管或所述的蜂窩狀柱狀區內部填充微電解材料。2.根據權利要求1所述的高效倉式微電解發生器，其特征在于，所述的PVC管高為150mm，直徑為50mm，所述的微電解材料超出PVC管頂部50-100mm。3.根據權利要求1所述的高效倉式微電解發生器，其特征在于，所述的罐體內部至少設置7層承托板，每兩層承托板之間的距離為200-300mm。4.根據權利要求1所述的高效倉式微電解發生器，其特征在于，所述的分層布氣器包括豎直主管道和主管道上分層以輻射狀設置的6根穿孔曝氣管。5.根據權利要求1所述的高效倉式微電解發生器，其特征在于，所述的承托板通過支撐環固定在罐體內部。6.根據權利要求1所述的高效倉式微電解發生器，其特征在于，所述的高效倉式微電解發生器還包括多個加料口，所述的加料口設置在罐體上，且在每兩層承托板之間。7.根據權利要求1所述的高效倉式微電解發生器，其特征在于，所述的高效倉式微電解發生器還包括設置在罐體上的回流口、出口和設置在罐體底部的排空口和檢修口。8.根據權利要求1所述的高效倉式微電解發生器，其特征在于，所述的高效倉式微電解發生器還包括設置在罐體上的溢流堰。
【專利摘要】一種高效倉式微電解發生器，屬于微電解裝置領域，包括罐體，所述的罐體內部垂直方向上分多層設置承托板，每層承托板上都安裝填料倉室，罐體內底部設置管式布水器，所述的管式布水器設置在最底層承托板以下，罐體內中間位置設置分層布氣器；其特征在于，所述的填料倉室由多個豎立排放的PVC管或由工廠預先分割制成的蜂窩狀柱狀區構成，在所述的PVC管或所述的蜂窩狀柱狀區內部填充微電解材料。本實用新型不僅可以填料容易鈍化、板結的問題，還以獨特的方法解決短流的問題，且效果非常好。
【IPC分類】C02F103/10, C02F1/461
【公開號】CN205294922
【申請號】
【發明人】張建平, 劉小江, 康帥, 李海方
【申請人】張建平
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年1月8日