处理陶瓷含酚废水的铁炭微电解装置及方法

摘要

本发明公开了一种处理陶瓷含酚废水的铁炭微电解装置及方法，包括方形罐体，罐体左侧设有进料口及进料系统，罐体的右侧设有出水口，罐体的上端设有泵回流装置，方形罐体底部设有曝气系统，其特征在于，所述罐体内部设置有微电解滚筒，滚筒的内部设置有呈分级分布，滚筒内分隔装填多层填料。方法上将混入酸液的污水放在方形罐体内2～3个小时，经化学氧化处理，排出干净水。本发明对污水处理成本低，处理量大，处理效率高，反应完全，投资少，运行成本低，处理效果好且稳定，能去除部分难降解物质，提高废水的可生化性等优点，具有良好的推广价值。

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷含酚废水的处理装置技术领域，更具体地说是涉及一种利用电化学原理处理废水的微电解装置及方法。

背景技术

目前，随着陶瓷技术的不断发展，生产过程中产生的废水对环境的污染日益严重，其中含酚废水的处理难度最大，因此治理陶瓷含酚废水已是一项重要的任务，传统处理含酚废水的常用方法主要有物理法、化学法和生化法。物理法和化学法主要包括吸附、萃取、气提及蒸馏、离子交换、膜分离、化学氧化、光催化氧化等方法。其处理方法之多，范围广。但是这些处理的方法存在试剂昂贵，能耗高的缺点。使含酚废水的处理率很难提高到标准排放，从而限制了它们在国内的广泛推广使用。

微电解法是利用金属腐蚀原理，形成原电池对废水进行处理的一种电化学方法，该种方法在处理废水中得到了广泛的应用，具有适用范围广、处理效果好、成本低廉及操作维护方便等优点，此方法在处理陶瓷含酚废水中已成为一种新型、新前景的新方法、新设备。在铁炭微电解罐内主要的填料是铁和炭，在实际运行中往往会暴露出很多问题，实际运行的铁炭微电解设备是一个卧式的方形罐体，废水左侧进水，右侧出水，废水在铁-炭微电池电场强大的电化学能作用下，胶体粒子和杂质通过电极沉积、凝聚和氧化还原而被除去，装置在运行一段时间之后将出现一些问题，比如说方形罐体内有板结的现象，从而大大降低了处理效果，在废水浓度过高时，处理效果就不稳定，要频繁反冲和再生，带来了很大的工作量。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种不仅成本低、处理量大、效率高的，而且能有效解决方形罐体内板结现象的处理陶瓷含酚废水的铁炭微电解装置。

本发明的另一目的是提供成本低、处理量大、效率高的，而且能有效解决微电解罐板结现象的处理陶瓷含酚废水的铁炭微电解方法。

本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种处理陶瓷含酚废水的铁炭微电解装置，包括封闭的罐体，罐体的侧面设有进水口，罐体上部设有泵回流装置，罐体的底部设有曝气系统，其特征在于：所述罐体内部设置有微电解滚筒及动力减速系统，微电解滚筒的内部呈分级分布，滚筒内部分隔装填多层填料。

作为上述方案的进一步说明，所述封闭的罐体为方形罐体，进水口及出水口形式为管式。

所述封闭的罐体底部配有用以曝气处理的空气管，微电解滚筒设置有减速变速驱动系统。

所述封闭的罐体上有管道分布，罐体上部的泵回流装置位于该管道上，管道的进、出水口分别设置在罐体内的上、下端。

一种处理陶瓷含酚废水的铁炭微电解方法，其特征在于，它包括如下步骤：

a、先往污水中加入酸液混合均匀，并控制污水pH值达到2.0-3.5；

b、开动微电解滚筒，并将混入酸液的污水放在盛装铁和炭填料的微电解滚筒内滚动2～3个小时，同时，从方形罐体底部向方形罐体内吹入空气；

c、将b过程从方形罐体出来的污水再经化学氧化，排出干净水。

本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：

1、本发明采用封闭的方形罐体内有微电解滚筒，铁炭填料将随着微电解滚筒的转动而相互摩擦，使铁炭表面形成的钝化膜不断更新，从而解决了方形罐体内的结垢现象；罐体内可通过进料系统连续定量投加铁粉，保持粉状填料活性良好，不易结块。

2、方形罐体的底部采用曝气系统，利于废水和铁炭的接触增大；配有空气管用以曝气处理，可以大大增加铁、炭、废水及空气的接触面积，提高效率，经测试本发明化学需氧量的去除率达到50-60％；微电解滚筒采用减速变速系统驱动，混合均匀，能使废水与铁粉充分接触，反应效果好、稳定。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

附图标记说明：1、进水口  2、曝气系统  3、出水口  4、泵回流装置  5、方形罐体  6、微电解滚筒

具体实施方式

如图1所示，本发明处理陶瓷含酚废水的铁炭微电解装置，包括封闭的方形罐体5，罐体上设有泵回流装置4，罐体的左侧设有进水口1，罐体右侧设有出水口3，罐体内部设置有微电解滚筒6，本实施例中，滚筒采用减速变速系统驱动，微电解滚筒6呈分级分布，滚筒内分隔装填多层填料，该填料为铁和炭。方形罐体5的进水口1及出水口3形式为管式，方形罐体5底部配有用以曝气处理的曝气系统2，该曝气系统2设置为空气管，方形罐体5内有管道分布，罐体上部的泵回流装置4位于该管道上，管道的进、出水口分别设置在罐体的上、下端。

本发明处理陶瓷含酚废水的铁炭微电解装置的原理是，由于铁粉中含有炭，当污水与铁粉接触时，铁为阳极，炭为阴极，进行电子的定向移动，有微电流流动，形成了千千万万个微小电池，产生微电解，也就是氧化还原反应：

阳极反应：Fe-2e→Fe₂+ E₀(Fe₂+/Fe)＝-0.44V

阴极反应：2H++2e→2H→H₂↑E₀(H+/H₂)＝0.00V

本发明的解决方案中可以从铁炭方形罐体底部向方形罐体内吹入空气，其作用是：加强微电解反应强度，在曝气条件下将发生下列反应：

酸性条件：O₂+4H++4e→2H₂O E₀(O₂)＝1.23V

中性条件：O₂+2H₂O+4e→4OH- E₀(O₂/OH-)＝0.40V

一种利用铁炭微电解装置处理陶瓷含酚废水的方法，它包括如下步骤：

a、先往污水中加入酸液混合均匀，并控制污水pH值达到2.0-3.5；

b、开动微电解滚筒，并将混入酸液的污水放在盛装铁和炭填料的方形罐体内滚动2～3个小时，同时，从方形罐体底部向方形罐体内部开动曝气系统进行曝气；

c、将b过程从方形罐体出来的污水再经化学氧化，排出干净水。

利用铁炭微电解装置处理陶瓷含酚废水时，将化学需氧量为1600mg/L的油气田污水经破胶混凝处理后化学需氧量达到500.6mg/L，向其中加入酸液混匀并控制污水pH值达到2.0-3.5，将混入酸液的污水放在方形罐体内2～3个小时，方形罐体内的微电解滚筒呈分级分布，滚筒内分隔装填多层填料，并从方形罐体底部向方形罐体内进行曝气；经过测定从方形罐体出来的污水化学需氧量达到265.2mg/L；该污水再经化学氧化后化学需氧量达到45.41mg/L，从而达到国家综合污水一级排放标准。

本发明并不局限于上述实施例，所述方形罐体除了采用封闭式方形体外，还可以设置为其它结构形状，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。