[发明专利]一种双级动态微电解装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种双级动态微电解装置，属于污水处理技术领域。

背景技术

在难降解废水的处理技术中，微电解技术正日益受到重视，并已在实际工程中应用。微电解法的原理就是利用铁-碳颗粒之间存在着电位差而形成了无数个细微原电池，这些细微电池是以电位低的铁为阴极，电位高的碳做阳极，在含有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应的，使废水中的污染物通过电化学氧化-还原反应、凝聚等作用达到净化的目的。

现有铁碳内电解装置是通过废水在装置内经过一定的停留时间来使废水中的污染物还原，达到提高废水处理效果的目的。但是，微电解装置均为一级固定床，即在进入微电解池前调整废水pH至酸性，在反应过程中无法再次调整pH；另外，在铁炭微电解反应过程中，不使用曝气装置，污泥易附着在铁炭内电解装置表面。只有在定期反冲时才使用废水冲洗铁屑层，且由于反冲周期长、污泥积存多经常造成微电解装置堵塞。使得该技术无法广泛推广应用。

另外，国内也有采用滚筒使铁屑床保持动态的装置，但是由于转动部件较多、重量大，运转时需要消耗大量的电能，使得运行费用提高。

现有铁碳内电解装置只考虑废水在装置停留时间(即硝基化合物的还原时间)，未考虑内电解装置还原污染物持续需要较低的pH值。因此，在常规的铁碳内电解装置内，随着反应时间加长，废水pH值的逐渐升高，微电解装置还原作用逐渐减弱。如不补充适当的酸度，既使时间再延长，也无法进一步提高污染物的去除效率，反而由于H+浓度降低造成Fe(OH)₃的沉淀析出，引起铁碳床的堵塞造成运行困难。使得该技术无法广泛推广应用。

另外，国内也有采用滚筒使铁屑床保持运动状态的装置，但是由于转动部件较多、重量大，运转时需要消耗大量的电能，使得运行费用提高。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中铁碳内电解装置容易堵塞以及滚筒铁碳内电解装置电耗高的问题，提出一种双级动态微电解装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的一种双级动态微电解装置，包括一级微电解池和二级微电解池；一级微电解池和二级微电解池通过串联管路串联连接；在一级微电解池和二级微电解池之间的串联管路中加入酸；

上述的一级微电解池在工作过程中通入气体；

上述的二级微电解池在工作过程中通入气体；

上述的酸为能够调整废水的pH值降至4以下的酸，优选为硫酸、盐酸、硝酸中的一种或其混合物。

工作过程：

1)将废水和酸进行混合，调整pH值至4以下，然后将废水和酸的混合物通入一级微电解池中，同时在一级微电解池的底部通入气体，通入的气体能够使得一级微电解池中的废水和酸的混合物与一级微电解池填料进行电化学反应；

2)将步骤1)中反应后的废水通过一级微电解池和二级微电解池之间的串联管路，并在一级微电解池和二级微电解池之间的串联管路内加酸，使得废水的pH值至4以下；

3)将步骤2)得到的废水通入二级微电解池中；同时在二级微电解池的底部通入气体，通入的气体能够使得二级微电解池中的废水和酸的混合物与二级微电解池填料进行电化学反应，反应完成后将废水排出，排出的废水中的污染物的含量降低。

本发明所述的双级动态微电解装置采用底部带连续曝气装置的特殊构造，使废水在反应过程中由于曝气激起的漩涡有利于刷新铁屑填料的反应界面，从而提高内电解反应的效率并可延长铁屑床的老化时间。避免了现有技术中由于污泥积存在铁屑床内部降低内电解反应的效率、铁屑床老化时间缩短等问题。

同时由于本发明采用动态铁碳微电解池两级还原，即在一级动态铁碳微电解池还原的基础上，再通过出水加酸来确保还原过程中保持必要的pH值，有利于二级还原反应的进行，可最大限度避免铁屑的板结。防止出现现有普通微电解装置中Fe²⁺/Fe³⁺氢氧化物在反应器内因pH过高而沉淀、造成铁屑板结等问题。

本发明采用废水空气搅动代替铁屑滚筒的转动，使得动力消耗和运行费用大幅降低，设备投资少且故障率极低。

有益效果

本发明采用了动态微电解技术，即在微电解池内部通过连续曝气搅动，使废水在反应过程中由于曝气激起的漩涡达到废水与铁屑床相对运动，有利于刷新铁屑床的反应界面，从而提高内电解反应的效率并可延长铁屑床的老化时间。

本发明采用了两级动态微电解装置串联，两级中间具有加酸pH调整装置，可以通过二次加酸调整废水至合适的pH值，可有效提高废水处理的效果。