[实用新型]高效微电解多相流气浮反应器

说明书

技术领域

本实用新型属于废水处理领域，特别涉及一种用于化工、制药行业等可生化性较差废水预处理的高效微电解多相流气浮反应器。

背景技术

化工、制药等废水通常具有污染物质浓度高、成分复杂，废水有一定的毒性，含有多种微生物难于降解的组分等特点，因此，采用单一处理工艺不仅达标困难，而且投资和运行成本会很高，必须将废水按照浓度高低实行清污分流，分别收集并选择有针对性的物化工艺对高浓度废水进行预处理，降低其毒性和浓度并提高其可生化性，然后与低浓度废水混合进行生化处理，经生化处理后，出水方可达到接管或排放标准。对于高浓度、有毒、生化性较差的废水通常采用化学法进行预处理。化学法预处理的作用是降低进入生化系统的废水的有机物浓度；分解大分子芳香烃等生化难降解物质，提高可生化性；分解、改性有毒有害物质，降低其浓度至生化允许的范围。废水化学处理法与生物处理法相比，能较迅速、有效地去除更多的污染物，可作为生物处理前的预处理措施，也可以作为生物处理后的三级处理措施。此法还具有设备容易操作、容易实现自动检测和控制、便于回收利用等优点。化学处理法能有效地去除废水中多种剧毒和高毒污染物。化学法是利用化学反应的作用以去除水中的有机物、无机物杂质。主要有化学混凝法、化学氧化法、电化学氧化法等。化学混凝法作用对象主要是水中微小悬浮物和胶体物质，通过投加化学药剂产生的凝聚和絮凝作用，使胶体脱稳形成沉淀或浮渣而去除。混凝法不但可以去除废水中的粒径为1O～10mm的细小悬浮颗粒，而且还能去除色度，微生物以及有机物等，该方法受pH值、水温、水质、水量等变化影响大，对某些可溶性好的有机、无机物质去除率低；化学氧化法通常是以氧化剂对化工废水中的有机污染物进行氧化去除的方法。废水经过化学氧化还原，可使废水中所含的有机和无机的有毒物质转变成无毒或毒性较小的物质，从而达到废水净化的目的。常用的有空气氧化，氯氧化、臭氧化法、微电解法及芬顿氧化法。空气氧化因其氧化能力弱，主要用于含还原性较强物质的废水处理，Cl是普通使用的氧化剂，主要用在含酚、含氰等有机废水的处理上，用臭氧处理废水，氧化能力强，无二次污染。臭氧氧化法、氯氧化法，其水处理效果好，但是能耗大，成本高，不适合处理高浓度化工废水。

微电解技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺，又称内电解法。它是在不通电的情况下，利用填充在废水中的铁碳填料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。

铁碳原电池反应：

阳极：Fe - 2e →Fe²⁺ E（Fe / Fe²⁺）=0.44V

阴极：2H⁺ + 2e →H₂ E(H⁺/ H₂)=0.00V

当有氧存在时，阴极反应如下：

O₂ +4H⁺ + 4e → 2H₂OE (O₂)=1.23V

O₂ + 2H₂O + 4e → 4OH^- E（O₂/OH^-）=0.41V　　

当系统通水后，设备内会形成无数的微电池系统，在其作用空间构成一个电场。在处理过程中产生的新生态[H] 、Fe²⁺ 等能与废水中的许多组分发生氧化还原反应，比如能破坏有色废水中的有色物质的发色基团或助色基团，甚至断链，达到降解脱色的作用；生成的Fe²⁺ 进一步氧化成Fe³⁺，它们的水合物具有较强的吸附- 絮凝活性，能大量吸附水中分散的微小颗粒，金属粒子及有机大分子。其工作原理基于电化学、氧化- 还原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用对废水进行处理。该法具有适用范围广、处理效果好、成本低廉、操作维护方便，不需消耗电力资源等优点。该工艺用于难降解高浓度废水的预处理可大幅度地降低COD和色度，提高废水的可生化性，同时可对氨氮的脱除具有很好的效果。