[发明专利]一种套筒式电芬顿反应器

说明书

本发明提供一种套筒式电芬顿反应器，包括反应器主体、直流电源和进出水系统。反应器主体包括阴极壳体、电机、阳极套筒和双曲面搅拌机，阴极壳体表面固定有阴极接线柱，阴极接线柱直接与直流电源的阴极相连，阴极壳体下部接有进水管，上部接有出水管；双曲面搅拌机位于反应器主体的中心，由电机驱动；阳极套筒与双曲面搅拌机同轴安装，阳极套筒通过阳极接线柱与直流电源的正极相连。本发明，一方面，通过双曲面搅拌机和阳极套筒的合理布局，实现污水在反应器内的循环流动，有效避免浓差极化、强化传质效果、大大提高反应效率；另一方面，通过外加电场，克服了传统Fenton法中药剂投加量大、污泥产生量大的缺陷。

技术领域

本发明涉及一种废水处理设备，尤其是一种套筒式电芬顿反应器。

背景技术

电芬顿法在芬顿氧化的基础上发展而来，即在酸性溶液中，电极上通以直流电，利用电化学法持续产生芬顿试剂（Fe²⁺和H₂O₂）。两者产生后反应生成具有高活性的·OH，使有机物污染物得到降解。根据Fe²⁺和H₂O₂产生方式的不同，可大致分为EF-FeRe法、EF-FeO_x法、EF-H₂O₂-FeRe法和EF-H₂O₂-FeO_x法。综合考虑成本、工程化难易程度等因素， EF-FeRe法在电芬顿反应器中的应用较为普遍。EF-FeRe法，即Fe²⁺和H₂O₂都由外部加入，少量Fe²⁺一旦加入后即可在阴极得以连续再生（阴极：），克服了传统Fenton法中Fe²⁺无法再生、药剂投加量大、处理系统中会淤积大量含铁污泥的缺陷。

然而，目前的电芬顿污水处理反应器中的电极多采用阴、阳电极板交替间隔设置，不利于废水的均匀混合，有效的处理区域集中在阴极附近，易造成浓差极化，对电极损耗较大，且处理效率有限。为了装置内部布水均匀，多数电芬顿反应器设有曝气装置，然而，若曝气量小达不到均匀混合加强传质的目的，若曝气量大将影响阴极Fe²⁺的生成速率。

因此，针对电芬顿法处理废水，通过优化反应器结构，避免浓差极化，提高亚铁和氧气的传质是强化处理效果的关键。

发明内容

为克服现有电芬顿反应器中，易出现浓差极化、物料传质效果差、反应效率低的缺陷，本发明提供一种套筒式电芬顿反应器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种套筒式电芬顿反应器，包括反应器主体、直流电源和进出水系统。反应器主体包括阴极壳体、电机、阳极套筒和双曲面搅拌机。阴极壳体表面固定有阴极接线柱，阴极接线柱直接与直流电源的阴极相连。阴极壳体下部接有进水管，上部接有出水管。双曲面搅拌机位于反应器主体的中心，由电机驱动。阳极套筒与双曲面搅拌机同轴安装，阳极套筒表面固定有阳极接线柱，阳极接线柱与直流电源的正极相连。

上述的一种套筒式电芬顿反应器，所述的进水管与加药管汇合后接入管道混合器，进水管的来水与加药管送来的双氧水混合后，进入反应器。

上述的一种套筒式电芬顿反应器，所述的阴极壳体优选圆筒状。

上述的一种套筒式电芬顿反应器，所述的阴极壳体优选石墨碳、纤维、不锈钢或者碳钢材质。

上述的一种套筒式电芬顿反应器，所述的阳极套筒优选石墨或者钛材质。

本发明的有益效果如下：

（1）本发明在传统Fenton的基础上外加电场，反应体系中的Fe²⁺可在阴极得以连续再生，克服了传统Fenton法中Fe²⁺无法再生、药剂投加量大、处理系统中会淤积大量含铁污泥的缺陷；