[发明专利]铁碳电解过滤装置及其水处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种用于处理难降解废水的铁碳电解过滤装置及其水处理方法。

背景技术

铁碳微电解技术，是将两种具有不同电极电位的铁、碳颗粒浸泡在传导性的电解质溶液中，铁、碳颗粒之间由于具有电位差而形成无数个细微的原电池，以电位低的铁作为阴极，电位高的碳做阳极，在电解质溶液中发生化学反应，使铁变成2价的铁离子进入溶液，进而氧化成3价铁离子，形成具有较高吸附絮凝活性的絮凝剂，铁离子与溶液中带微弱负电荷的微粒异性相吸，形成比较稳定的絮凝物而将水中污染物除去。高难度污水及垃圾渗滤液不仅是一种有毒害的难降解有机废水，直接采取生化方法处理难以达到排放标准。铁碳微电解技术适用于高难度污水，特别是垃圾渗沥液等，污染物浓度高，变化大的工业废水，现已广泛用于印染、电镀、石油化工、制药、煤气洗涤、印刷电路板生产等工业废水及含砷、含氟废水的处理工程，并收到了良好的经济效益和环保效果。目前国内外微电解设备均是固定床，包括罐体及置于罐体内的铁碳混合填料，其特点是结构简单，推流性好，但存在不少实用性问题：一是效率不高，反应速度不快；二是铁碳混合填料相互重叠积压，床体易板结，造成短路和死区；三是铁屑补充劳动强度大。

现有技术的缺点是：传统的铁碳电解装置均是固定床，污水处理效率不高，反应速度不快；铁碳混合填料相互重叠积压，床体易板结，造成短路和死区；而且铁屑补充劳动强度大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防止滤料床体板结，内电解反应速度快的铁碳电解过滤装置及其水处理方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种铁碳电解过滤装置，包括出水筒体以及连接在该出水筒体下端的进水筒体，所述出水筒体内设置有铁碳过滤层，所述铁碳过滤层由上层密孔填料床、中间铁碳填料层和下层密孔填料床组成，所述上层密孔填料床和下层密孔填料床的边缘均与出水筒体内壁连接，所述铁碳过滤层下方的出水筒体或进水筒体内设置有曝气装置。

采用上述结构，进水筒体的上端或下端与出水筒体的下端相连，形成过滤容器，上层密孔填料床和下层密孔填料床为致密网状结构，中间铁碳填料层为铁碳混合的填料，这样可以保证中间铁碳填料层不会漏出，并保持其疏松透气性，增大与水的接触面，废水由进水筒体进入，然后经铁碳过滤层过滤，最后由出水筒体上部排出，这样的设置可以避免絮凝物堆积在铁碳过滤层上，使之板结，同时通过曝气装置送入大量的空气，一方面可以加大废水中氧含量、增强好氧菌群生长、提高本身的氧化分解能力，另一方面曝气可以加快废水和铁碳接触面的更新，防止滤料板结；提高内电解反应速度；促进内电解产物氧化从而有利于提高絮凝作用。

所述进水筒体的下端与出水筒体的下端连接，呈V型或U型。

采用上述结构便于絮凝物积沉在进水筒体与出水筒体连接处的底部，利于收集，避免积沉的絮凝物对过滤产生影响，进水筒体和出水筒体的上部可分别设置进水口和出水口。

在所述上层密孔填料床和下层密孔填料床之间的出水筒体侧壁上设置有填料口，所述进水筒体与出水筒体连接处的底端开设有排污口。

该填料口位置与铁碳过滤层相对应，便于随时补充填料，操作方便，可降低补充铁屑和碳的劳动强度，该填料口可设置于靠近上层密孔填料床的位置，排污口便于将收集的絮凝物等排出。

所述进水筒体和出水筒体上分别设置有进水管和出水管，该进水管和出水管上均设置有止水阀。

设置止水阀便于控制控制废水的流入、流出量。

所述曝气装置为曝气网管，曝气网管设置在出水筒体下部内壁上，且该曝气网管与外部的空气泵连通，所述进水筒体与出水筒体通过设置在其下方的支架支撑。

曝气网管位于铁碳过滤层下方，为电解反应提供足量的空气，通过曝气可以加快废水和铁碳接触面的更新，防止滤料板结；提高内电解反应速度，能显著提高垃圾渗透液COD和色度COD的去除率，达到80%以上，优于传统非曝气装置。

一种上述铁碳电解过滤装置的水处理方法，包括以下步骤：

s1、取铁屑，并清洁、除去铁屑表面的油污和氧化物：

s2、取活性炭，清洁活性炭去除其吸附能力；

s3、配制铁碳填料，由填料口加入中间铁碳填料层；

s4、进行废水过滤处理。

所述步骤s1中取铁屑，并清洁、除去铁屑表面的油污和氧化物为：用10%NaOH溶液浸泡铁屑10分钟后，去除表面油污，再用清水清洗冲洗至中性，再使用1%的硫酸溶液浸泡5分钟，去除表面氧化物，提高铁屑表面活性，然后用清水冲洗。