專利名稱：滾動臥式微電解催化氧化反應器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種廢水處理裝置，具體涉及一種微電解與催化氧化相結合的物理化學廢水處理裝置。
背景技術：
鐵碳法是一種集電解、混凝、電絮凝、吸附等多種物理、化學作用于一體的廢水處理方法。它的基本原理是在電解質溶液中經腐蝕效應形成無數微小的原電池來處理廢水的電化學技術。
在鐵碳法處理廢水過程中，將有機廢水通過裝有鐵屑與活性炭(1∶1體積比)的床層，由于含酸性的廢水與鐵碳之間產生了許許多多微小的原電池，在偏酸性溶液中，電極反應所產生的新生態H具有較高的活性，能與廢水中含有的表面活性劑進行降解反應。在電極電位較低的陽極上，鐵失去電子生成Fe2+進入溶液中，使電子流向碳陰極。由此產生的新生態Fe2+也具有很高的活性，一方面用以克服陽極的極化作用，從而促進鐵的電化學腐蝕，使大量的Fe2+進入溶液形成凝聚劑，這些凝聚劑具有較高的吸附混凝活性，能有效地去除在電場中產生的改變結構的有機物與膠體物質，從而達到對廢水COD的去除效果。另一方面在鐵碳反應器中加入氧化劑，利用鐵碳反應過程中產生的亞鐵離子催化過氧化劑的氧化反應。微電解和催化氧化的協同效應，遠比各單獨效應的疊加要高，而且氧化劑的用量大大減小。在此反應器中使用的氧化劑量與COD的重量比，可下降20～80％。同時，COD的去除率可達50～80％。該去除效率與COD的原始濃度有關。
本申請人于2001年11月27日向國家知識產權局專利局申請了名稱為《臥式微電解催化氧化反應器》實用新型專利，該專利于2002年10月2日被公告授權，專利號為ZL01272553.6。該專利臥式微電解催化氧化反應器的結構如圖1所示，反應器中間有隔板分成3～6個腔體，內裝鐵碳混合物為主要成分的填料，廢水由反應器一側進水口進入反應器，氧化劑有計量泵打入反應器內，在反應器內發生催化氧化反應，將廢水中的有機物降解。為提高反應效率和防止反應器被填料堵塞，在該反應器上安裝攪拌裝置。該專利盡管與以往的鐵碳反應器相比提高了COD的處理效率，而且具有鐵碳不結塊、不分層等特點。但在實際應用中仍存在以下不足1、由于反應器容器的殼體固定，容器內的鐵碳填料依靠攪拌裝置帶動翻滾，而鐵碳填料在使用一段時間后變得很硬(凝結)，因此攪拌時阻力很大，容易造成機械傳動部分以及密封件的損壞，降低使用壽命。為使攪拌裝置正常運轉，反應器內填料只能安裝反應器容積的二分之一以內，大大降低了反應器的處理效率。
2、因反應器內填料較少，水流短路現象嚴重，氧化劑未能與污染物充分反應，浪費較嚴重。
發明內容
本實用新型提供一種滾動臥式微電解催化氧化反應器，其目的是要解決現有臥式微電解催化氧化反應器內鐵碳填料翻動困難，處理效率低的問題。
為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是一種滾動臥式微電解催化氧化反應器，包括一反應容器，反應容器上設有進水管和出水管，反應容器內腔至少被分隔成兩個相通的鐵碳混合床，反應容器上設有加料口和出料口，混合床中填充鐵碳混合物；所述反應容器為臥式圓筒狀反應器，該臥式圓筒狀反應器外緣下方由支架、滾輪在周向滾動支承，臥式圓筒狀反應器外緣上設有齒輪圈，齒輪圈與一齒輪嚙合，齒輪由電動機及減速器驅動，以此構成臥式圓筒狀反應器的滾動結構；所述進水管設在臥式圓筒狀反應器一端的轉動軸心位置上，進水管伸入至臥式圓筒狀反應器內并與反應器端部轉動密封連接；所述出水管設在臥式圓筒狀反應器另一端的轉動軸心位置上，出水管伸入至臥式圓筒狀反應器內并與反應器端部轉動密封連接。
上述技術方案中的有關內容解釋如下1、上述方案中，為了以比較簡便的方式來支承滾動的臥式圓筒狀反應器，所述支架和滾輪構成的周向滾動支承結構由兩組組成，兩組周向滾動支承結構在臥式圓筒狀反應器軸向前、后布置，每組周向滾動支承結構由至少兩只滾輪從下部兩側進行支承。這種支承方式類似于混凝土攪拌器的結構原理。
2、上述方案中，為了使滾動臥式圓筒狀反應器工作在常壓狀態下，可以設置放空管結構，通往反應器內的頂部空間。由于反應器工作時處于滾動狀態，因此放空管可以利用進水管或出水管的通道來進行設置，即將放空管設置在進水管或出水管中，該放空管一端與大氣連通，另一端穿過進水管或出水管延伸至臥式圓筒狀反應器內頂部空間。
3、上述方案中，為了進一步改善反應器內鐵碳混合物攪拌翻動效果，可以在臥式圓筒狀反應器內壁上設有螺旋導向條。這種設計也類似于混凝土攪拌器的原理。
4、上述方案中，為了使被處理廢水在反應器內充分與鐵碳混合物接觸，因此在設計時要考慮廢水流過的路徑長短和停留時間這兩方面問題。為了實現這樣的效果，所述進水管的出口段在臥式圓筒狀反應器內沿內壁切線方向射流布置；所述出水管在臥式圓筒狀反應器內向上延伸呈“”形，其頂端設有管帽。
5、上述方案中，為了加速反應，提高反應效率，所述進水管的管路上還配備有投藥裝置。可以通過該投藥裝置在進入反應器之前向廢水中投放氧化劑。
本實用新型技術構思和原理是將原來反應器內的葉片攪拌方式(反應器殼體固定)，改進為類似混凝土攪拌器的滾筒滾動攪拌方式，以此提高反應器內鐵碳混合物與被處理廢水的均勻分散效果，從而達到提高COD的處理效率。
由于上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點1、由于本實用新型將原來反應器內的葉片攪拌方式(反應器殼體固定)，改進為類似混凝土攪拌器的滾筒滾動攪拌方式，一方面大大提高了反應器內鐵碳混合物與被處理廢水的均勻分散效果，使鐵碳填料真正做到不結塊、不分層；另一方面大大提高了反應器的裝載能力，在相同反應器條件下，現有的葉片攪拌式反應器鐵碳填料只能裝載反應器容積的二分之一以內，而現在可以裝載到二分之一以上，因此大大提高了反應器的COD處理效率。
2、由于本實用新型將原來反應器內的葉片攪拌方式(反應器殼體固定)，改進為類似混凝土攪拌器的滾筒滾動攪拌方式，克服了以往葉片攪拌式機械傳動部分以及密封件容易損壞的問題，同時也延長了反應器的使用壽命。
3、由于本實用新型將原來反應器內的葉片攪拌方式(反應器殼體固定)，改進為類似混凝土攪拌器的滾筒滾動攪拌方式，不僅提高了反應器內鐵碳填料的均勻分散效果，從機械效率角度所需的動力較小，節省了運行費用。
4、本實用新型由于反應器內鐵碳填料的裝載量增加，也克服了水流的短路現象，使廢水能夠與鐵碳填料充分接觸，從而提高處理效率。
5、由于本實用新型反應器內壁上設置有螺旋導向條，因此反應器在旋轉過程中廢水以螺旋路徑流過反應床，這樣大大延長廢水在反應器內的停留時間，同樣條件下，廢水的流程更長，與鐵碳接觸時間更多，提高了處理效率。
6、由于本實用新型反應器設計有放空管，放空管件進入反應器后彎曲至筒體頂部，可釋放筒內氣體，防止筒內超壓。
附圖1為現有葉片攪拌式微電解催化氧化反應器結構示意圖；附圖2為本實用新型結構示意圖；附圖3為本實用新型實施例結構示意圖。
以上附圖中1、加藥器；2、輸送泵；3、管路；4、截止閥；5、流量計；6、廢水池；7、臥式圓筒狀反應器；8、進水管；9、出水管；10、加料口；11、出料口；12、鐵碳填料；13、支架；14、滾輪；15、導軌；16、齒輪圈；17、齒輪；18、電動機；19、減速器；20、管帽；21、放空管；22、螺旋導向條；23、布水管；24、曝氣泵；25、曝氣管；26、葉片；27、攪拌軸；28、隔板。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述實施例參見圖3所示，一種微電解與催化氧化相結合的物理化學廢水處理裝置，由滾動臥式微電解催化氧化反應器、加藥器1、輸送泵2、管路3、截止閥4和流量計5組成。
廢水池6中的被處理廢水由輸送泵2通過管路3送入滾動臥式微電解催化氧化反應器。加藥器1(即投藥裝置)、截止閥4和流量計5分別設置的管路3上。
滾動臥式微電解催化氧化反應器由臥式圓筒狀反應器7、進水管8、出水管9、放空管21、滾動支承結構和動力驅動裝置幾部分組成。臥式圓筒狀反應器7內腔至少被分隔成兩個相通的鐵碳混合床，反應器上設有加料口10(即人孔)和出料口11，混合床中填充鐵碳填料12。該臥式圓筒狀反應器7外緣下方由兩組相同的滾動支承結構在反應器軸向前、后布置進行支承，每組滾動支承結構由一個支架13和兩個滾輪14構成，并從臥式圓筒狀反應器7下部周向兩側進行支承，筒體外緣對應滾輪14設置導軌15，一方面減小摩擦阻力，另一方面防止反應器在滾動過程中產生軸向滑動。動力驅動裝置由齒輪圈16、齒輪17、電動機18和減速器19組成。齒輪圈16設置在臥式圓筒狀反應器7外緣上，齒輪圈16與一齒輪17嚙合，齒輪17由電動機18及減速器19驅動，以此構成臥式圓筒狀反應器的滾動結構。為了進一步改善反應器內鐵碳填料12的攪拌翻動效果，在臥式圓筒狀反應器內壁上設有若干條螺旋導向條22。這種設計類似于混凝土攪拌器的原理。
進水管8設在臥式圓筒狀反應器一端的轉動軸心位置上，進水管8伸入至臥式圓筒狀反應器內并與反應器端部轉動密封連接，該轉動密封連接采用填料密封。進水管8的一端由法蘭與金屬軟管連接，其伸入反應器后，其出口段在臥式圓筒狀反應器內沿內壁切線方向射流布置。出水管9設在臥式圓筒狀反應器另一端的轉動軸心位置上，出水管9伸入至臥式圓筒狀反應器內并與反應器端部轉動密封連接。出水管9在臥式圓筒狀反應器內向上延伸呈“”形，上端離筒體頂部20厘米左右，頂端設有管帽20。
為了使滾動臥式圓筒狀反應器工作在常壓狀態下，設置一放空管21通往反應器內的頂部空間。該放空管21一端與大氣連通，另一端穿過進水管8延伸至臥式圓筒狀反應器內頂部空間。
上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本實用新型的內容并據以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種滾動臥式微電解催化氧化反應器，包括一反應容器，反應容器上設有進水管和出水管，反應容器內腔至少被分隔成兩個相通的鐵碳混合床，反應容器上設有加料口和出料口，混合床中填充鐵碳混合物，其特征在于所述反應容器為臥式圓筒狀反應器，該臥式圓筒狀反應器外緣下方由支架、滾輪在周向滾動支承，臥式圓筒狀反應器外緣上設有齒輪圈，齒輪圈與一齒輪嚙合，齒輪由電動機及減速器驅動，以此構成臥式圓筒狀反應器的滾動結構；所述進水管設在臥式圓筒狀反應器一端的轉動軸心位置上，進水管伸入至臥式圓筒狀反應器內并與反應器端部轉動密封連接；所述出水管設在臥式圓筒狀反應器另一端的轉動軸心位置上，出水管伸入至臥式圓筒狀反應器內并與反應器端部轉動密封連接。
2.根據權利要求1所述的反應器，其特征在于所述支架和滾輪構成的周向滾動支承結構由兩組組成，兩組周向滾動支承結構在臥式圓筒狀反應器軸向前、后布置，每組周向滾動支承結構由至少兩只滾輪從下部兩側進行支承。
3.根據權利要求1所述的反應器，其特征在于所述進水管或出水管中還設有放空管，該放空管一端與大氣連通，另一端穿過進水管或出水管延伸至臥式圓筒狀反應器內頂部空間。
4.根據權利要求1所述的反應器，其特征在于所述臥式圓筒狀反應器內壁上設有螺旋導向條。
5.根據權利要求1所述的反應器，其特征在于所述出水管在臥式圓筒狀反應器內向上延伸呈“ ”形，其頂端設有管帽。
6.根據權利要求1所述的反應器，其特征在于所述進水管的出口段在臥式圓筒狀反應器內沿內壁切線方向射流布置。
7.根據權利要求1所述的反應器，其特征在于所述進水管的管路上還配備有投藥裝置。
專利摘要一種滾動臥式微電解催化氧化反應器，包括一反應容器，反應容器上設有進水管和出水管，反應容器內腔至少被分隔成兩個相通的鐵碳混合床，反應容器上設有加料口和出料口，混合床中填充鐵碳混合物，其特征在于所述反應容器為臥式圓筒狀反應器，該臥式圓筒狀反應器外緣下方由支架、滾輪在周向滾動支承，臥式圓筒狀反應器外緣上設有齒輪圈，齒輪圈與一齒輪嚙合，齒輪由電動機及減速器驅動，以此構成臥式圓筒狀反應器的滾動結構。該方案涉及微電解與催化氧化相結合的物理化學廢水處理裝置，其特點是將原來反應器內的葉片攪拌方式(反應器殼體固定)，改進為類似混凝土攪拌器的滾筒滾動攪拌方式，以此提高反應器內鐵碳混合物與被處理廢水的均勻分散效果，從而達到提高COD的處理效率。
文檔編號C02F1/00GK2791016SQ20052007249
公開日2006年6月28日 申請日期2005年6月6日 優先權日2005年6月6日
發明者王健全, 傅雁 申請人:弗克環保工程(蘇州)有限公司