本实用新型专利技术公开了一种去除水中高氯酸盐的装置：包括厌氧反应器，所述厌氧反应器外部侧壁的底部一侧设有进水配水系统，所述进水配水系统通过蠕动泵与水池连接，放空管设置于所述厌氧反应器外部侧壁的底部另一侧，并置于所述进水配水系统的上部，排泥口位于所述厌氧反应器外部侧壁上，位于所述放空管的上方，电流控制器位于所述厌氧反应器外部侧壁上与螺线圈连接，所述螺线圈缠绕位于所述厌氧反应器的外部，三相分离器位于所述厌氧反应器内部的上部，投料口位于所述厌氧反应器的顶部，出水口位于所述厌氧反应器外部侧壁的上部。本实用新型专利技术采用电流控制器调节螺线圈中电流的大小和方向，从而使螺线圈产生特定大小和方向的磁场。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于水处理用装置的
，涉及一种去除水中污染物的装置。
技术介绍
高氯酸盐(C104)是环境中的主要无机污染物之一，广泛存在于地表水、地下水和土壤中，其高度的化学稳定性和良好的迀移性，使其成为环境污染治理的一大挑战。环境中的高氯酸盐主要来源于农业、工业和军事，在这些领域中，高氯酸盐主要作为化肥的原料、皮革加工、橡胶制造、涂料和润滑油生产等的添加剂以及火箭、导弹、焰火等的固体氧化剂。饮用水中的高氯酸盐主要通过干扰甲状腺对碘的利用，使甲状腺激素的合成受到抑制，从而威胁人体健康。2009年，美国环保署(US EPA)建议将饮用水中的高氯酸盐浓度标准定为15yg/Lo需要指出的是，一些地下水、工业和军事设施废水中的(:104浓度很高，在160?3000mg/L之间，此外，采用离子交换树脂处理含有高氯酸盐污染物的饮用水时，也会产生高浓度的高氯酸盐洗脱液需要处理。因此，反应器中具有高污泥浓度，从而增加厌氧处理负荷。目前，高氯酸盐的处理方法主要有物理法、化学还原法和生物法以及组合工艺。物理法不能将高氯酸盐彻底降解，需要后续处理，而化学还原法需要苛刻的反应条件才能保证较高的反应速率。相比之下，利用高氯酸盐还原菌(PRB)将C104还原成C1的生物还原方法是去除高氯酸盐的一种廉价高效的处理技术，PRB还原(:104的过程为C104 —C103 —C102 —C1 +02。根据电子供体和碳源的不同，生物法处理高氯酸盐可分为异养微生物还原和自养微生物还原，与异养微生物相比，自养微生物处理高氯酸盐的过程能够避免出水的“微生物污染”问题，同时产生的剩余污泥量较少。异养高氯酸盐还原菌以有机物作为电子供体可以有效地实现对高氯酸盐的还原。但是，以有机物作为电子供体容易造成出水的“微生物污染”问题，同时出水中未被微生物利用的有机物易造成配水管网中微生物增殖，产生有害的氯消毒副产物。而以H2作为电子供体自养高氯酸盐还原菌的还原的效果也很好，但是氢气在水中的溶解度低，并且存在易爆炸、存储和运输困难的缺点。以硫作为电子供体还原高氯酸盐的过程中，由于发生了如下反应:2.78S°+3.32H20+C104 +1.85C02+0.46 2HC03 +0.46 2NH4+— 5.69H ++2.87S042 +C1 +0.462C5H702N出水中会出现pH值偏低和SO/超标的问题；如果添加CaC03调节pH值，又会出现出水硬度增大的问题。Fe°g养还原主要是指微生物利用无机碳(如碳酸氢盐)作为生化反应所需碳源，所需的电子供体指粉末Fe°。粉末Fe°F溶于水，且可以根据需要缓慢地释放电子，易于维护，运行费用低，是一种经济高效的自养还原高氯酸盐无机电子供体。此外，采用？3作为电子供体还原高氯酸盐可以避免持续添加有机电子供体或氢气，并且Fe °廉价易得，处理过程中不会产生有机物质，避免了多余的有机物在水中造成二次污染，微生物增殖过快等问题。值得注意的是，反应的高效性要求所用的零价铁的还原活性很高，即铁粉的粒径要小，导致铁粉比重较大，使用过程中容易产生团聚，大大降低了铁粉在反应器中的电子传递效率，从而降低高氯酸盐的还原速率。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本技术的目的是提供一种以电磁场控制下的零价铁粉为电子供体微生物协同高效去除水中高氯酸盐污染物的装置，克服了以零价铁粉为电子供体的自养还原高氯酸盐现行技术存在的缺陷，将电磁场技术与此项技术结合，通过改变电流大小和方向来控制磁场，有效的改善了铁粉在反应器中的电子传递效率，避免投加有机碳源造成的二次污染。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下:—种去除水中高氯酸盐的装置，包括厌氧反应器，所述厌氧反应器外部侧壁的底部一侧设有进水配水系统，所述进水配水系统通过蠕动栗与水池连接，放空管设置于所述厌氧反应器外部侧壁的底部另一侧，并置于所述进水配水系统的上部，排泥口位于所述厌氧反应器外部侧壁上，位于所述放空管的上方，电流控制器位于所述厌氧反应器外部侧壁上与螺线圈连接，所述螺线圈缠绕位于所述厌氧反应器的外部，三相分离器位于所述厌氧反应器内部的上部，投料口位于所述厌氧反应器的顶部，出水口位于所述厌氧反应器外部侧壁的上部。所述三相分离器用支撑梁支撑，在三相分离器上设有排气管，所述排气管从厌氧反应器的顶部延伸出去。所述厌氧反应器是一个全封闭的圆柱体结构，柱体内由下往上依次为污泥床区、污泥悬浮层区、沉淀区和三相分离区。 所述排泥口包括第一排泥口和第二排泥口，第一排泥口和第二排泥口均设置于厌氧反应器柱体侧壁的一侧，第一排泥口位于污泥悬浮层区；第二排泥口位于污泥床区。所述螺线圈包括第一螺线圈和第二螺线圈，所述第一螺线圈位于污泥床区和进水配水系统之间；所述第二螺线圈位于污泥悬浮层区和三相分离区之间；所述螺线圈的材质一般采用铜质，螺线圈的匝数依据实际池体的体积和进水负荷而定，运行时，一方面产生变化的磁场来控制铁粉的运动，另一方面可用来作为热源给反应器进行升温，更加利于厌氧还原高氯酸盐的进行。所述电流控制器包括第一电流控制器和第二电流控制器，所述第一电流控制器连接第一螺线圈，所述第二电流控制器连接第二螺线圈，可以调节螺线圈中的电流的大小和方向，从而使螺线圈产生特定大小和方向的磁场，并与第二螺线圈和第一螺线圈产生的磁场协同改变反应区中铁粉的上下运动，保证铁粉不会团聚，提高的传质效果。所述出水口、第一排泥口、第二排泥口及放空管位于同一竖直直线上。所述出水口、第一排泥口、第二排泥口及放空管上均设置有阀门。所述厌氧反应器和三相分离器均采用透明有机玻璃材质制成，保证运行时观察反应器内的水位等情况。对于工业应用，出水口和排泥口的位置可以根据形成的污泥床区、污泥悬浮层区、沉淀区的高度和进水体积计算，结合反应器加工制作之便取近似值，反应器尺寸按本实验比例设计，其中厌氧反应器的高径比为10:1。所述进水配水系统采用的配水管的开孔比α = 13?20%。所述排气管的直径为8mm。由于采用了以上技术方案，本技术具有以下优点:本技术采用电流控制器调节螺线圈中电流的大小和方向，从而使螺线圈产生特定大小和方向的磁场，第一螺线圈和第二螺线圈产生的磁场协同控制反应区中铁粉的上下运动，保证铁粉不会团聚，提高传质效果；第一螺线圈和第二螺线圈产生变化的磁场来控制铁粉的运动，有效的改善了铁粉在反应器中的电子传递效率，另一方面第一螺线圈和第二螺线圈通电发热可用来提高反应器的温度，有利于厌氧还原高氯酸盐的进行。本技术中三相分离器能够及时将系统产生的氧气等气体排出，保证反应器里的厌氧条件；装置采用透明有机玻璃材质，保证运行时便于观察反应器内的水位等参数；可适用于处理高氯酸盐污染的无机废水，特别是含高浓度高氯酸盐的污废水。本技术装置上部留有投料口，可以及时补充铁粉，保证装置运行的连续性，平时保持常闭状态，以保证厌氧反应器内的厌氧环境。本技术装置的厌氧反应器和三相分离器均采用透明有机玻璃材质制成，保证运行时随观察反应器内的水位等情况，以便及时做出调整。【附图说明】图1为本技术实施例提供的去除水中高氯酸盐的装置的结构示意图。图2为本技术实施例提供的去除水中高氯酸盐的装置中厌氧反应器的结构示意图。图3为本实本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种去除水中高氯酸盐的装置，其特征在于：包括厌氧反应器，所述厌氧反应器外部侧壁的底部一侧设有进水配水系统，所述进水配水系统通过蠕动泵与水池连接，放空管设置于所述厌氧反应器外部侧壁的底部另一侧，并置于所述进水配水系统的上部，排泥口位于所述厌氧反应器外部侧壁上，位于所述放空管的上方，电流控制器位于所述厌氧反应器外部侧壁上与螺线圈连接，所述螺线圈缠绕位于所述厌氧反应器的外部，三相分离器位于所述厌氧反应器内部的上部，投料口位于所述厌氧反应器的顶部，出水口位于所述厌氧反应器外部侧壁的上部。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王帅锋，吴敏，高乃云，朱延平，李硕，牛明星，贺晓光，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：新型
国别省市：上海;31
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