一种处理高浓度制药废水的铁碳微电解反应池及处理方法技术

本发明专利技术公开了一种处理高浓度制药废水的铁碳微电解反应池及处理方法，所述反应池包括调节区、反应区和沉淀区三个部分，其中，反应区池底设有曝气头及反冲洗管及回流装置；沉淀区设沉渣斗。本发明专利技术方法步骤：将待处理的高浓度制药废水流入调节区；将高浓度制药废水pH值调节至2左右；调节区出水经过水孔洞流入反应区和沉淀区；反应区用作铁碳微电解反应发生区，底部设有若干曝气盘，废水在反应区经过铁碳微电解反应和曝气作用流入沉淀区；上层澄清水通过溢流堰流出。本发明专利技术可以解决铁碳微电解中材料板结的问题，并通过间歇性反冲洗和酸洗解决材料钝化问题，具有结构简单、设计合理、污水处理效果好的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种处理高浓度制药废水的铁碳微电解反应池及处理方法
本专利技术涉及污水处理领域，具体的说，本专利技术涉及一种能够处理高浓度制药废水的装置以及处理方法。
技术介绍
制药废水通常属于较难处理的高浓度有机污水之一，不但含有较多难生物降解物质和毒性物质，同时兼有机污染物含量高、浓度波动大、可生化性较差、色度深、固体悬浮物浓度高等特点，传统的物化、生化方法已不能达到现行的排放标准，亟需寻找更有效的处理方法，提高废水可生化性，满足生化处理要求。铁碳微电解法是利用金属腐蚀原理,利用铁和炭形成的无数微小的原电池的作用，对废水进行处理的工艺。此工艺处理效果好，操作简单，使用范围广，成本低廉，且使用寿命长。目前已有很多人关注微电解方法及装置的研究，北京科技大学采用铁碳微电解降解碱性有机废水；桂林理工大学专利技术了一种铁碳微电解一体化装置；中国环境科学研究院采用一种纳米曝气铁碳微电解装置净化有机废水。但是，这些铁碳微电解装置在使用一段时间后，仍然会出现各种各样的问题，最突出的是填料容易结块，废水难以通过，造成“短路”和“死区”，从而大大降低处理效率。
技术实现思路
鉴于上述存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种有效解决填料板结且可对填料进行再活化的间歇性反应装置。该装置解决目前铁碳微电解废水处理装置中存在的填料易板结、由于长时间使用填料表面钝化的问题。本专利技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种处理高浓度制药废水的铁碳微电解反应池，所述反应池包括依次连接的调节区、反应区和沉淀区，调节区下部一侧通过过水孔洞连接反应区，反应区上部一侧通过过流孔洞连接沉淀区；反应区底部设有曝气头，所述曝气头与风机连通；反应区上部设置材料，中部多孔隔板，用于防止堵塞曝气孔；所述过水孔洞位于多孔隔板下方，沉淀区底部设置沉渣斗，沉渣斗底部为排渣口，沉淀经排渣口排出；所述反应区底部通过回流管和回流泵连接调节区顶部，调节区上部一侧设有进水口；所述填充材料为由铁屑、焦炭和催化剂烧结而成的铁碳材料，更易添加，可避免材料板结现象；所述沉淀区上部侧边设有溢流堰，便于澄清水的排出；所述反应区底部均匀布设有反冲洗管。本专利技术中，所述沉渣斗为V字型，底部有排渣口，便于废渣和污物的排放。本专利技术提出的一种处理高浓度制药废水的铁碳微电解反应池的处理方法，具体步骤如下：（1）在反应区多孔隔板上铺设填充铁碳材料，用以与废水反应；（2）经由反应区底部的曝气头通入压缩空气；（3）将废水从进水口排入，在调节区加酸至pH值为2.5-3.5；（4）废水经过流孔洞流入反应区下部，经过曝气头曝气，并与铁碳材料进行反应；（5）反应后的废水，一部分通过回流泵回流至调节区，另一部分经过过流孔洞进入沉淀区，加絮凝剂帮助污物沉淀，废渣通过排渣口排放，处理后的澄清水由溢流堰流出；（6）反应进行8h后，停止运行，进行反冲洗15min，避免材料表面钝化。每半个月，停止运行，加酸，浸泡酸洗，进一步去除材料表面污染物，使材料再活化。本专利技术对于现有的微电解装置具有以下优点：本专利技术反应区是一个反应池，相比于塔式反应器，填料的投加及反应池的维护方便。采用的合金材料更不易板结，设有曝气装置，既可以增强氧化反应，又有助于污水和材料的接触，增强反应效果。设有反冲洗和酸洗过程，且单设沉淀区使沉渣与材料分开，可避免材料板结钝化等问题。本专利技术工艺结构简单，便于运行管理，运行成本低，可应用于有机高浓度废水的处理，提高废水可生化性。附图说明当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本专利技术以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定，其中：图1是本专利技术一种铁碳微电解法处理抗生素废水的装置结构示意图。图中标号：1、过水孔洞；2、填充材料；3、多孔隔板；4、曝气头；5、反冲洗管；6、回流管；7、沉渣斗；8、排渣口；9、溢流堰；10、放空管。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行说明。实施例１：参照图1，本专利技术的处理高浓度制药废水的铁碳微电解反应池，包括通过过水孔洞1依次连接的调节区，反应区和沉淀区，其中，反应区设有多孔隔板3及曝气头4及反冲洗管5及回流装置6及放空管10，多孔隔板上放置填充材料2；沉淀区设沉渣斗7及排渣口8及溢流堰9及放空管10。实施例２：采用实施例１所述的装置，常温下，取国内某制药厂生产废水，废水pH为4.4~5.4，COD为22000mg/L~22140mg/L左右，BOD为3600mg/L~5300mg/L，BOD/COD=0.16~0.27，为难生化降解有机废水。原水首先进入调节区，向原水加入10%的盐酸，调节pH至3左右。然后原水经由过水孔洞进入反应区，反应区的曝气头通入压缩空气进行曝气，原水与多孔隔板上铺设的铁碳材料发生微电解反应。反应后的废水，一部分通过回流泵回流至调节区，一部分经过过流孔洞进入沉淀区，加絮凝剂帮助污物沉淀，废渣通过排渣口排放，处理后的澄清水由溢流堰流出。处理之后，COD去除率在45%左右，BOD/COD值提高到0.45左右。本方法的原理是：铁和碳的电势存在明显差异,在电解质溶液中相互接触的铁屑和碳构成众多的微小原电池，其中铁作为阳极，碳作为阴极；Fe不断失去电子变成Fe2+进入溶液，当溶液中H+浓度较高时,H+在阴极获得电子发生还原反应;在有氧环境下，02在阴极获得电子发生化学反应，其涉及的电化学反应包括：阳极产生的Fe2+和阴极产生的[H]都具有还原性，可与污染物发生氧化还原反应。另外，有氧条件下，阴极产生的OH—可与水中氧化还原产生的Fe3+反应生成带有絮凝效果的Fe(OH)3胶体，对污染物有一定的去除效果。实施例３：采用实施例１所述的装置，常温下，取某制药厂的经气提预处理后的废水，pH为4~5，COD为43000~46000mg/L，可生化性较差。原水首先进入调节区，向原水加入10%的盐酸，调节pH至3左右。然后原水经由过水孔洞进入反应区，反应区的曝气头通入压缩空气进行曝气，原水与多孔隔板上铺设的铁碳材料发生微电解反应。反应后的废水，一部分通过回流泵回流至调节区，一部分经过过流孔洞进入沉淀区，加絮凝剂帮助污物沉淀，废渣通过排渣口排放，处理后的澄清水由溢流堰流出。处理之后，COD去除率在64%左右，BOD/COD值提高到0.5左右。实施例４：采用实施例１所述的装置，常温下，取国内某制药厂高浓度制药废水，水质情况如下：pH为2~3，COD为50000mg/L，BOD5为19000mg/L，SS为200mg/L，含盐量约12000mg/L。原水pH为3左右，可直接进入调节区。然后原水经由过水孔洞进入反应区，反应区的曝气头通入压缩空气进行曝气，原水与多孔隔板上铺设的铁碳材料发生微电解反应。反应后的废水，一部分通过回流泵回流至调节区，一部分经过过流孔洞进入沉淀区，加絮凝剂帮助污物沉淀，废渣通过排渣口排放，处理后的澄清水由溢流堰流出。处理之后，COD去除率在55%左右，BOD/COD值提高到0.5左右。实施例５：采用实施例１所述的装置，常温下，取自国内某制药企业的实际生产污水，水质情况如下：pH为6~9，COD为35000~40000mg/L，NH本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理高浓度制药废水的铁碳微电解反应池，其特征在于所述反应池包括依次连接的调节区、反应区和沉淀区，调节区下部一侧通过过水孔洞连接反应区，反应区上部一侧通过过流孔洞连接沉淀区；反应区底部设有曝气头，所述曝气头与风机连通；反应区上部设置材料，中部多孔隔板，用于防止堵塞曝气孔；所述过水孔洞位于多孔隔板下方，沉淀区底部设置沉渣斗，沉渣斗底部为排渣口，沉淀经排渣口排出；所述反应区底部通过回流管和回流泵连接调节区顶部，调节区上部一侧设有进水口；所述填充材料为由铁屑、焦炭和催化剂烧结而成的铁碳材料，更易添加，可避免材料板结现象；所述沉淀区上部侧边设有溢流堰，便于澄清水的排出；所述反应区底部均匀布设有反冲洗管。

【技术特征摘要】
1.一种处理高浓度制药废水的铁碳微电解反应池，其特征在于所述反应池包括依次连接的调节区、反应区和沉淀区，调节区下部一侧通过过水孔洞连接反应区，反应区上部一侧通过过流孔洞连接沉淀区；反应区底部设有曝气头，所述曝气头与风机连通；反应区上部设置材料，中部多孔隔板，用于防止堵塞曝气孔；所述过水孔洞位于多孔隔板下方，沉淀区底部设置沉渣斗，沉渣斗底部为排渣口，沉淀经排渣口排出；所述反应区底部通过回流管和回流泵连接调节区顶部，调节区上部一侧设有进水口；所述填充材料为由铁屑、焦炭和催化剂烧结而成的铁碳材料，更易添加，可避免材料板结现象；所述沉淀区上部侧边设有溢流堰，便于澄清水的排出；所述反应区底部均匀布设有反冲洗管。2.根据权利要求１所述的一种处理高浓度制药废水的铁碳微电解反应池，其特征在于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈峥，喻清，卢方舟，付阳，周雪飞，张亚雷，王晨璐，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31