本发明专利技术属于微电解反应于废水处理的应用技术领域，特别涉及一种铁碳填料三相循环流化床微电解反应工艺及反应器；该反应工艺包括以下方法步骤：（a）废水进入流化床分布孔板的下方，铁碳填料层设置于分布孔板的上方；（b）压缩空气同时进入分布孔板的上方；（c）逐步增加废水的流量，铁碳填料层形成流态化悬浮层，废水中的污染物组分于铁碳填料的表面发生微电解反应；（d）微电解反应的产物被废水带出流化床外，然后进入循环槽进行沉积；（e）废水在循环槽内沉积分离微电解反应的产物后，部分流出作为产水，部分作为循环废水返回流化床中。本发明专利技术在微电解反应中不会发生钝化、板结、堵塞，可以广泛地工业化应用到各行业的废水处理中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微电解反应于废水处理的应用
，特别涉及一种铁碳填料三相循环流化床微电解反应工艺及反应器。
技术介绍
微电解反应以“零价铁+辅助金属催化剂+活性碳填料”(简称“铁碳填料”)为反应载体，当废水在酸性条件下通过铁碳填料时，废水中污染物组份在铁碳填料表面上发生氧化还原反应，其中零价铁作为阳极与污染物发生氧化反应并失去电子而成为Fe++，活性碳作为阴极与污染物发生还原反应，并可能产生H2,于是总反应的结果是使废水污染物得到初步降解，宏观表现为废水脱色、COD降低、BOD升高、废水得到了初步的净化处理。 在高色度的印染及染料废水净化中，微电解反应的脱色效果十分显著。更多的研究也表明在合适的反应条件下，微电解反应对化工、造纸、制药、皮革等有机化工废水的预处理效果也是显著的，而且成本低廉。近年来许多生产实践也表明微电解反应对重金属废水的处理效果优越，它不但能使废水中重金属析出，而且还能使废水脱色、COD降低，一举多得，因此在电镀、电络板行业废水处理中得到越来越多的运用。但是微电解反应有个严重的缺陷废水与铁碳填料反应进行一段时间后，铁碳填料容易发生钝化、板结。在搅拌反应器中铁碳填料一旦钝化，废水与铁碳填料反应便不能进行。在过滤床反应器中，铁碳填料首先发生钝化，使废水的脱色率及COD去除率显著降低，接着铁碳填料板结，废水无法通过；如果停止运转数天又不及时处理，整个铁碳填料会板结成块，无法松开，导致反应器报废。为了解决上述问题，研究人员提出了许多不同的解决方案，勉强可取的方案是把铁碳填料压铸或烧结成型，如球状、粒状、翅片状、瓷环状，放入塔或反应器中以过滤方式运行，这种方式可以大大延长反应塔的正常运行周期，一般是60-90天，但这个周期过后，同样会发生铁碳填料的钝化、板结、堵塞的现象，而且这种现象往往首先在塔底部发生。铁碳填料在与废水中的污染物反应的过程中，容易被软化、松化、继而被压实，于是造成板结、堵塞。为了解决板结、堵塞的问题，需要定期通过人工翻松填料，进行酸洗，但是这样劳动强度大，而且劳动条件很恶劣。铁碳填料钝化、板结的原因在于微电解反应过程中，发生如下反应 (1)、零价铁失去两个电子，成为两价铁离子Fe°— Fe2+; (2)、两价铁离子水解生成氢氧化铁Fe2+-Fe (OH)2; (3)、在空气中氧的作用下，部份氢氧化铁被氧化成水合氧化铁Fe(OH)2 — Fe2O3 ηΗ20ο上述反应产物，都会不同程度地附着在零价铁颗粒表面，既阻碍了零价铁与水中染物的反应，也成为粘结剂，使不同颗粒的铁碳相互粘结、成块，也造成了铁碳填料的钝化、板结堵塞过水通道。前述使铁碳填料压铸结成型的方法，只会迟延填料钝化、板结的时间，但不能从根本上解决填料钝化、板结问题。因此，亟需一种新的微电解反应工艺及反应器，能够克服现有技术存在的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足而提供能够克服现有技术中的 微电解反应器的铁碳填料容易发生钝化、板结的缺点的一种铁碳填料三相循环流化床微电解反应工艺及反应器。本专利技术的目的是这样实现的。一种铁碳填料三相循环流化床微电解反应工艺，它包括以下方法步骤 (a)废水进入流化床的分布孔板的下方，铁碳填料层设置于流化床的分布孔板的上方； (b)压缩空气同时进入铁碳填料层； (c)逐步增加废水的流量，铁碳填料层形成流态化悬浮层，铁碳填料相互碰撞摩擦，废水中的污染物组分于铁碳填料的表面发生微电解反应； Cd)微电解反应的产物被废水带出流化床外，然后进入循环槽进行沉积； (e)废水在循环槽内沉积分离微电解反应的产物后，部分流出作为产水，部分作为循环废水返回流化床中。其中，所述步骤(e)之后，进一步包括步骤(f):微电解反应的产物从循环槽排出。进一步的,一种铁碳填料三相循环流化床微电解反应工艺由以下具体的方法步骤组成(a)外界废水通过进水泵和循环废水通过循环泵进入流化床的分布孔板的下方，铁碳填料层设置于流化床的分布孔板的上方； (b)压缩空气同时通过空气泵进入铁碳填料层； (c )逐步增加循环废水的流量，铁碳填料层形成流态化悬浮层，铁碳填料在流态化悬浮层内相互碰撞摩擦，流化床的废水中的污染物组分于铁碳填料的表面发生微电解反应； Cd)微电解反应的产物被废水带出流化床外，然后进入循环槽进行沉积； (e)废水在循环槽内沉积分离微电解反应的产物后，自动上升，部分流出作为产水，部分作为循环废水返回流化床中； Cf)微电解反应的产物从循环槽的底部排出。其中，所述外界废水进入流化床的进水量与循环槽的排出外界的产水量相等。其中，所述微电解反应的时间为15分钟 45分钟。一种铁碳填料三相循环流化床微电解反应器，它包括进水泵、空气泵、流化床、循环泵和循环槽，所述流化床设有分布孔板，铁碳填料层设置于分布孔板的上方，所述进水泵输送外界废水至所述流化床的分布孔板的下方，所述空气泵输送压缩空气至所述铁碳填料层，流化床的上部的废水进入循环槽，循环泵输送循环槽中沉积分离微电解反应的产物后的循环废水至所述流化床的分布孔板的下方。其中，所述循环槽的底部沉积微电解反应的产物并定期排出，循环槽的上部流出产水。其中，所述流化床由下至上依次包括进水段、分布孔板、填料段、扩大段、分离段、集水段和超高段。其中，所述进水段及填料段的直径为D ;所述进水段的高度Hl=O. 5D ;所述填料段的高度H2=2D ;所述扩大段的高度H3=D，直径为I. 5D ;所述分离段的高度H4=0. 5D ;所述集水段的高度H5=0. 25D ;所述超高段的高度H6=0. 25D ;所述循环槽的直径为I. 所述循环槽的高度Η7=4.其中，所述分布孔板的开孔率为59TlO% ;所述循环泵及所述空气泵的开关均为脉动开关，脉动频率为10°/Γ15%。本专利技术的有益效果本专利技术的原理如图3，铁碳填料颗粒FeC在地心重力W的作用 下会下沉，废水高速向上通过铁碳填料层时，则会对铁碳填料颗粒FeC产生一个上升力f。通过不断加大废水空气上升的流速，使上升力f >重力W，则铁碳填料颗粒FeC便会在废水空气混合物中悬浮，相互间不断磨擦，铁碳填料颗粒FeC表面上附着的反应产物便被废水流带走，而铁碳填料颗粒FeC —直悬浮在废水中形成一个流态化悬浮层,不会被废水流带走。本专利技术使铁碳颗粒相互摩擦表面随时更新，反应产物不能在颗粒表面上积累，从根本上解决铁碳填料纯化、板结的问题，可以永久性地保证铁碳填料在微电解反应中不会发生钝化、板结、堵塞的问题，可以广泛地工业化应用到各行业的废水处理中。附图说明图I为本专利技术的一种铁碳填料三相循环流化床微电解反应器的结构示意图。图2为本专利技术的一种铁碳填料三相循环流化床微电解反应器的流化床的结构示意图。图3为本专利技术的一种铁碳填料三相循环流化床微电解反应器的原理图。附图标记 I—进水泵2—空气泵 3—流化床4—循环泵 5-循环槽6-分布孔板 31—进水段 32—填料段 33——扩大段 34——分离段 35——集水段 36——超高段。具体实施例方式 下面以具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术不受下述实施例的限定。实施例I。一种铁碳填料三相循环流化床微电解反应工艺，它包括以下方法步骤 (a)废水进入流化床的分布孔本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铁碳填料三相循环流化床微电解反应工艺，其特征在于：它包括以下方法步骤：（a）废水进入流化床的分布孔板的下方，铁碳填料层设置于流化床的分布孔板的上方；（b）压缩空气同时进入铁碳填料层；（c）逐步增加废水的流量，铁碳填料层形成流态化悬浮层，铁碳填料相互碰撞摩擦，废水中的污染物组分于铁碳填料的表面发生微电解反应；？（d）微电解反应的产物被废水带出流化床外，然后进入循环槽进行沉积；（e）废水在循环槽内沉积分离微电解反应的产物后，部分流出作为产水，部分作为循环废水返回流化床中。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：袁伟光，焦伟丽，赵锐柏，曾庆波，
申请(专利权)人：东莞市珠江海咸水淡化研究所，
类型：发明
国别省市：
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