本發明提供一種鐵碳微渦絮凝澄清裝置，尤其涉及一種流程短、效率高的鐵碳微渦絮凝澄清裝置。

背景技術：

從煙道氣脫硫系統排出的脫硫廢水ph值較低且含有較高含量的懸浮物、cod及有害重金屬離子，含有這些污染物的廢水排放將嚴重污染環境。但是現有技術處理脫硫廢水通常要經過三聯箱，即中和箱、反應箱、絮凝箱，各個工藝在不同的反應器或反應池中進行，工藝流程長，如此導致集成度低、占地面積大、藥劑投加種類多、運行管理麻煩。

技術實現要素：

為克服現有技術存在的缺點，本發明的發明目的是提供一種鐵碳微渦絮凝澄清裝置，微電解、氧化、絮凝和澄清在一個容器中進行，對脫硫廢水處理的流程短、效率高，對脫硫廢水中懸浮物、cod、重金屬離子都有很強的去除能力，可將重金屬離子轉化為還原態的金屬單質，同時可自動調節廢水ph值。

為實現所述發明目的，本發明的一方面提供一種鐵碳微渦絮凝澄清裝置，其包括第一容器，其特征在于，在第一容器內設置有鐵碳微渦絮凝裝置，在鐵碳微電解絮凝裝置下端連接有喇叭口和擋泥板。

優選地,鐵碳微渦絮凝裝置包括設置在第一容器內的第二容器,在第二容器中設置有曝氣區、鐵碳微電解反應區和微渦絮凝區，利用鐵碳微電解反應區的微電解反應液作為微渦絮凝區的絮凝劑。

優選地，第二容器從上到下依次設置鐵碳微電解反應區、曝氣區和微渦絮凝區，待處理廢水依次流經鐵碳微電解反應區、曝氣區和微渦絮凝區，而后經喇叭口和擋泥板流入到第一容器中進行澄清。

與現有技術相比，本發明提供的鐵碳微渦絮凝澄清裝置，在同一容器內設置有曝氣區、鐵碳微電解反應區、微渦絮凝區和澄清區，利用鐵碳微電解反應區微電解反應液作為微渦絮凝區的絮凝劑，從而對脫硫廢水處理的流程短、效率高，對脫硫廢水中懸浮物、cod、重金屬離子都有很強的去除能力，可將重金屬離子轉化為還原態的金屬單質，同時可自動調節廢水ph值。

附圖說明

圖1是本發明第一實施例提供的鐵碳微渦絮凝澄清裝置的示意圖；

圖2是本發明第二實施例提供的鐵碳微渦絮凝澄清裝置的示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诎l明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語“上、“下”、“內”、“外”是以附圖的方向為參考的，只是為了描述方便，并不能對本發明做別的限制。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“設置”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，還可以是兩個元件內部的連通，對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

第一實施例

圖1是本發明第一實施例提供的鐵碳微渦絮凝澄清裝置的示意圖，如圖1所示，根據本發明第一實施例提供的鐵碳微渦絮凝澄清裝置第一容器201，在第一容器201內設置有鐵碳微渦絮凝裝置202，在鐵碳微電解絮凝裝置下端連接有喇叭口205和擋泥板206。第一容器201上部為圓筒形，下部為椎形泥斗,圓筒形區域中設置有多個平行且與水平面呈一定角度的斜板(斜管)，優選地，這些斜板關于圓筒的軸線對稱，所述角度在30度到80度之間,更優選地是60度。

鐵碳微渦絮凝裝置202包括容器，在容器內從下到上依次設置有微渦絮凝區209、曝氣區210和鐵碳微電解反應區207。曝氣區210設置有排氣管，排氣管上均勻設置有多個排氣孔；容器側壁中部相應于排氣管的部分設置有進氣口，其可通過氣管連通供氣源，所述供氣源可以是壓縮空氣、氧氣或者外界空氣，供氣源可通過氣泵211給排氣管供氣以增加供氣的速度。鐵碳微電解反應區207至少填充了鐵碳填料，從而形成微電解區，其下部設置有多孔擋板。容器側壁上部還設置有進水口，所述進水口用于通過水管給容器內導入工業廢水，導入工業廢水的管路中設置有控制閥217、單向閥213、水泵213、控制閥214和電動閥215。控制閥217和控制閥215用于控制水流的通斷，所述單向閥212用于控制水的流向，電動閥215用于控制水的流量。微渦絮凝區210填充了微渦絮凝球。容器側壁下部還設置有排水口，其用于排出絮凝反應液。絮凝反應液絮向下流經喇叭口205后降低下降流速，下降過程中固液混合物受擋泥板206阻擋流動改變方向，在容器201底部進行固液分離鐵碳微渦絮凝澄清裝置上部設置水環堰203，用于收集固液分離后的清液，清液由絮凝沉淀出水管流出鐵碳微渦絮凝澄清裝置；沉淀物由收泥斗收集，最后由排泥管204導出鐵碳微渦絮凝澄清裝置。

鐵碳微電解反應區207至少填充了鐵碳填料，當導入脫硫廢水時,由于fe和c之間存在1.2v的電極電位差,因而會形成無數的微電池系統,在其作用空間構成一個電場，陽極反應生成大量的fe²⁺進入廢水,進而氧化成fe³⁺,形成具有較高吸附絮凝活性的絮凝劑。由于脫硫廢水的ph值在4-6之間，陰極反應產生大量新生態的[h]和[o]均能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應,使有機大分子發生斷鏈降解,從而消除了有機物的色度,提高了廢水的可生化度,且陰極反應消耗了大量的h+生成了大量的oh-,這使得廢水的ph值也有所提高。

當廢水與鐵碳接觸后發生如下電化學反應:

陽極:fe-2e→fe²⁺

陰極:2h⁺+2e→h²

當有氧存在時，發生如下反應:

陽極：4fe²⁺+o²+4h⁺→2h2o+4fe³⁺

陰極：o²+4h⁺+4e→2h2o

o²+2h2o+4e→4oh^-

通過鐵碳曝氣反應,消耗了大量的氫離子,并產生了大量的[oh^-]，從而使廢水的ph值升高,為后續催化氧化處理創造了條件。二價和三價鐵離子是良好的絮凝劑,特別是新生的二價鐵離子具有更高的吸附-絮凝活性,調節廢水的ph可使鐵離子變成氫氧化物的絮狀沉淀,吸附污水中的懸浮或膠體態的微小顆粒及有機高分子,可進一步降低廢水的色度,同時去除部分有機污染物質使廢水得到凈化。

微渦絮凝區209填充了微渦絮凝球，微渦絮凝球為空心球形結構,內外表面均打毛，表面開有小孔；采用abs塑料,密度略大于水。眾多的微渦絮凝球的運動能有效地促進水中微粒的擴散與碰撞。一方面,從鐵碳微電解反應區導入的二價和三價鐵離子水解形成的膠體在微渦流作用下快速擴散并與水中膠體充分碰撞,使水中膠體快速脫穩；另一方面,微渦絮凝區之間較大的流速差,造成流層中攜帶微粒的相對運動,同時渦流的旋轉作用形成離心慣性力,造成微粒沿旋渦徑向運動,故水中脫穩膠體在微渦流作用下具有更多碰撞機會,因而具有更高的凝效率。通過控制水流方向各層微渦絮凝球的開孔比,使流速逐漸減小,從而使各種尺度渦旋之間的能量傳遞也越來越小,同時產生更小尺度的渦旋,水的粘性影響開始增加,產生能量損耗。

當微渦絮凝區放置了大量的微渦絮凝球后,由于反應器內流速相對較小,大量較大粒徑的絮體(礬花)在微渦絮凝球內積累懸浮于水中。懸浮絮體(即通常說的泥渣)對水流中的脫穩膠體產生吸附絮凝作用即接觸絮凝。該工藝上向流區每個渦流微渦絮凝球內都有懸浮絮體,總體積大,形成立體接觸絮凝；微渦絮凝球內絮體成長質量高,成長過大的絮體在微渦流的作用下會破碎成較小絮體從而保持絮凝能力,密實度較低的絮體在微渦流的作用下會破碎并重新絮凝成密實度較高的絮體,有利于后續沉淀分離。

第二實施例

圖2是本發明第二實施例提供的鐵碳微渦絮凝澄清裝置的示意圖，如圖2所示，根據本發明第二實施例提供的鐵碳微渦絮凝澄清裝置和第一實施例提供的鐵碳微渦絮凝澄清裝置不同的僅是，還包括電磁閥216,待處理廢水連通于電磁閥的第一進水口，鐵碳微渦絮凝澄清裝置的出水口連通于電磁閥的第二進水口，電磁閥的出水口依次經控制閥217、單向閥212、控制閥214和電動閥215連通于鐵碳微渦絮凝裝置202的進水口。

在鐵碳微渦絮凝澄清裝置的出水口處設置水質傳感器，其用于監測鐵碳微渦絮凝澄清裝置的出水口處的水質。鐵碳微渦絮凝澄清裝置還包括處理器，處理器根據水質傳感器提供的信息控制水泵214和電動閥215的工作狀態，工作時，使電磁閥的第一進水口與排水口接通，使電動閥215打開，使水泵213工作，給鐵碳微渦絮裝置202導入待處理的廢水，進行微電解和絮凝反應，當第一容器的內的水滿時，使電磁閥216的第二進水口與排水接通，將已經過澄清的水再次導入鐵碳微渦絮凝裝置202進行處理，當水質傳感器檢測已處理的水達到標準時，從第一容器中排出清水，而后再使電磁閥的第一進水口與排水口接通，重復上述過程。所述標準為行來標準，至少水濁度、cod、ph值等數據。

第二實施例中，對待處理的廢水反復進行微電解、絮凝、沉淀，使工業廢水得到更充分的凈化。

在本發明的一另個實施例中，可將排氣管210制成螺旋形，且沿容器的內壁設置，如此可增加氧化的面積。在本發一個實施例中，還可以在鐵碳微電解區設中心曝氣管，空氣從裝置頂部注入，沿曝氣管管壁中心對稱開有微孔。

上述實施例僅為例舉，各種實施例的各個部件還可進行組合，也在本發明公開的范圍內。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明創造的保護范圍之中。