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酱油废水脱色改性填料反应器

摘要

本发明属于污水处理设备制造领域,具体涉及一种酱油废水脱色改性填料反应器,针对酱油企业在生产过程中产生的酱油废水色度构成物质极其复杂,难以去除的问题,进行材料研发和设备设计。设备包括设备外壳1、进水口2、导流渠3、进水配水器4、改性填料5、改性填料支撑层6、出水渠7、出水口8、阳极9、阴极10、电线11和直流外电源12;其中,改性填料5由改性碳粉溶液、改性苯胺材料和改性碳纤维制备而成。本发明能够显著降低酱油废水的色度,具有处理效果好、运行费用低等优点。

权利要求书

1.本发明特别涉及一种酱油废水脱色改性填料反应器,其特征在于:该反应器包括设备外壳1、进水口2、导流渠3、进水配水器4、改性填料5、改性填料支撑层6、出水渠7、出水口8、阳极9、阴极10、电线11、直流外电源12,所述的设备外壳1下端设置进水口2,所述进水口2与所述导流渠3相连,所述导流渠3与所述进水配水器4相连,所述进水配水器4、所述改性填料5、所述改性填料支撑层6、所述出水渠7均在所述设备外壳1内,其中,所述进水配水器在所述改性填料5上部,所述改性填料5在所述改性填料支撑层6上部,所述改性填料支撑层6在所述出水渠7上部,所述的出水渠7与所述的出水口8相连;所述的阳极9和阴极10均放置在所述的设备外壳1内;所述的阳极9为钛基镀铂阳极,所述的阳极9和阴极10之间填充改性填料5,所述的阳极9与所述的直流外电源12的正极通过所述电线11相连,所述的阴极10与所述的直流外电源12的负极通过所述电线11相连。

2.根据权利要求1所述一种酱油废水脱色改性填料反应器,其特征在于:所述设备外壳1为立方体,材料采用不锈钢、玻璃钢、碳钢防腐或钢衬塑料;所述进水口2设计流速为1.0—1.1m/s;所述导流渠3设计流速为0.3—0.5m/s;所述出水口8和所述进水口1的管中心在同一水平面上;所述进水配水器4开孔率为20—25%,孔径随着水流方向逐渐增大,过孔流速在0.8—1m/s范围内;所述改性填料5为电化学改性填料,设计水力停留时间为20—40min,设计比电容为300—400F/mm2;所述改性填料支撑层6为金属/塑料网格;所述出水渠7设计流速为0.6—0.8m/s;所述出水口8设计流速为0.8—1.0m/s;所述的阳极9为钛基镀铂阳极;所述的阴极10为钛板阴极;所述外接直流电源12电压为220V;所述电线11电流密度为3A/mm2。

3.根据权利要求1所述一种酱油废水脱色改性填料反应器,其特征在于:所述改性填料5由改性碳粉溶液、改性苯胺材料和改性碳纤维制备而成,具体制备方法如下:

(1)改性碳粉材料制备:选用含碳量在90%以上的无烟煤,将无烟煤进行破碎,得到粒度 0.5mm的煤粒;将煤粒进行球磨0.5h,得到粒度 40μm的煤粉;将煤粉放入容器中,按煤粉质量(g)与酸溶液体积比(L)为1:10添加酸溶液,酸溶液的体积(L)比组成为蒸馏水:盐酸:氢氟酸为5:3:2,不断搅拌,浸泡搅拌时间为0.5h,取出后采用蒸馏水洗涤;然后将煤粉在90℃的干燥箱中干燥12h;干燥后,按照煤粉质量(g)与硼酸体积(L)比1:1将两者混合,搅拌1h后放入石墨磁舟后放入电炉,以10℃/min的速率从100℃升至700℃,保持2h,然后以10℃/min的速率从700℃升至1500℃,保持3h,以氩气为保护气自然降温待用;

(2)改性碳粉溶液制备:将步骤1中制备的改性碳粉材料和硝酸钠按照1:1的质量(g)比混合,缓慢加入浓硫酸中,浓硫酸的体积(L)与改性碳粉材料质量(g)比为30:1,将承装混合物的容器置于冰水浴中,连续搅拌30min,然后加入高锰酸钾,高锰酸钾的质量(g)与改性碳粉材料质量(g)比为5:1,然后将承装混合物的容器置于恒温水浴中,恒温水浴水温为15—18℃,持续搅拌反应1h后,将恒温水浴温度调整为34—36℃,持续搅拌反应2h,然后将承装混合物的容器置于恒温水浴中,恒温水浴水温为98—100℃,加入去离子水,去离子水的体积比(L)与改性碳粉材料的体积(L)比为60:1,持续搅拌反应15min后,滴入双氧水,双氧水的体积浓度为30%,体积(L)比与改性碳粉材料的体积(L)比为4:1,持续搅拌反应15min,添加稀盐酸,直至溶液呈中性;将上述的混合也超声处理5—6h,得到改性碳粉溶液待用;