铁碳微电解填料球.pdf

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1、(19)国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202420241125.2(22)申请日 2024.02.01(73)专利权人 山东海之岩环保科技有限公司地址 261061 山东省潍坊市高新区新城街道健康东街社区东方路5378号祥业国际商务大厦2002室(72)发明人 于海芹刘瑞龙张福明岳文斌赵成峰(74)专利代理机构 潍坊鸢都专利事务所 37215专利代理师 刘江生(51)Int.Cl.C02F 1/461(2023.01)(54)实用新型名称一种铁碳微电解填料球(57)摘要本实用新型公开了一种铁碳微电解填料球，包括铁碳填料，铁碳填料的外部。

2、设有空心球体，空心球体内装填有至少一个铁碳填料；空心球体由可拆卸的第一半球体和第二半球体连接而成，第一半球体和第二半球体的壳体上皆开设有用于水气通过但铁碳填料不能通过的多个过水孔，第一半球体和第二半球体的壳体内表面皆设有防止铁碳填料堵塞过水孔的多个凸起部；第一半球体、第二半球体连接的部位皆设有方便第一半球体与第二半球体连接的连接部。本实用新型具有铁碳填料使用寿命长和利用率高的特点。权利要求书1页 说明书5页 附图3页CN 220597151 U2024.03.15CN 220597151 U1.一种铁碳微电解填料球，包括铁碳填料（7），其特征是：所述铁碳填料（7）的外部设有空心球体，所述空心球。

3、体内装填有至少一个铁碳填料（7）；所述空心球体由可拆卸的第一半球体（1）和第二半球体（2）连接而成，所述第一半球体（1）和第二半球体（2）的壳体上皆开设有用于水气通过但铁碳填料（7）不能通过的多个过水孔（3），所述第一半球体（1）和第二半球体（2）的壳体内表面皆设有防止铁碳填料（7）堵塞过水孔（3）的多个凸起部（4）；所述第一半球体（1）、第二半球体（2）连接的部位皆设有方便第一半球体（1）与第二半球体（2）连接的连接部。2.根据权利要求1所述的铁碳微电解填料球，其特征是：所述第一半球体（1）包括呈半球形的第一球形部（11），所述第一球形部（11）的开口处固定连接有圆柱形的第一连接部（12）；。

4、所述第二半球体（2）包括呈半球形的第二球形部（21），所述第二球形部（21）的开口处固定连接有圆柱形的第二连接部（22），所述第一连接部（12）与第二连接部（22）可拆卸连接；所述第一球形部（11）和第二球形部（21）的直径为1015cm。3.根据权利要求2所述的铁碳微电解填料球，其特征是：所述第一连接部（12）和第二连接部（22）连接处的侧壁上分别设有对应设置且可承插的缺口或凸起凹槽结构，所述第一连接部（12）和第二连接部（22）的侧壁上还分别设有对应设置的多个通孔（5），所述第一连接部（12）和第二连接部（22）通过两端能够分别塞入第一连接部（12）和第二连接的通孔（5）的连接带（6）连接。

5、。4.根据权利要求3所述的铁碳微电解填料球，其特征是：所述连接带（6）包括弹性带（62），所述弹性带（62）的两端皆设有能够紧密塞入通孔（5）中的弹性塞体（61）；所述通孔（5）的孔径从中间向两侧逐渐变大。5.根据权利要求2所述的铁碳微电解填料球，其特征是：所述第一连接部（12）与第二连接部（22）的连接处分别设有能够螺纹连接的外螺纹部（121）和内螺纹部（221）。6.根据权利要求1所述的铁碳微电解填料球，其特征是：所述第一半球体（1）和第二半球体（2）皆为由硬质塑料制成的半球体。7.根据权利要求1所述的铁碳微电解填料球，其特征是：所述凸起部（4）的凸起高度为510mm。8.根据权利要求1所。

6、述的铁碳微电解填料球，其特征是：所述空心球体中铁碳填料（7）的填充率为3070%。9.根据权利要求1所述的铁碳微电解填料球，其特征是：所述过水孔（3）为圆形或多边形。10.根据权利要求9所述的铁碳微电解填料球，其特征是：所述过水孔（3）的孔径或最大孔尺寸小于3cm。权利要求书1/1 页2CN 220597151 U2一种铁碳微电解填料球技术领域0001本实用新型涉及废水处理技术领域，具体说是一种铁碳微电解填料球。背景技术0002微电解技术是处理有机废水的一种工艺方法，又称内电解法，该技术利用铁碳填料在废水中产生的电位差对废水进行电解处理，破坏废水中有机污染物、特别是一些难降解、高分子量的有机污。

7、染物的分子链，以达到降解有机物的目的，是高浓度、难降解有机废水前处理中经常采用的处理工艺。0003铁碳填料最早采用煤块和铁丝、铁屑等铁质材料，将煤块和铁丝、铁屑直接放入废水中并进行曝气，但是这种方法非常容易导致填料板结，后来人们将煤粉和铁粉烧结成块作为微电解填料，提高了微电解效果，延缓了铁碳填料板结的时间。废水进行微电解时一般先调节pH值至3左右，然后再进入微电解反应器中进行处理，微电解反应器中的填料层通常由铁碳填料堆积而成，根据废水性质进行小试或中试，根据试验得到的停留时间来确定微电解填料的装填量。现有的铁碳微电解工艺存在的问题是：铁碳填料的使用寿命虽然比直接使用煤块和铁丝、铁屑有较大提升，。

8、但仍然存在填料板结问题，如果铁碳填料发生板结，需整体更换，更换填料的成本较高；铁碳填料的利用率不高，由于废水原水中的有机物浓度较高，与废水先接触的铁碳填料区有机物的降解速率较快，废水中的易降解有机物在该部分铁碳填料中被降解，该部分铁碳填料的利用率较高，与废水后接触的铁碳填料区有机物的降解速率较慢，流经该部分铁碳填料的废水中大部分为难降解有机物，难降解有机物需要较长的微电解时间才能被降解，所以该部分填料中有机物降解速率较慢，导致该部分填料的利用率较低，如果填料整体更换会造成填料浪费。实用新型内容0004本实用新型为解决现有的铁碳微电解填料易板结和利用率低的问题，提供一种能够延长铁碳填料使用寿命并。

9、提高填料利用率的铁碳微电解填料球。0005为解决上述技术问题，本实用新型包括铁碳填料，其结构特点是：所述铁碳填料的外部设有空心球体，所述空心球体内装填有至少一个铁碳填料；所述空心球体由可拆卸的第一半球体和第二半球体连接而成，所述第一半球体和第二半球体的壳体上皆开设有用于水气通过但铁碳填料不能通过的多个过水孔，所述第一半球体和第二半球体的壳体内表面皆设有防止铁碳填料堵塞过水孔的多个凸起部；所述第一半球体、第二半球体连接的部位皆设有方便第一半球体与第二半球体连接的连接部。0006采用上述结构后，将一定数量的铁碳填料放入第一半球体或第二半球体，将第一半球体和第二半球体的连接部连接后形成铁碳微电解填料。

10、球，废水进行微电解处理时，将达到微电解处理停留时间所需量的铁碳微电解填料球放入微电解反应器中，将废水pH值调至酸性后通入微电解反应器中，同时向微电解反应器中通入空气，废水和空气可采同向流或逆流，废水和空气经过水孔进入空心球体与铁碳填料接触，废水中的部分有机物在铁碳说明书1/5 页3CN 220597151 U3填料的作用下发生微电解反应（即原电池反应）被去除或降解成小分子有机物，废水和空气再经过水孔从空心球体中流出，经微电解处理后的废水COD降低，生化性提高。现有技术是将铁碳填料直接堆积形成微电解填料层，该结构的微电解填料层中全部是铁碳填料，铁碳填料之间互相接触，缺点是铁碳填料易板结，整个填料。

11、层板结成一整块，废水处理效果下降较快，此时需要整体更换填料，更换时需将填料层破碎取出，再放入新填料，填料更换困难，成本较高；填料层中后与废水接触的铁碳填料未充分利用即被更换，降低了铁碳填料的利用率；采用本实用新型的铁碳微电解填料球后，铁碳填料被分隔成一团一团，不同填料球内铁碳填料不直接接触，填料球内部的铁碳填料不像现有的填料层那么紧实，延缓了铁碳填料板结的时间，延长了铁碳填料的使用寿命，提高了铁碳填料的利用率，而且板结只发生在填料球内部的铁碳填料之间，废水处理效果下降较慢；更换填料时将填料球取出，取出方便，打开填料球将板结的铁碳填料取出并更换新填料，再将填料球放入微电解反应器中。空心球体内壁上。

12、设有凸起部，装入铁碳填料时凸起部支撑铁碳填料，防止铁碳填料堵塞过水孔，使得废水和空气大部分从填料球之间的空隙流过而影响微电解效果，同时也降低了废水和空气流经填料层时的阻力。在微电解停留时间一定的情况下，使用本实用新型的铁碳微电解填料球能够减少的铁碳填料实际用量，但废水的处理效果不降低。0007进一步的，所述第一半球体包括呈半球形的第一球形部，所述第一球形部的开口处固定连接有圆柱形的第一连接部；所述第二半球体包括呈半球形的第二球形部，所述第二球形部的开口处固定连接有圆柱形的第二连接部，所述第一连接部与第二连接部可拆卸连接；所述第一球形部和第二球形部的直径为1015cm。0008更进一步的，所述第。

13、一连接部和第二连接部连接处的侧壁上分别设有对应设置且可承插的缺口或凸起凹槽结构，所述第一连接部和第二连接部的侧壁上还分别设有对应设置的多个通孔，所述第一连接部和第二连接部通过两端能够分别塞入第一连接部和第二连接的通孔的连接带连接。0009更进一步的，所述连接带包括弹性带，所述弹性带的两端皆设有能够紧密塞入通孔中的弹性塞体；所述通孔的孔径从中间向两侧逐渐变大。0010更进一步的，所述第一连接部与第二连接部的连接处分别设有能够螺纹连接的外螺纹部和内螺纹部。0011进一步的，所述第一半球体和第二半球体皆为由硬质塑料制成的半球体。0012进一步的，所述凸起部的凸起高度为510mm。0013进一步的，所。

14、述空心球体中铁碳填料的填充率为3070%。0014进一步的，所述过水孔为圆形或多边形。0015更进一步的，所述过水孔的孔径或最大孔尺寸小于3cm。0016本实用新型的铁碳填料装填在铁碳微电解填料球内，填料球堆积形成微电解填料层，填料球之间不会发生板结，从而延缓了铁碳填料的板结速率，延长了铁碳填料的使用寿命，提高了铁碳填料的利用率，降低了更换铁碳填料的成本；作为填料球外壳的空心球体为可拆卸式结构，方便填料更换；填料球内部3070%的空间填充铁碳填料，在停留时间一定的情况下减少了铁碳填料用量，废水处理效果不降低。本实用新型具有铁碳填料使用寿命长、利用率高、更换填料成本低等特点。说明书2/5 页4C。

15、N 220597151 U4附图说明0017图1为实施例1的结构示意图；0018图2为实施例1中第一半球体和第二半球体的结构示意图；0019图3为实施例1中第一半球体和第二半球体的外部示意图；0020图4为图2的A向视图；0021图5为实施例1中第一半球体和第二半球体的连接处示意图；0022图6为实施例2中第一半球体和第二半球体的结构示意图；0023图中：1、第一半球体；11、第一球形部；12、第一连接部；121、外螺纹部；2、第二半球体；21、第二球形部；22、第二连接部；221、内螺纹部；3、过水孔；4、凸起部；5、通孔；6、连接带；61、弹性塞体；62、弹性带；7、铁碳填料。具体实施方式。

16、实施例10024参照图15，一种铁碳微电解填料球，包括铁碳填料7和作为铁碳填料7外壳的硬质空心球体。铁碳填料7由铁粉、煤粉和添加剂烧结而成，外形呈椭球形或扁球形，尺寸一般在35cm之间，为市售产品。空心球体内部装填有至少一个铁碳填料7，优选的，空心球体中铁碳填料7的填充率为3070%，填充率是指铁碳填料7的堆积体积占空心球体内部空间的百分比，铁碳填料7的填充率可根据实际情况进行调整。空心球体由可拆卸的第一半球体1和第二半球体2连接而成，第一半球体1和第二半球体2的壳体上皆开设有多个用于废水和空气通过的呈圆形的过水孔3，过水孔3的孔径小于铁碳填料7的外形尺寸，防止铁碳填料7从空心球体中漏出，如将。

17、过水孔3的孔径设为小于3cm，当然过水孔3的孔径可根据铁碳填料7的尺寸改变。第一半球体1和第二半球体2的壳体内表面皆设有多个凸起部4，凸起部4的凸起高度为510mm，凸起部4对铁碳填料7进行支撑，防止铁碳填料7堵塞过水孔3而影响废水和空气进出空心球体，降低了对废水和空气经过填料层时的阻力，避免大部分的废水和空气从空心球体之间的空隙经过。0025参照图15，第一半球体1由呈半球形的第一球形部11和与第一球形部11开口处固定连接的第一连接部12组成，第一连接部12为圆柱形；第二半球体2由呈半球形的第二球形部21和与第二球形部21开口处固定连接的第二连接部22组成，第一球形部11和第二球形部21呈半。

18、球形的优点是：拼接成的空心球体整体上呈球体，由于微电解填料层是由多层填料球堆积起来的，每层中包括多个填料球，球形外壳堆积起来后填料球之间的空隙较小，且堆积均匀，使铁碳填料7在整个填料层分布更均匀，提高了空间利用率。第一连接部12和第二连接部22可拆卸连接，即第一半球体1和第二半球体2可拆卸连接，第一连接部12和第二连接部22呈圆柱形，与弧形的球形部相比更方便第一半球体1和第二半球体2 的对接连接，当然第一半球体1和第二半球体2也可不设置连接部，第一球形部11和第二球形部21直接连接。第一半球体1和第二半球体2由硬质塑料制成，如硬质PE或PP等材料，因为废水呈酸性，塑料材质具有较强的耐酸腐蚀性；。

19、第一球形部11和第二球形部21的直径（即第一球形部11和第二球形部21开口处的直径）为1015cm。0026参照图5，第一连接部12和第二连接部22连接处的侧壁上分别开设有对应设置的说明书3/5 页5CN 220597151 U5缺口，具体的，第一连接部12侧壁的外侧边沿开设缺口，第二连接部22侧壁的内侧边沿开设缺口，使第一连接部12能够承插插入第二连接部22内，方便第一半球体1和第二半球体2对接，连接处的承插方式也可采用其他方式，如在第一连接部12上设置凸起，在第二连接部22上设置与第一连接部12上的凸起一一对应的凹槽，将凸起插入凹槽中完成第一半球体1和第二半球体2对接。参照图2，第一连接部。

20、12和第二连接部22的侧壁上皆设有四个均匀分布且一一对应的通孔5，第一连接部12和第二连接部22上对应的两个通孔5通过连接带6连接，连接带6包括一条弹性带62，弹性带62的两端皆设有弹性塞体61，弹性塞体61能够紧密塞入通孔5中，当连接带6两端的弹性塞体61紧密塞入通孔5后弹性带62绷紧，使第一半球体1和第二半球体2连接成空心球体，参照图5，通孔5的孔径从中间向两侧逐渐变大，通孔5的中间位置对弹性塞体61挤压力大，防止弹性塞体61从通孔5中滑出，连接带6可采用乙丙橡胶等具有一定弹性的材料制成。空心球体采用可拆卸结构方便后期更换铁碳填料7，当然第一半球体1和第二半球体2也可以采用其他连接方式，如。

21、卡接，或用两条以上扎带穿过第一半球体1和第二半球体2的过水孔3，直接将第一半球体1和第二半球体2捆扎成一体。实施例20027参照图6，该实施例与实施例1基本相同，不同指出在于：过水孔3为六边形，六边形的最大孔尺寸小于3cm，可根据铁碳填料7的尺寸对过水孔3的尺寸进行调整，不得使铁碳填料7穿过过水孔3，当然也可以采用其他形状；第一连接部12和第二连接部22采用螺纹连接，具体的，第一连接部12上设有外螺纹部121，第二连接部22上设有能与外螺纹部121螺纹连接的内螺纹部221，第一连接部12和第二连接部22上不设用于承插的缺口和通孔5。0028使用方法：根据废水小试或中试试验结果确定微电解反应的停。

22、留时间和空心球体中铁碳填料7的填充率，将达到停留时间所需体积的空心球体中装填铁碳填料7，具体的，将铁碳填料7装入一个半球体，再将该半球体与另一个半球体连接成一体，得到铁碳微电解填料球，填料球中铁碳填料7的装填量可不同，先与废水接触的填料球中装填较多的铁碳填料7，如装填量70%，后与废水接触的填料球中装填较少的铁碳填料7，如装填量50%，将铁碳微电解填料球放入微电解反应器中形成微电解填料层。使用时，将废水pH值调节至酸性条件后通入微电解反应器中，同时向微电解反应器中通入空气，废水和空气在微电解反应器中可以是同向流或逆流，废水和空气经过水孔3进入铁碳微电解填料球中，在铁碳填料7的作用下发生微电解反。

23、应，废水中的部分有机物被去除或降解成小分子易降解的有机物，废水在经过微电解处理后COD下降，可生化性提高。由于不同的铁碳微电解填料球内部的铁碳填料7不接触，降低了铁碳填料7的板结速率，废水处理效果下降较慢，延长了铁碳填料7的使用寿命，提高了铁碳填料7的利用率，由于填料球中的铁碳填料7不用装满，同时也降低了铁碳填料7的用量和成本。更换铁碳填料7时将填料球取出，打开填料球取出板结的铁碳填料7，替换成新的铁碳填料7再将填料球连接起来放入微电解反应器中；流经填料层后段时废水中的有机物大部分为难降解有机物，停留时间较为重要，所以更换铁碳填料7时后与废水接触的填料球也可不更换，进一步降低了更换铁碳填料7的。

24、成本。0029本实用新型的铁碳微电解填料球通过将铁碳填料装填在硬质的空心球体中，将微电解填料层中的铁碳填料分隔成多个小填料区，不同填料球中的铁碳填料不直接接触，延缓了铁碳填料的板结速率，延长了铁碳填料的使用寿命，提高了铁碳填料的利用率；在微电说明书4/5 页6CN 220597151 U6解处理停留时间相同的情况下，使用铁碳微电解填料球能够减少铁碳填料用量，节省了铁碳填料成本，但废水的处理效果不下降。本实用新型具有铁碳填料使用寿命长和利用率高的特点。说明书5/5 页7CN 220597151 U7图 1图 2说明书附图1/3 页8CN 220597151 U8图 3图 4图 5说明书附图2/3 页9CN 220597151 U9图 6说明书附图3/3 页10CN 220597151 U10。