本實(shí)用新型涉及廢水深度處理領(lǐng)域，尤其工業(yè)污水前處理、生化尾水深度處理等一種新型芬頓反應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
由于芬頓反應(yīng)具有去除難降解有機(jī)污染物的強(qiáng)氧化降解能力，因此被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)污水前處理、生化尾水深度處理，如印染廢水、含油廢水、含酚廢水、焦化廢水、含硝基苯廢水、二苯胺廢水等廢水處理中。
目前芬頓反應(yīng)器，主要是利用雙氧水和亞鐵離子反應(yīng)生成羥基自由基，可以快速去除傳統(tǒng)技術(shù)無法去除的難降解有機(jī)物。芬頓反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)在于雙氧水分解速度快，氧化速率高，但鐵鹽作為催化劑使用量較大且隨著污泥大量流失，同時(shí)芬頓氧化反應(yīng)過程較為復(fù)雜、設(shè)備較多，系統(tǒng)占地較大等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型提供了一種新型芬頓反應(yīng)裝置，可以有效解決上述問題。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：
本實(shí)用新型提供的一種新型芬頓反應(yīng)裝置，包括反應(yīng)罐體、隔板、布水器、改性填料、回流擋板、導(dǎo)流筒、斜板沉淀層、出水堰、內(nèi)筒板、攪拌器、鐵還原裝置、循環(huán)泵、閥門、管道混合器、pH計(jì)。
所述反應(yīng)罐體被隔板、回流擋板、斜板沉淀層、內(nèi)筒板分為混合區(qū)、氧化區(qū)、循環(huán)絮凝區(qū)、過濾區(qū)、出水區(qū)、沉淀區(qū)。
所述改性填料為經(jīng)改性磁鐵礦顆粒，填裝于氧化區(qū)。
所述循環(huán)泵、鐵還原裝置、閥門、管道混合器通過管道相連，將絮凝后鐵泥進(jìn)行還原及循環(huán)利用。
所述反應(yīng)罐體底部設(shè)有隔板，作為混合區(qū)與氧化區(qū)的分界面，其上均勻安裝布水器。
所述改性填料為Fe3O4含量高、高硬度、比表面積大的磁鐵礦顆粒，其顆粒粒徑為0.5～5cm，孔隙率應(yīng)大于45％。
所述回流擋板設(shè)置在改性填料的上方，呈上小下大的喇叭口式，軸心與罐體重合，與導(dǎo)流筒、內(nèi)筒形成廢水內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)。
所述循環(huán)導(dǎo)流筒與攪拌器位于反應(yīng)罐體上部中心，與內(nèi)筒及回流擋板配合將廢水進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)及推至斜板沉淀區(qū)；并根據(jù)出水管路上pH計(jì)的反饋向內(nèi)筒擋板內(nèi)部添加堿及絮凝劑。
所述循環(huán)泵、鐵還原裝置、閥門、管道混合器通過管道相連，將絮凝后鐵泥進(jìn)行還原并循環(huán)重復(fù)利用；鐵還原裝置可以利用超聲波、電催化、藥劑反應(yīng)等原理進(jìn)行還原處理。
所述管道混合器與反應(yīng)罐體底部進(jìn)水口相連，實(shí)現(xiàn)進(jìn)水與酸的充分混合。
所述pH計(jì)安裝在氧化區(qū)、出水管道上，根據(jù)其反饋調(diào)整藥劑投加量。
本實(shí)用新型的有益效果：
(1)本實(shí)用新型同步實(shí)現(xiàn)了調(diào)酸、催化氧化、絮凝沉淀、還原多個(gè)過程，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，減小了裝置的占地面積，節(jié)約成本。
(2)利用改性磁鐵礦顆粒填料作為催化劑對(duì)廢水進(jìn)行氧化處理，降低了催化劑用量，減少鐵泥產(chǎn)量，降低運(yùn)行費(fèi)的同時(shí)確保出水COD與含鹽量同步達(dá)標(biāo)。
附圖說明：
圖1：新型芬頓反應(yīng)裝置的流程示意圖。
附圖標(biāo)記說明；
1：反應(yīng)罐體；2：隔板；3：布水器；4：改性填料；5：回流擋板；6：導(dǎo)流筒；7：斜板沉淀層；8：出水堰；9：內(nèi)筒板；10：攪拌器；11：鐵還原裝置；12：循環(huán)泵；13：閥門；14：管道混合器；15：pH計(jì)；16：混合區(qū)；17：氧化區(qū)；18：循環(huán)絮凝區(qū)；19：過濾區(qū)；20：出水區(qū)；21：沉淀區(qū)
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作詳細(xì)說明：
實(shí)施例一：
南方某污水處理項(xiàng)目為化工污染土壤經(jīng)水土修復(fù)廢水，處理水量為1000m3/d，廢水中污染物種類非常豐富，包含了揮發(fā)性有機(jī)物單環(huán)芳烴、熏蒸劑、鹵代脂肪烴、鹵代芳烴、三鹵甲烷、萘、半揮發(fā)性有機(jī)物代用品、苯酚類、多環(huán)芳烴類、酞酸酯類、硝基芳烴及環(huán)酮類鹵代醚類、氯化烴、苯胺類、聯(lián)苯胺類和石油烴類。其中，氯苯含量為107mg/L，苯含量為63mg/L，石油類烴濃度為560mg/L。
如圖1所示，進(jìn)水在管道混合器14內(nèi)與酸充分混合后進(jìn)入芬頓反應(yīng)器罐體1，廢水在混合區(qū)16與經(jīng)鐵還原裝置11處理及混入H2O2后的回流鐵泥充分混合。再次混合后的廢水從混合區(qū)16經(jīng)隔板2進(jìn)入到氧化區(qū)17，通過布置在隔板2上的布水器3均勻布水，然后在改性磁鐵礦顆粒填料4的催化作用下進(jìn)行氧化反應(yīng)。氧化后的廢水進(jìn)入到循環(huán)絮凝區(qū)18中的導(dǎo)流筒6內(nèi)，導(dǎo)流筒6內(nèi)設(shè)有攪拌器10，絮凝劑通過內(nèi)筒板9進(jìn)入到導(dǎo)流筒6內(nèi)形成絮體，并在導(dǎo)流筒6的作用下進(jìn)行內(nèi)循環(huán)并將廢水推至過濾區(qū)19中的斜板沉淀層7?；亓鲹醢?設(shè)置在改性填料的上方，呈上小下大的喇叭口式，軸心與罐體重合，并將循環(huán)絮凝區(qū)18和沉淀區(qū)21隔開，與導(dǎo)流筒6、內(nèi)筒板9形成廢水內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)。鐵泥在重力作用下沉至沉淀區(qū)21并通過循環(huán)泵12進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)，在循環(huán)管路上通過鐵還原裝置11將三價(jià)鐵還原為二價(jià)鐵，實(shí)現(xiàn)催化劑的重復(fù)利用。在循環(huán)絮凝區(qū)18內(nèi)投加堿進(jìn)行pH調(diào)整，達(dá)標(biāo)后的清水通過出水區(qū)20中的出水堰8及出水管路排出。
所述氧化區(qū)、出水管道上安裝有pH計(jì)15，根據(jù)其反饋調(diào)整藥劑投加量。
所述鐵泥循環(huán)管路上安裝有閥門13，以便控制鐵泥的回流量；鐵還原裝置11、循環(huán)泵12、閥門13、管道混合器14通過管道相連，將絮凝后鐵泥進(jìn)行還原并循環(huán)重復(fù)利用。
本實(shí)例解決了芬頓反應(yīng)中氧化劑利用率不高、催化劑用量多的問題，并使出水水質(zhì)達(dá)到穩(wěn)定，并有效提高了廢水處理效率。在運(yùn)行的半年中，裝置運(yùn)行穩(wěn)定且無故障發(fā)生，有效降低了廢水中難降解有機(jī)物的含量，使出水中氯苯的含量降到了1mg/L以下，苯的含量降到了0.5mg/L以下，石油類烴的濃度降到了20mg/L以下。
實(shí)施例二：
某污水處理項(xiàng)目為制藥廢水，廢水水量為1200m3/d，COD為3500-7000mg/L，BOD為1500-4500mg/L，SS為300mg/L，色度為350。廢水成分復(fù)雜，主要污染物為：糖類、乙醇、苷類、蒽醌、木質(zhì)素、生物堿、鞣質(zhì)、蛋白質(zhì)、色素等物質(zhì)。
如圖1所示，進(jìn)水在管道混合器14內(nèi)與酸充分混合后進(jìn)入芬頓反應(yīng)器罐體1，廢水在混合區(qū)16與經(jīng)鐵還原裝置11處理及混入H2O2后的回流鐵泥充分混合。再次混合后的廢水從混合區(qū)16經(jīng)隔板2進(jìn)入到氧化區(qū)17，通過布置在隔板2上的布水器3均勻布水，然后在改性磁鐵礦顆粒填料4的催化作用下進(jìn)行氧化反應(yīng)。氧化后的廢水進(jìn)入到循環(huán)絮凝區(qū)18中的導(dǎo)流筒6內(nèi)，導(dǎo)流筒6內(nèi)設(shè)有攪拌器10，絮凝劑通過內(nèi)筒板9進(jìn)入到導(dǎo)流筒6內(nèi)形成絮體，并在導(dǎo)流筒6的作用下進(jìn)行內(nèi)循環(huán)并將廢水推至過濾區(qū)19中的斜板沉淀層7?；亓鲹醢?設(shè)置在改性填料的上方，呈上小下大的喇叭口式，軸心與罐體重合，并將循環(huán)絮凝區(qū)18和沉淀區(qū)21隔開，與導(dǎo)流筒6、內(nèi)筒板9形成廢水內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)。鐵泥在重力作用下沉至沉淀區(qū)21并通過循環(huán)泵12進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)，在循環(huán)管路上通過鐵還原裝置11將三價(jià)鐵還原為二價(jià)鐵，實(shí)現(xiàn)催化劑的重復(fù)利用。在循環(huán)絮凝區(qū)18內(nèi)投加堿進(jìn)行pH調(diào)整，達(dá)標(biāo)后的清水通過出水區(qū)20中的出水堰8及出水管路排出。
所述氧化區(qū)、出水管道上安裝有pH計(jì)15，根據(jù)其反饋調(diào)整藥劑投加量。
所述鐵泥循環(huán)管路上安裝有閥門13，以便控制鐵泥的回流量；鐵還原裝置11、循環(huán)泵12、閥門13、管道混合器14通過管道相連，將絮凝后鐵泥進(jìn)行還原并循環(huán)重復(fù)利用。
本實(shí)例解決了芬頓反應(yīng)中氧化劑利用率不高、催化劑用量多的問題，并使出水水質(zhì)達(dá)到穩(wěn)定，并有效提高了廢水處理效率。在運(yùn)行的半年中，裝置運(yùn)行穩(wěn)定且無故障發(fā)生，有效降低了廢水中難降解有機(jī)物的含量并使色度較深的廢水達(dá)標(biāo)排放。經(jīng)芬頓氧化處理后的廢水，COD的含量降到了100mg/L以下，BOD的含量降到了20mg/L以下，SS的濃度降到了50mg/L以下，而色度也降到了30以下。