本发明专利技术公开一种新型芬顿反应装置及方法，该装置包括：反应罐体、隔板、布水器、改性填料、回流挡板、导流筒、斜板沉淀层、出水堰、内筒板、搅拌器、铁还原装置、循环泵、阀门、管道混合器、pH计；反应罐体被隔板、回流挡板、斜板沉淀层、内筒板分为混合区、氧化区、循环絮凝区、过滤区、出水区、沉淀区；改性填料为经改性磁铁矿颗粒，填装于氧化区；循环泵、铁还原装置、阀门、管道混合器通过管道相连，将絮凝后铁泥进行还原及循环利用；该装置同步实现了调酸、催化氧化、絮凝沉淀、还原多个过程，并利用改性磁铁矿颗粒填料作为催化剂对废水进行氧化处理，降低了催化剂用量，减少铁泥产量，降低运行费的同时确保出水COD与含盐量同步达标。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及废水深度处理领域，尤其工业污水前处理、生化尾水深度处理等一种新型芬顿反应装置及方法。
技术介绍
由于芬顿反应具有去除难降解有机污染物的强氧化降解能力，因此被广泛地应用于工业污水前处理、生化尾水深度处理，如印染废水、含油废水、含酚废水、焦化废水、含硝基苯废水、二苯胺废水等废水处理中。目前芬顿反应器，主要是利用双氧水和亚铁离子反应生成羟基自由基，可以快速去除传统技术无法去除的难降解有机物。芬顿反应的优点在于双氧水分解速度快，氧化速率高，但铁盐作为催化剂使用量较大且随着污泥大量流失，同时芬顿氧化反应过程较为复杂、设备较多，系统占地较大等问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种新型芬顿反应装置及其工作方法，可以有效解决上述问题。本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术提供的一种新型芬顿反应装置，包括反应罐体、隔板、布水器、改性填料、回流挡板、导流筒、斜板沉淀层、出水堰、内筒板、搅拌器、铁还原装置、循环泵、阀门、管道混合器、pH计。所述反应罐体被隔板、回流挡板、斜板沉淀层、内筒板分为混合区、氧化区、循环絮凝区、过滤区、出水区、沉淀区。所述改性填料为经改性磁铁矿颗粒，填装于氧化区。所述循环泵、铁还原装置、阀门、管道混合器通过管道相连，将絮凝后铁泥进行还原及循环利用。所述反应罐体底部设有隔板，作为混合区与氧化区的分界面，其上均匀安装布水器。所述改性填料为Fe3O4含量高、高硬度、比表面积大的磁铁矿颗粒，其颗粒粒径为0.5～5cm，孔隙率应大于45％。所述回流挡板设置在改性填料的上方，呈上小下大的喇叭口式，轴心与罐体重合，与导流筒、内筒形成废水内循环系统。所述循环导流筒与搅拌器位于反应罐体上部中心，与内筒及回流挡板配合将废水进行内部循环及推至斜板沉淀区；并根据出水管路上pH计的反馈向内筒挡板内部添加碱及絮凝剂。所述循环泵、铁还原装置、阀门、管道混合器通过管道相连，将絮凝后铁泥进行还原并循环重复利用；铁还原装置可以利用超声波、电催化、药剂反应等原理进行还原处理。所述管道混合器与反应罐体底部进水口相连，实现进水与酸的充分混合。所述pH计安装在氧化区、出水管道上，根据其反馈调整药剂投加量。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术同步实现了调酸、催化氧化、絮凝沉淀、还原多个过程，设备结构紧凑，减小了装置的占地面积，节约成本。(2)利用改性磁铁矿颗粒填料作为催化剂对废水进行氧化处理，降低了催化剂用量，减少铁泥产量，降低运行费的同时确保出水COD与含盐量同步达标。附图说明：图1：一种新型芬顿反应装置及方法的流程示意图。附图标记说明；1：反应罐体；2：隔板；3：布水器；4：改性填料；5：回流挡板；6：导流筒；7：斜板沉淀层；8：出水堰；9：内筒板；10：搅拌器；11：铁还原装置；12：循环泵；13：阀门；14：管道混合器；15：pH计；16：混合区；17：氧化区；18：循环絮凝区；19：过滤区；20：出水区；21：沉淀区具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案作详细说明：实施例一：南方某污水处理项目为化工污染土壤经水土修复废水，处理水量为1000m3/d，废水中污染物种类非常丰富，包含了挥发性有机物单环芳烃、熏蒸剂、卤代脂肪烃、卤代芳烃、三卤甲烷、萘、半挥发性有机物代用品、苯酚类、多环芳烃类、酞酸酯类、硝基芳烃及环酮类卤代醚类、氯化烃、苯胺类、联苯胺类和石油烃类。其中，氯苯含量为107mg/L，苯含量为63mg/L，石油类烃浓度为560mg/L。如图1所示，进水在管道混合器14内与酸充分混合后进入芬顿反应器罐体1，废水在混合区16与经铁还原装置11处理及混入H2O2后的回流铁泥充分混合。再次混合后的废水从混合区16经隔板2进入到氧化区17，通过布置在隔板2上的布水器3均匀布水，然后在改性磁铁矿颗粒填料4的催化作用下进行氧化反应。氧化后的废水进入到循环絮凝区18中的导流筒6内，导流筒6内设有搅拌器10，絮凝剂通过内筒板9进入到导流筒6内形成絮体，并在导流筒6的作用下进行内循环并将废水推至过滤区19中的斜板沉淀层7。回流挡板5设置在改性填料的上方，呈上小下大的喇叭口式，轴心与罐体重合，并将循环絮凝区18和沉淀区21隔开，与导流筒6、内筒板9形成废水内循环系统。铁泥在重力作用下沉至沉淀区21并通过循环泵12进行内部循环，在循环管路上通过铁还原装置11将三价铁还原为二价铁，实现催化剂的重复利用。在循环絮凝区18内投加碱进行pH调整，达标后的清水通过出水区20中的出水堰8及出水管路排出。所述氧化区、出水管道上安装有pH计15，根据其反馈调整药剂投加量。所述铁泥循环管路上安装有阀门13，以便控制铁泥的回流量；铁还原装置11、循环泵12、阀门13、管道混合器14通过管道相连，将絮凝后铁泥进行还原并循环重复利用。本实例解决了芬顿反应中氧化剂利用率不高、催化剂用量多的问题，并使出水水质达到稳定，并有效提高了废水处理效率。在运行的半年中，装置运行稳定且无故障发生，有效降低了废水中难降解有机物的含量，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，石油类烃的浓度降到了20mg/L以下。实施例二：某污水处理项目为制药废水，废水水量为1200m3/d，COD为3500-7000mg/L，BOD为1500-4500mg/L，SS为300mg/L，色度为350。废水成分复杂，主要污染物为：糖类、乙醇、苷类、蒽醌、木质素、生物碱、鞣质、蛋白质、色素等物质。如图1所示，进水在管道混合器14内与酸充分混合后进入芬顿反应器罐体1，废水在混合区16与经铁还原装置11处理及混入H2O2后的回流铁泥充分混合。再次混合后的废水从混合区16经隔板2进入到氧化区17，通过布置在隔板2上的布水器3均匀布水，然后在改性磁铁矿颗粒填料4的催化作用下进行氧化反应。氧化后的废水进入到循环絮凝区18中的导流筒6内，导流筒6内设有搅拌器10，絮凝剂通过内筒板9进入到导流筒6内形成絮体，并在导流筒6的作用下进行内循环并将废水推至过滤区19中的斜板沉淀层7。回流挡板5设置在改性填料的上方，呈上小下大的喇叭口式，轴心与罐体重合，并将循环絮凝区18和沉淀区21隔开，与导流筒6、内筒板9形成废水内循环系统。铁泥在重力作用下沉至沉淀区21并通过循环泵12进行内部循环，在循环管路上通过铁还原装置11将三价铁还原为二价铁，实现催化剂的重复利用。在循环絮凝区18内投加碱进行pH调整，达标后的清水通过出水区20中的出水堰8及出水管路排出。所述氧化区、出水管道上安装有pH计15，根据其反馈调整药剂投加量。所述铁泥循环管路上安装有阀门13，以便控制铁泥的回流量；铁还原装置11、循环泵12、阀门13、管道混合器14通过管道相连，将絮凝后铁泥进行还原并循环重复利用。本实例解决了芬顿反应中氧化剂利用率不高、催化剂用量多的问题，并使出水水质达到稳定，并有效提高了废水处理效率。在运行的半年中，装置运行稳定且无故障发生，有效降低了废水中难降解有机物的含量并使色度较深的废水达标排放。经芬顿氧化处理后的废水，COD的含量降到了100mg/L以下，BOD的含量降到了20mg/L以下，SS的浓度降到了50mg/L以下，而色度也降到了30以下。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种新型芬顿反应装置，其特征在于，所述装置包括：反应罐体、隔板、布水器、改性填料、回流挡板、导流筒、斜板沉淀层、出水堰、内筒板、搅拌器、铁还原装置、循环泵、阀门、管道混合器、pH计；所述反应罐体被隔板、回流挡板、斜板沉淀层、内筒板分为混合区、氧化区、循环絮凝区、过滤区、出水区、沉淀区；所述改性填料为经改性磁铁矿颗粒，填装于氧化区；所述循环泵、铁还原装置、阀门、管道混合器通过管道相连，将絮凝后铁泥进行还原及循环利用。
【技术特征摘要】
1.一种新型芬顿反应装置，其特征在于，所述装置包括：反应罐体、隔板、布水器、改性填料、回流挡板、导流筒、斜板沉淀层、出水堰、内筒板、搅拌器、铁还原装置、循环泵、阀门、管道混合器、pH计；所述反应罐体被隔板、回流挡板、斜板沉淀层、内筒板分为混合区、氧化区、循环絮凝区、过滤区、出水区、沉淀区；所述改性填料为经改性磁铁矿颗粒，填装于氧化区；所述循环泵、铁还原装置、阀门、管道混合器通过管道相连，将絮凝后铁泥进行还原及循环利用。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述反应罐体底部设有隔板，作为混合区与氧化区的分界面，其上均匀安装布水器，也是改性填料的承托层。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述改性填料为Fe3O4含量高、高硬度、比表面积大的磁铁矿颗粒，其颗粒粒径为0.5～5cm，孔隙率应大于45％，于反应器内科快速形成稳定结晶。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述回流挡板设置在改性填料的上方，呈上小下大的喇叭口式，轴心与罐体重合，与导流筒、内筒形成废水内循环系统。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述循环导流筒与搅拌器位于反应罐体上部中心，与内筒及回流挡板配合将废水进行内部循环及推至斜板沉淀区；并根据出水管路上pH计的反馈向内筒挡板内部添加碱及絮凝剂。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述循环泵、铁还原装置、阀门、管道混合器通过管道相连，将絮凝后铁泥进行还原并循环重复利用；铁还...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓冬，马程，左东升，蒋富海，陈宁，
申请(专利权)人：英普北京环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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