流化床铁氧微晶体发生器及水处理反应器制造技术

本发明专利技术公开了一种流化床铁氧化体发生器及水处理反应器，该装置包括：反应区，其为柱状；沉淀区，其环绕于反应区外部周向设置或沿沉淀区的外侧边沿相对设置，沉淀区底部开口与反应区连通，沉淀区底部倾斜设置；导流筒，其至少设有两个，导流筒沿反应区的中心位置并排布置，每个导流筒内部均配套设有搅拌桨叶，搅拌桨叶与搅拌器连接。本发明专利技术的有益效果为：(1)介质流化反应区和固液分离沉淀区一体化设计，既节省空间同时也降低生产成本；(2)介质流化反应区能够高效流化高浓度、大比重的铁粉和铁氧体介质；(3)沉淀区能够高效截流铁氧体媒介，使其能够重复利用，同时确保出水悬浮物浓度保持较低水平，保证处理水水质。

Fluidized Bed Ferrite Microcrystal Generator and Water Treatment Reactor

The invention discloses a fluidized bed ferrite generator and a water treatment reactor. The device comprises: a reaction zone, which is columnar; a precipitation zone, which is surrounded by an outer circumferential setting of the reaction zone or relative setting along the outer edge of the precipitation zone; an opening at the bottom of the precipitation zone is connected with the reaction zone; and a bottom of the precipitation zone is inclined; and a diversion tube, which has at least two diversion barrels, is arranged along the reaction zone. The central position is arranged side by side. Each draft tube is equipped with agitator blades, which are connected with the agitator. The beneficial effects of the present invention are: (1) the integrated design of medium fluidization reaction zone and solid-liquid separation precipitation zone can save space and reduce production cost; (2) the medium fluidization reaction zone can efficiently fluidize high concentration and high specific gravity iron powder and ferrite medium; (3) the precipitation zone can efficiently shut off ferrite medium so that it can be reused, while ensuring the concentration of suspended matter in effluent is maintained. At a lower level, the quality of treated water is guaranteed.

【技术实现步骤摘要】
流化床铁氧微晶体发生器及水处理反应器
本专利技术涉及水处理
，具体而言，涉及流化床铁氧微晶体发生器及水处理反应器。
技术介绍
(1)重金属污染废水问题重金属污染废水治理的复杂性日益挑战现有的常规技术处理能力，特别是某些疑难工业废水的达标处理。例如，燃煤电厂湿法烟气脱硫废水中，往往包含众多种类和形态不一的重金属污染物，而废水的高含盐背景又极大地增加了处理难度。又如，电镀车间废水的重金属浓度(例如镍、铬、锌)经常超过1000毫克/升，而最新的标准(电镀废水表三标准)则要求镍<0.1mg/L，这就要求废水处理系统要达到99.99％以上的去除率。传统化学中和絮凝沉淀法很难达到这样高的去除率，处理出水无法满足新的排放标准。以膜法处理为代表的新技术，用于处理重金属污染废水，则面临着成本高昂的问题，而且，膜分离过程仅仅是把重金属浓缩在弃液中，如何处理弃液又是个大问题。如何有效治理这类疑难工业废水，满足日益严格的重金属废水排放标准，需要开发出新型高效而又经济可行的新技术支撑。(2)重金属废水处理技术背景传统中和絮凝沉淀法，通过加石灰乳、铁盐、铝盐、有机硫等传统水处理化学药剂，可以去除众多重金属，然而这类处理过程涉及的化学机理单一，主要是以吸附沉淀为主要机理，有相当的局限性，特别是对有些重金属，处理出水能达到的最低浓度往往在1毫克/升以上，无法满足一些新排放标准。此外，某些特种处理药剂，比如有机硫等，使用成本高昂。电化学法，例如电渗析(Electrodialysis)及电解絮凝(Electrofloculation)等，也可用于处理重金属废水。然而，尽管有些独特的优势，电化学法仍然面临一些经济技术障碍，特别是其处理出水往往无法满足最新的严格排放标准问题。零价铁也可于重金属废水的处理，主要是利用铁粉的化学还原性，还原一些以氧化态形式存在的重金属，比如铬酸根、硒酸根等，转化成易于去除的低价态形式。零价铁作为反应介质，与废水接触后，其表面迅速锈蚀，生成稳定的铁锈覆盖层，迅速钝化失活，导致铁粉的大量消耗和浪费。此外，与中和吸附沉淀等过程相比，化学还原过程一般较慢，往往需要较长的反应时间。这些都极大的降低了传统零价铁技术处理重金属废水的经济技术可行性。铁氧化物(比如磁铁矿)用于去除废水的各类重金属(比如砷)已做了大量的实验室研究，结果在文献中也广泛报道。然而，工业中的实际应用还是有限，特别是各类疑难废水的处理，单纯的铁氧化物表面吸附对很多重金属离子并不是特别有效。总而言之，传统的化学絮凝沉淀法，包括较新的零价铁技术，以及各类电化学法用于处理重金属污染工业废水普遍无法满足日益严格的各类相关的国家及地方环保排放达标标准。工业界迫切需要一种操作简单、成本合理、而又能够高效去除重金属污染物，达成污染物稳定化减量化的废水处理技术。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种流化床铁氧微晶体发生器及水处理反应器，操作简单、成本合理、且又能高效去除重金属污染物。本专利技术提供了一种流化床铁氧微晶体发生器及水处理反应器，该装置包括：反应区，其为柱状；沉淀区，其环绕于所述反应区外部周向设置或沿所述沉淀区的外侧边沿相对设置，所述沉淀区底部开口与所述反应区连通，所述沉淀区底部倾斜设置；导流筒，其至少设有两个，所述导流筒沿所述反应区的中心位置并排布置，每个所述导流筒内部均配套设有搅拌桨叶，所述搅拌桨叶与搅拌器连接。作为本专利技术的进一步改进，所述反应区的顶端设有加料口。作为本专利技术的进一步改进，所述沉淀区底部的倾斜角不小于45°。作为本专利技术的进一步改进，所述沉淀区的顶部边沿设有出水堰，出水管与所述出水堰连通。作为本专利技术的进一步改进，所述导流筒的直径为所述反应区直径或宽度的1/3～1/2。作为本专利技术的进一步改进，所述导流筒的顶端距离所述反应区内上液面的距离为所述导流筒直径的1～2倍，所述导流筒的底端距离所述反应区内下液面的距离为所述导流筒直径的1/2～1。作为本专利技术的进一步改进，所述导流筒通过多块竖向隔板与所述反应区焊接连接。作为本专利技术的进一步改进，所述沉淀区底部的开口面积为所述沉淀区顶部液面面积的15～25％；所述沉淀区底部的开口到所述沉淀区顶部液面的垂直高度不低于1m。作为本专利技术的进一步改进，所述反应区内部设有曝气装置，所述曝气装置与所述导流筒配套设置。作为本专利技术的进一步改进，还包括导流锥体，其设于所述导流筒正下方的反应区内。本专利技术的有益效果为：本专利技术所述流化床铁氧微晶体发生器及水处理反应器，(1)介质流化反应区和固液分离沉淀区一体化设计，既节省空间同时也降低生产成本；(2)介质流化反应区能够高效流化高浓度、大比重的铁粉和铁氧微晶体；(3)沉淀区能够高效截流铁氧微晶体媒介，使其能够重复利用，同时确保出水悬浮物浓度保持较低水平，保证处理水水质。附图说明图1为本专利技术实施例所述的一种流化床铁氧微晶体发生器及水处理反应器剖面图；图2为本专利技术实施例所述的一种方形、沉淀池周边环绕设置的流化床铁氧微晶体发生器及水处理反应器的俯视图；图3、为本专利技术实施例所述的一种方形、沉淀池边沿设置的流化床铁氧微晶体发生器及水处理反应器的俯视图。图中，1、进水管；2、沉淀区；3、反应区；4、搅拌桨叶；5、导流筒；6、出水管；7、搅拌器；8、加料口；9、出水堰。具体实施方式下面通过具体的实施例并结合附图对本专利技术做进一步的详细描述。如图1-3所示，本专利技术实施例所述的是一种流化床铁氧微晶体发生器及水处理反应器，该装置包括：反应区3，其为柱状；沉淀区2，其环绕于反应区3外部周向设置或沿沉淀区2的外侧边沿相对设置，沉淀区2底部开口与反应区3连通，沉淀区2底部倾斜设置。用于废水处理时，因水质不同，反应区3的水力停留时间要求也会有较大的不同，比如从1小时到10小时不等。相比较而言，固液分离所需的时间相对不变，比如0.5小时到2小时不等，因此沉淀区2相对于反应区3的大小会有较大的不同，沉淀区2的布置可以根据具体情况灵活决定。比如，反应时间要求相对短，与沉淀区2水力停留时间接近时，沉淀区2可以设计成周边环绕构型。又比如，反应时间要求长，沉淀区2水力停留时间相对短时，沉淀区2可以设计成局部边置构型。导流筒5，其至少设有两个，导流筒5沿反应区3的中心位置并排布置，每个导流筒5内部均配套设有搅拌桨叶4，搅拌桨叶4与搅拌器7连接。本实施例中导流筒5设有三个，因此搅拌桨叶4与搅拌器7也均配套设有三个。设置多个导流筒5适用于大中型水处理系统应用，平面构型可以设计为长方形或根据场址条件灵活设计成其它形状，反应区3流化搅拌由多个搅拌器7合理布置完成。本专利技术所述流化床铁氧微晶体发生器及水处理反应器采用了沉淀区2和反应区3一体化设计。通过进水管1将待处理废水通入反应区3中，将反应所需药剂(铁粉、二价铁、三价铁和氧化剂等)通过加料口8加入反应区3中，通过特定的配方和反应条件控制，反应区3内合成多功能活性铁氧微晶体媒介。活性铁氧微晶体通过表面吸附、离子交换、晶格替代、化学还原等复合作用机理，可用于转化和去除废水中各种形式的重金属污染物，并予以吸收固定在铁氧微晶体结构内，在沉淀区2生成的沉淀区与液体分离，最终将含有重金属的沉淀物排出。沉淀区2提供一个稳定的静态环境，大比重的铁氧微晶体颗粒脱离缓慢上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流化床铁氧化体发生器及水处理反应器，其特征在于，包括：反应区(3)，其为柱状；沉淀区(2)，其环绕于所述反应区(3)外部周向设置或沿所述沉淀区(2)的外侧边沿相对设置，所述沉淀区(2)底部开口与所述反应区(3)连通，所述沉淀区(2)底部倾斜设置；导流筒(5)，其至少设有两个，所述导流筒(5)沿所述反应区(3)的中心位置并排布置，每个所述导流筒(5)内部均配套设有搅拌桨叶(4)，所述搅拌桨叶(4)与搅拌器(7)连接。

【技术特征摘要】
1.一种流化床铁氧化体发生器及水处理反应器，其特征在于，包括：反应区(3)，其为柱状；沉淀区(2)，其环绕于所述反应区(3)外部周向设置或沿所述沉淀区(2)的外侧边沿相对设置，所述沉淀区(2)底部开口与所述反应区(3)连通，所述沉淀区(2)底部倾斜设置；导流筒(5)，其至少设有两个，所述导流筒(5)沿所述反应区(3)的中心位置并排布置，每个所述导流筒(5)内部均配套设有搅拌桨叶(4)，所述搅拌桨叶(4)与搅拌器(7)连接。2.根据权利要求1所述的流化床铁氧化体发生器及水处理反应器，其特征在于，所述反应区(3)的顶端设有加料口(8)。3.根据权利要求1所述的流化床铁氧化体发生器及水处理反应器，其特征在于，所述沉淀区(2)底部的倾斜角不小于45°。4.根据权利要求1所述的流化床铁氧化体发生器及水处理反应器，其特征在于，所述沉淀区(2)的顶部边沿设有出水堰(9)，出水管(6)与所述出水堰(9)连通。5.根据权利要求1所述的流化床铁氧化体发生器及水处理反应器，其特征在于，所述导流筒(5)的直径为所述反应区(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海洋，杨言，黄永恒，谷小兵，齐勇，江澄宇，邓贤东，康淑敏，杨建慧，
申请(专利权)人：大唐环境产业集团股份有限公司，东阳市维隆环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11