一体式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一体式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，其设于所述反应区的外部，所述沉淀区的底部开口与所述反应区连通，所述沉淀区的底部为倾斜设计；导流筒，其设于所述反应区内的下部，所述反应区与所述导流筒的中心轴线重合，搅拌桨叶设于所述导流筒内部，所述搅拌桨叶通过连杆与搅拌器连接。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。

Integrated Fluidized Bed Ferrite Microcrystal Generator and Water Treatment Reactor

The invention discloses an integrated fluidized bed ferrite generator and a water treatment reactor. The device comprises a reaction zone, which is columnar; a precipitation zone, which is located outside the reaction zone, the bottom opening of the precipitation zone is connected with the reaction zone, and the bottom of the precipitation zone is inclined design; a draft tube, which is located at the lower part of the reaction zone, and the reaction zone is connected with the reaction zone. The central axis of the draft tube coincides, and the impeller blade is arranged in the inner part of the draft tube. The impeller blade is connected with the agitator through a connecting rod. 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】
一体式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，涉及一体式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一体式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一体式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，其设于所述反应区的外部，所述沉淀区的底部开口与所述反应区连通，所述沉淀区的底部为倾斜设计；导流筒，其设于所述反应区内的下部，所述反应区与所述导流筒的中心轴线重合，搅拌桨叶设于所述导流筒内部，所述搅拌桨叶通过连杆与搅拌器连接。作为本专利技术的进一步改进，所述反应区为圆柱状时，所述沉淀区环绕在所述反应区的外部周向布置。作为本专利技术的进一步改进，所述反应区为四棱柱状时，所述沉淀区环绕在所述反应区的外部周向布置，或所述沉淀区沿所述反应器的边沿相对布置。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，还包括加料口，其设于所述反应区的顶部。作为本专利技术的进一步改进，还包括出水堰，其沿所述沉淀区顶部的边沿设置。作为本专利技术的进一步改进，还包括曝气装置，其设于所述反应区内的上部。作为本专利技术的进一步改进，还包括进水管，其与所述反应区上部连通。作为本专利技术的进一步改进，还包括出水管，其与所述出水堰连通。本专利技术的有益效果为：本专利技术所述一体式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一体式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一体式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、沉淀池边沿设置的一体式流化床铁氧微晶体发生器及水处理反应器的俯视图；图4为本专利技术实施例所述的一种圆形、沉淀池周边环绕设置的一体式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1-4所示，本专利技术实施例所述的是一种一体式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，其设于反应区3的外部，沉淀区2的底部开口与反应区3连通，沉淀区2的底部为倾斜设计；导流筒5，其设于反应区3内的下部，反应区3与导流筒5的中心轴线重合，搅拌桨叶4设于导流筒5内部，搅拌桨叶4通过连杆与搅拌器7连接。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。将反应所需药剂(铁粉、二价铁、三价铁和氧化剂等)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流的水体分离沉淀，在沉淀区2底部形成一层浓缩浆料层，处理出水通过介质间的孔隙上流，介质颗粒则被截留在底部，浆料浓度和密度增大，并在联通开口处与反应区3内的浆料通过湍流互动交换，返回反应区3内。导流筒5的作用为：组织导引反应区3内的液体有序流动，隔离下向流与上向流；导流筒5形成向下高速射流，防止铁氧微晶体沉积池底；压制反应区3尺度的水平涡流形成，避免大量裹挟空气进入液相，改变铁氧微晶体生产化学过程；提高搅拌效率，降低搅拌动力能量消耗；反应区3高度设计更灵活，不受搅拌桨叶4布置位置和转轴长度的限制。搅拌器7则为搅拌桨叶4提供驱动。反应区3能够高效流化高浓度、大比重的铁粉和铁氧微晶体，并且能过控制内部介质与空气的接触，从而达到控制反应速率的效果，沉淀区2能够高效截流铁氧微晶体媒介，确保出水悬浮物浓度保持较低水平。导流筒5的直径设计：通常考虑为反应区3直径或宽度的1/3-1/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一体式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)，其设于所述反应区(3)的外部，所述沉淀区(2)的底部开口与所述反应区(3)连通，所述沉淀区(2)的底部为倾斜设计；导流筒(5)，其设于所述反应区(3)内的下部，所述反应区(3)与所述导流筒(5)的中心轴线重合，搅拌桨叶(4)设于所述导流筒(5)内部，所述搅拌桨叶(4)通过连杆与搅拌器(7)连接。

【技术特征摘要】
1.一种一体式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)，其设于所述反应区(3)的外部，所述沉淀区(2)的底部开口与所述反应区(3)连通，所述沉淀区(2)的底部为倾斜设计；导流筒(5)，其设于所述反应区(3)内的下部，所述反应区(3)与所述导流筒(5)的中心轴线重合，搅拌桨叶(4)设于所述导流筒(5)内部，所述搅拌桨叶(4)通过连杆与搅拌器(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)为圆柱状时，所述沉淀区(2)环绕在所述反应区(3)的外部周向布置。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，所述反应区(3)为四棱柱状时，所述沉淀区(2)环绕在所述反应区(3)的外部周向布置，或所述沉淀区(2)沿所述反应器的边沿相对布置。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)底部的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨言，刘海洋，黄永恒，江澄宇，齐勇，刘俊峰，刘宁，袁照威，
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