一种铁系-芬顿难降解废水处理反应器及其方法技术

本发明专利技术公开了一种铁系

【技术实现步骤摘要】
一种铁系
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芬顿难降解废水处理反应器及其方法


[0001]本专利技术属于废水处理领域，更具体地说，涉及一种铁系
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芬顿难降解废水处理反应器及其方法。

技术介绍

[0002]目前高浓度有机废水预处理常采用芬顿高级氧化处理工艺，芬顿处理工艺已被广泛应用于染料、印染、重金属、农药废水处理的高级氧化工艺中，尤其对于高盐度、高COD、高色度的工业废水较其他工艺具有更加明显的优势。通常在处理过程中，将芬顿高级氧化工艺用于废水的预处理，或者与其他工艺联合以达到去除污染物的目的，然而药剂投加量大、污泥产量大、反应效率相对较低一直是该工艺工程应用的主要制约因素。
[0003]经检索发现，申请公布号CN107162158A，申请公布日2017年9月15日的中国专利技术专利申请公开了一种流化床芬顿反应器及方法，该反应器通过在反应罐体底部设有用于原水与催化剂进入的催化剂入口和用于原水与氧化剂进入的氧化剂入口，催化剂入口与第一布水头连接，氧化剂入口与第二布水头连接，在主反应区上方设有三相分离器，通过多个布水头的设置，保证布水的均匀，并且通过三相分离器的设置避免结晶体流失，但是该专利技术仍存在催化剂反应效率相对较低的问题。

技术实现思路

[0004]1.要解决的问题
[0005]针对现有技术中废水处理存在药剂投加量大、污泥产量大、催化剂反应效率相对低等问题，本专利技术提供一种铁系
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芬顿难降解废水处理反应器及其方法。本专利技术的反应器包括在反应器本体底部外周设置有环形布水装置，顶部设置有三相分离装置，并且内部填充有铁系催化剂，在反应器本体内部从反应器本体顶端自上而下延伸设置有搅拌装置，搅拌装置自上而下包括第一搅拌区、第二搅拌区和第三搅拌区，通过布水器、三相分离装置和搅拌装置的特定结构设计，将底部均匀进水和梯级搅拌相结合，使得废水、反应药剂与催化剂充分接触，提高催化剂反应效率，同时采用的铁系催化剂负载的铁离子参与芬顿反应，降低亚铁盐的投加量以减少污泥产生量。
[0006]2.技术方案
[0007]为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0008]本专利技术的一种铁系
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芬顿难降解废水处理反应器，包括反应器本体，所述反应器本体底部外周设置有环形布水装置，反应器本体顶部设置有三相分离装置，反应器本体内部填充有铁系催化剂；从反应器本体顶端自上而下延伸设置有搅拌装置，搅拌装置竖直设置在反应器本体内部，并且搅拌装置底部位于布水装置上方，其中搅拌装置包括第一搅拌区、第二搅拌区和第三搅拌区，第一搅拌区靠近反应器本体顶端位置处，第三搅拌区靠近反应器本体底端位置处，第二搅拌区位于第一搅拌区与第三搅拌区之间。
[0009]优选地，所述第一搅拌区、第二搅拌区和第三搅拌区之间的高度比为1：(1.2～
1.8)：1。
[0010]优选地，所述第一搅拌区内设置有第一搅拌桨叶，第二搅拌区内设置有第二搅拌桨叶，第三搅拌区内设置有第三搅拌桨叶，第一搅拌桨叶的数量N1与第三搅拌桨叶的数量N3相同，并且小于第二搅拌桨叶的数量N2，即N1＝N3<N2。
[0011]优选地，所述反应器本体的高径比为(2～2.5)：1。
[0012]优选地，所述布水装置是一种环形旋流布水装置，所述布水装置包括布水主管和若干布水支管，布水主管与布水支管之间的夹角α为45
°
～60
°
。
[0013]优选地，所述布水装置的进水管侧面上设置有硫酸亚铁投加装置。
[0014]优选地，所述三相分离装置四面竖直设置有封板，封板与反应器本体顶端密封相接。
[0015]优选地，所述三相分离装置的投影面积与反应器本体的横截面积之间的比例为1：(2～4)，并且三相分离器中的气管直径为40mm～100mm。
[0016]优选地，所述第一搅拌桨叶、第二搅拌桨叶和第三搅拌桨叶的长度相同，并且第一搅拌桨叶、第二搅拌桨叶和第三搅拌桨叶的长度与反应器本体的直径之间的比例为1：(4～6)。
[0017]优选地，所述第一搅拌桨叶的数量N1与第三搅拌桨叶的数量N3为2～3，第二搅拌桨叶的数量N2为3～4。
[0018]优选地，所述第一搅拌桨叶距离三相分离装置的距离为400mm～800mm，第二搅拌桨叶位于反应器本体的2/5～3/5的高度处，第三搅拌桨叶距离布水装置的距离为400mm～600mm。
[0019]优选地，靠近反应器本体的底部位置处，并且在第三搅拌桨叶的上方设置有双氧水投加装置，所述双氧水投加装置为一组不锈钢管，贯穿于反应器本体的横向截面。
[0020]优选地，所述双氧水投加装置的管道直径为20mm～30mm，并且双氧水投加装置的管道上设置有多个穿孔，穿孔方向向下与水平方向呈45
°
～60
°
。
[0021]优选地，所述布水主管的直径为50mm～100mm，所述布水支管的直径为25mm～50mm，并且布水支管的数量为4～8组。
[0022]优选地，所述反应器本体底部还设置有污泥排放装置，所述污泥排放装置包括集泥桶、排泥主管和若干排泥支管。
[0023]优选地，所述铁系催化剂为负载铁系氧化物的介孔分子筛。
[0024]本专利技术的一种铁系
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芬顿难降解废水处理方法，采用上述的一种铁系
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芬顿难降解废水处理反应器进行处理，其中废水在反应器本体中的总水力停留时间为2～4h，并且废水的搅拌投影面积为反应器本体的横截面积的10％～25％。
[0025]3.有益效果
[0026]相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0027](1)本专利技术的一种铁系
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芬顿难降解废水处理反应器，采用特殊的环形均匀旋流布水装置，使得布水较传统单点或单线布水更加均匀，有利于提高反应效率，并且本专利技术的布水器易于拆卸清洗，防止堵塞；
[0028](2)本专利技术的一种铁系
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芬顿难降解废水处理反应器，采用梯级搅拌装置，所述梯级搅拌装置包括第一搅拌区、第二搅拌区和第三搅拌区，相较于传统搅拌装置而言，本专利技术
合理设计的梯级搅拌装置具备更强针对性，可提高反应效率，减少催化剂的流失；
[0029](3)本专利技术的一种铁系
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芬顿难降解废水处理反应器，所采用的三相分离器相较于传统三相分离器而言，用料面积大幅减少，同时降低催化剂流失率，氧气可集中收集；
[0030](4)本专利技术的一种铁系
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芬顿难降解废水处理方法，通过布水装置、三相分离装置和梯级搅拌装置的特定结构设计，使得废水、反应药剂与催化剂充分接触，提高催化剂反应效率，并且采用铁系催化剂负载的铁离子参与芬顿反应，降低亚铁盐的投加量以减少污泥产生量，减少二次污染。
附图说明
[0031]图1为本专利技术的一种铁系
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芬顿难降解废水处理反应器的结构示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁系
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芬顿难降解废水处理反应器，其特征在于：包括反应器本体(100)，所述反应器本体(100)底部外周设置有环形布水装置(200)，反应器本体(100)顶部设置有三相分离装置(300)，反应器本体(100)内部填充有铁系催化剂；从反应器本体(100)顶端自上而下延伸设置有搅拌装置(400)，搅拌装置(400)竖直设置在反应器本体(100)内部，并且搅拌装置(400)底部位于布水装置(200)上方，其中搅拌装置(400)包括第一搅拌区(410)、第二搅拌区(420)和第三搅拌区(430)，第一搅拌区(410)靠近反应器本体(100)顶端位置处，第三搅拌区(430)靠近反应器本体(100)底端位置处，第二搅拌区(420)位于第一搅拌区(410)与第三搅拌区(430)之间。2.根据权利要求1所述的一种铁系
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芬顿难降解废水处理反应器，其特征在于：所述第一搅拌区(410)、第二搅拌区(420)和第三搅拌区(430)之间的高度比为1：(1.2～1.8)：1。3.根据权利要求1所述的一种铁系
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芬顿难降解废水处理反应器，其特征在于：所述第一搅拌区(410)内设置有第一搅拌桨叶(4101)，第二搅拌区(420)内设置有第二搅拌桨叶(4201)，第三搅拌区(430)内设置有第三搅拌桨叶(4301)，第一搅拌桨叶(4101)的数量N1与第三搅拌桨叶(4301)的数量N3相同，并且小于第二搅拌桨叶(4201)的数量N2，即N1＝N3<N2。4.根据权利要求1所述的一种铁系
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芬顿难降解废水处理反应器，其特征在于：所述反应器本体(100)的高径比为(2～2.5)：1。5.根据权利要求1所述的一种铁系
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芬顿难降解废水处理反应器，其特征在于：所述布水装置(200)是一种环形旋流布水装置，所述布水装置(200)包括布水主管(210)和若干布水支管(220)，布水主管(210)与布水支管...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜笔存，向阳，于伟华，吴江涛，卢正辉，李潭，
申请(专利权)人：南京环保产业创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：