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CN103803694A - 一体化高效芬顿沉淀装置 - Google Patents

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Abstract

一体化高效芬顿沉淀装置，包括从左往右依次设置的环形反应室、絮凝反应室以及泥水分离室，所述环形反应室由四层筒体套设成，其由内向外依次为中心斗式接触室、溢流室、芬顿反应室以及氧化反应室，所述斗式接触室由上段的锥形斗以及下段的混合筒体构成，围绕混合筒体圆心在底部开设有出水孔使其与溢流室相通，所述芬顿反应室底部围绕圆心开设有出水孔，使其与氧化反应室相通，所述氧化反应室顶端设置有溢流槽，溢流槽底端出口连通絮凝反应室，絮凝反应室连通泥水分离室。通过设置环状反应室大大提高了反应效率，大大节省了占地面积，并且其螺旋状排泥管可大大提高排泥效率。

Description

一体化高效芬顿沉淀装置
技术领域
本发明涉及芬顿反应水处理装置，尤其涉及一种一体化高效芬顿沉淀装置。
背景技术
1894年,法国人HJHFenton发现采用Fe2+/H2O2体系能氧化多种有机物。后人为纪念他将亚铁盐和过氧化氢的组合称为Fenton试剂,它能有效氧化去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物,其实质是H2O2在Fe2+的催化作用下生成具有高反应活性的羟基自由基(·OH),·OH可与大多数有机物作用使其降解。随着研究的深入,又把紫外光(UV)、草酸盐(C2O4 2-)等引入Fenton试剂中,使其氧化能力大大增强。从广义上说,Fenton法是利用催化剂、或光辐射、或电化学作用,通过H2O2产生羟基自由基(·OH)处理有机物的技术。 H2O2在Fe2+的催化作用下分解产生·OH,其氧化电位达到2.8V,是除元素氟外最强的无机氧化剂,它通过电子转移等途径将有机物氧化分解成小分子。同时,Fe2+被氧化成Fe3+产生混凝沉淀,去除大量有机物。可见Fenton试剂在水处理中具有氧化和混凝两种作用。Fenton试剂在黑暗中就能降解有机物,节省了设备投资,缺点是H2O2的利用率不高,不能充分矿化有机物。研究表明,利用Fe3+、Mn2+等均相催化剂和铁粉、石墨、铁、锰的氧化矿物等非均相催化剂同样可使H2O2分解产生·OH,因其反应基本过程与Fenton试剂类似而称之为类Fenton体系。如用Fe3+代替Fe2+,由于Fe2+是即时产生的,减少了·OH被Fe2+还原的机会,可提高·OH的利用效率。若在Fenton体系中加入某些络合剂(如C2O4 2-、EDTA等),可增加对有机物的去除率。Fenton试剂氧化有机物的反应，是以铁离子作用于过氧化氢生成羟基自由基，并引发更多的自由基，进攻有机物分子内键，达到将有机物完全无机化或裂解为小分子的目的。
Fe2++ H2O2→Fe3++·OH+OH-        （1）
Fe3++ H2O2→Fe2++·H2O+ H+         （2）
Fe2++·OH→Fe3++OH-              （3）
Fe3++·OH2→Fe2++ H++O2           （4）
·OH+ H2O2→H2O+·OH2           （5）
·O2-+ H2O2→O2 ++·OH+OH-        （6）
经过上述反应生成了一系列的自由基，如·OH、·OH2、·O2-等，这些自由基进一步与有机物发生作用：
R-H+·OH→R·+ H2O
X-+·OH→·X+ OH-
生成的R·和·X进一步与自由基反应，使有机物矿化或转化为易于降解的小分子物质，从而去除部分有机物，并提高可生化性。
现有技术的芬顿氧化沉淀装置一般均设置为一个个并列的反应池用管道相互连接，不但占地面积大而且反应效果并不理想，有待改进。
发明内容
本发明针对现有的技术不足，提供了一种高效的、结构紧凑的、占地面积小的一体化高效芬顿沉淀装置。
本发明为解决上述的技术问题，提供以下的技术方案：一体化高效芬顿沉淀装置，其特征在于包括从左往右依次设置的环形反应室、絮凝反应室以及泥水分离室，所述环形反应室由四层筒体套设成，其由内向外依次为中心斗式接触室、溢流室、芬顿反应室以及氧化反应室，所述斗式接触室由上段的锥形斗以及下段的混合筒体构成，围绕混合筒体圆心在底部开设有出水孔使其与溢流室相通，所述芬顿反应室底部围绕圆心开设有出水孔，使其与氧化反应室相通，所述氧化反应室顶端设置有溢流槽，溢流槽底端出口连通絮凝反应室，絮凝反应室连通泥水分离室。
作为优选，所述絮凝反应室从下往上依次分隔为中和反应区、中间导流区以及絮凝反应区，中和反应区底部设置三角管穿过中间导流区与絮凝反应区连接，中间导流区近下端设置出水口连接泥水分离室，所述中和反应区、絮凝反应区均设置有混合格栅，所述中和反应区连通溢流槽底端出口。
作为优选，所述泥水分离室从上往下依次为溢流槽区、斜管分离区以及底端污泥区，所述污泥区为锥斗状，底端按锥斗的锥度设置有螺旋形排泥管，所述排泥管上均匀开设有排泥孔。所述螺旋形排泥管，由锥底螺旋向上盘旋管制作。克服了现有技术设置于锥斗中心的排泥直管造成的只能对锥斗中心部分的泥进行有效抽吸，而直管周围的泥无法有效排空的问题，使锥斗内形成排泥涡流，大大提高了排泥效率。
作为优选，所述氧化反应室底端设置有环状曝气管。
作为优选，所述混合筒体内填充有直径50mm的多面空心球。
作为优选，所述芬顿反应室和氧化反应室内壁从下往下均间隔交错设置有环形折流挡板。
作为优选，所述芬顿反应室底端设置有环状空气搅拌管。
作为优选，泥水分离室设计斜管填料实现泥水分离，斜管分离区内的斜管填料采用六角蜂窝填料。
为更好的解释本发明的技术方案，以下详细的介绍本发明的工作原理：本装置在运行时废水通过水泵泵入斗式接触室，同时投加芬顿试剂，水流由上部斗式接触室重力作用向下进过充满多面空心球填料的混合筒体内，废水与药剂进过多面空心球的折流、切割、反混的作用进行充分接触，由底部出水孔四周布水，水流进入溢流室并均匀上升，再次由上部四周溢流均匀进入芬顿反应室，水流在芬顿反应室向下的过程中由于环形折板挡流和折回作用，增加了水流路径，同时底部环状空气搅拌管的搅拌作用使得空气上升与水流方向产生逆向流，反应出来的废水由底部均匀四周布水，由底部出水孔进入氧化反应室，进入氧化反应室的废水与环状曝气管直接接触由空气中的氧气直接氧化，水流上升同时受到折流板的折回，反流作用，四周溢流进入溢流槽，溢流出水与中和药剂进入中和反应区，反应室设计混合格栅过筛混合，而后由底部三角管穿过中间导流室进入絮凝反应区，由底部进水和加药经过混合格栅过筛混合，由上部进入中间导流区，再经过中间导流区，导流均匀布水进入泥水分离室，水流由底部布水区均匀布水，上升进入六角蜂窝填料分离区泥水分离，上清液溢流进入溢流槽出水，污泥下落到底部污泥区中由螺旋排泥管完全排除。
本发明的有益效果：本发明通过设置环状反应室大大提高了反应效率，大大节省了占地面积，并且其螺旋状排泥管可大大提高排泥效率。
附图说明
图1为本发明的俯视图。
图2为本发明的A-A剖视图。
具体实施方式
一体化高效芬顿沉淀装置，包括从左往右依次设置的环形反应室001、絮凝反应室002以及泥水分离室003，所述环形反应室001由四层筒体套设成，其由内向外依次为中心斗式接触室011、溢流室012、芬顿反应室013以及氧化反应室014，所述斗式接触室011由上段的锥形斗111以及下段的混合筒体112构成，围绕混合筒体112圆心在底部开设有出水孔113使其与溢流室012相通，所述芬顿反应室013底部围绕圆心开设有出水孔131，使其与氧化反应室014相通，所述氧化反应室014顶端设置有溢流槽141，溢流槽141底端出口连通絮凝反应室002，絮凝反应室002连通泥水分离室003。所述絮凝反应室002从下往上依次为中和反应区021、中间导流区022以及絮凝反应区023，中和反应区021底部设置三角管穿过中间导流区022与絮凝反应区023连接，中间导流区022近下端设置出水口024连接泥水分离室003，所述中和反应区021、絮凝反应区023均设置有混合格栅004，所述中和反应区021连通溢流槽141底端出口。所述泥水分离室003从上往下依次为溢流槽区031、斜管分离区032以及底端污泥区033，所述污泥区033为锥斗状，底端按锥斗的锥度设置有螺旋形排泥管331，所述排泥管331上均匀开设有排泥孔331a。所述氧化反应室014底端设置有环状曝气管142。所述混合筒体112内填充有直径50mm的多面空心球112a。所述芬顿反应室013和氧化反应室014内壁从下往下均间隔交错设置有环形折流挡板005。所述芬顿反应室013底端设置有环状空气搅拌管132。

Claims (7)

1.一体化高效芬顿沉淀装置，其特征在于包括从左往右依次设置的环形反应室、絮凝反应室以及泥水分离室，所述环形反应室由四层筒体套设成，其由内向外依次为中心斗式接触室、溢流室、芬顿反应室以及氧化反应室，所述斗式接触室由上段的锥形斗以及下段的混合筒体构成，围绕混合筒体圆心在底部开设有出水孔使其与溢流室相通，所述芬顿反应室底部围绕圆心开设有出水孔，使其与氧化反应室相通，所述氧化反应室顶端设置有溢流槽，溢流槽底端出口连通絮凝反应室，絮凝反应室连通泥水分离室。
2.根据权利要求1所述的一体化高效芬顿沉淀装置，其特征在于所述絮凝反应室从下往上依次为中和反应区、中间导流区以及絮凝反应区，中和反应区底部设置三角管穿过中间导流区与絮凝反应区连接，中间导流区近下端设置出水口连接泥水分离室，所述中和反应区、絮凝反应区均设置有混合格栅，所述中和反应区连通溢流槽底端出口。
3.根据权利要求1所述的一体化高效芬顿沉淀装置，其特征在于所述泥水分离室从上往下依次为溢流槽区、斜管分离区以及底端污泥区，所述污泥区为锥斗状，底端按锥斗的锥度设置有螺旋形排泥管，所述排泥管上均匀开设有排泥孔。
4.根据权利要求1所述的一体化高效芬顿沉淀装置，其特征在于所述氧化反应室底端设置有环状曝气管。
5.根据权利要求1所述的一体化高效芬顿沉淀装置，其特征在于所述混合筒体内填充有直径50mm的多面空心球。
6.根据权利要求1所述的一体化高效芬顿沉淀装置，其特征在于所述芬顿反应室和氧化反应室内壁从下往下均间隔交错设置有环形折流挡板。
7.根据权利要求1所述的一体化高效芬顿沉淀装置，其特征在于所述芬顿反应室底端设置有环状空气搅拌管。
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