CN109231575A - 一体化芬顿反应器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一体化芬顿反应器，属于废水处理领域。该反应器包括反应区腔体、沉淀区腔体、缓冲区、外循环系统、进水口、加药口及出水堰，所述反应区腔体下方设置有沉淀区，反应区与沉淀区间设置有缓冲区，所述外循环系统管路进出水口分别与反应区腔体及沉淀区腔体相连，所述进水口、加药口与沉淀区相通，废水和药剂自沉淀区进入反应区，经流化反应后，再由外循环系统进入沉淀区。较大的沉淀区腔体直径能保证全部絮体都能得到沉淀分离，缓冲区的设置使得部分随水流上流的絮体能得到二次沉淀，并实现废水与药剂的充分混匀，增大流化反应效率的同时，保证系统不被氢氧化物絮体所堵塞。
Description
技术领域
本发明属于废水处理领域，涉及一种一体化芬顿反应器。
背景技术
随着环境要求日趋严格，工业废水处理的重要性日益凸显。芬顿反应器作为处理废水的一种重要设备，在工业废水处理中应用越来越广泛。
芬顿反应器利用二价铁离子作为催化剂，催化双氧水产生氧化性极强的羟基自由基，能够无选择的氧化废水中大多数有机物，被用来处理许多难降解废水。在芬顿反应器内添加流化颗粒，能够将芬顿反应中产生的铁泥结晶在活性颗粒表面，为芬顿反应提供异相催化反应点位，提高催化剂利用效率，降低废水处理费用。
芬顿反应器内进行水处理时，通常希望废水、药剂与活性颗粒之间充分接触和混合。混合越均匀，水处理效率越高，运行也越稳定。目前，传统的芬顿反应器通常通过设置布水装置来实现废水、药剂在反应器中的均匀分布，并通过外循环系统来实现反应器中活性颗粒的流化，从而实现废水、药剂、活性颗粒的充分接触，以提高废水处理效果。但是，在工程实践中，由于反应器内不断产生铁的氢氧化物等沉淀物，因此容易导致堵塞承托层颗粒物，影响反应器的连续运行。
专利文件CN 107986502 A公开了一种自带沉淀区的芬顿反应器，该专利中沉淀区与反应器本体具有相同的且较小的直径，因此在回流废水及氢氧化物絮体混合液进入沉淀区内时，较快的流速会导致氢氧化物絮体并不能沉淀完全，部分絮体仍会随水流向上，进入承托层而造成堵塞。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种一体化芬顿反应器，以实现氢氧化物絮体的完全沉淀及排除，以解决传统芬顿流化床反应器易堵塞的技术难题。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一体化芬顿反应器，包括反应区腔体、沉淀区腔体、缓冲区、外循环系统、进水口、加药口和出水堰，所述反应区腔体下方设置有沉淀区，反应区与沉淀区间设置有缓冲区，所述外循环系统管路进出水口分别与反应区腔体及沉淀区腔体相连，所述进水口、加药口与沉淀区相通，废水和药剂自沉淀区进入反应区，经流化反应后，再由外循环系统进入沉淀区；
所述的反应区腔体内设置有流化反应区，所述的流化反应区内设置有填料层；
所述的反应区和缓冲区之间用设置在反应区腔体内的布水滤板隔开；
所述的填料层位于布水滤板上方，包括承托层及设置在承托层上方的流化颗粒层；
所述的布水滤板上均匀设置有多个孔径略大于活性颗粒直径的布水孔。
进一步，所述承托层为粒径1目～3目的活性颗粒。
进一步，所述流化颗粒层为粒径20目～40目的活性颗粒。
进一步，所述的缓冲区为锥形结构，其斜边与反应区腔体的夹角为100°～160°。
进一步，所述的缓冲区高度为0.5～1.0米。
进一步，所述反应区腔体为圆形结构，沉淀区上部、中部为圆形结构，下部为锥形结构的泥斗。
进一步，所述沉淀区腔体与反应区腔体直径之比为1.5～5.0。
进一步，所述沉淀区底部设置有至少一个排污口。
进一步，所述外循环系统包括循环水管及循环水泵，所述循环水管两端分别与流化反应区中部和沉淀区中部连接，由流化反应区中部进水，沉淀区中部出水。
进一步，所述进水口、加药口分别与循环管出水管相连，进水口、加药口分别设置有阀门开关。
本发明的有益效果在于：本发明通过设置于反应区下方的沉淀区分离反应过程中产生的氢氧化物絮体，防止流化区承托层的堵塞，较大的沉淀区腔体直径保证全部的絮体都能沉降至沉淀区底部得到排除，缓冲区的设置一方面保证部分随水流上流的絮体二次沉降下来，另一方面锥形结构的缓冲区能有效避免死区现象的发生，可以使得废水与药剂在此区域内充分混合，增加流化反应效率。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明优选实施例的结构示意图。
附图标记：1-进水口，2-加药口，3-出水堰，4-出水口，5-排污口，6-循环水管，7-循环水泵，8-反应区腔体，9-流化颗粒层，10-承托层，11-布水滤板，12-缓冲区，13-沉淀区腔体，14-泥斗。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
如图1所示，一种一体化芬顿反应器，包括反应区腔体8、沉淀区腔体13、缓冲区12、循环水管6、进水口1、加药口2及出水堰3，反应区腔体8内设置有流化颗粒层9及承托层10，沉淀区腔体13设置在反应区腔体8下方，并通过缓冲区12与反应区腔体相连，反应区腔体8连接出水堰3，出水堰3连接出水口4，循环管路6连接反应区腔体8及沉淀区腔体13，通过循环水泵7将反应区内废水混合液回流至沉淀区，使得废水中氢氧化物絮体在沉淀区13中得到分离沉淀，防止其累积并堵塞系统，进水口1及加药口2与循环管路6相连并随回流水进入沉淀区，通过缓冲区12实现废水与药剂的均匀混合，增大流化反应效率，并使得部分随水流上流的絮体在缓冲区12充分沉淀下来。
优选地，在反应区腔体内设置布水滤板11，分隔反应区腔体8与缓冲区12，布水滤板11上有多个孔径略大于活性颗粒直径的布水孔，实现反应器内均匀布水。
优选地，布水滤板11上方设置有承托层10及流化颗粒层9，所述承托层为粒径1目～3目的活性颗粒，所述流化颗粒层为粒径20目～40目的活性颗粒。
反应区腔体8为圆形结构，缓冲区12为锥形结构，沉淀区腔体13上部、中部为圆形结构，下部为锥形结构泥斗14，沉淀区底部设置有至少一个排污口5。
优选地，所述缓冲区12斜边与反应区腔体8夹角为150°，缓冲区高度为0.5m。
优选地，所述沉淀区腔体13与反应区腔体8的直径之比为2.3。
所述外循环系统包括循环水管6及循环水泵7，循环水管6两端分别与反应器腔体8中部和沉淀区腔体13中部连接，由反应器腔体8中部进水，沉淀区腔体13中部出水，反应器腔体8抽水送入沉淀池中部，循环流量需保证流化颗粒流化状态良好。
所述进水口1与循环管出水管相连，包括可以开、闭的阀门；所述加药口2与循环管出水管相连，包括可以开、闭的阀门。
(1)通过设置的沉淀区腔体13，使得芬顿反应产生的氢氧化物絮体在沉淀区中得到分离沉淀，较大的沉淀区腔体直径保证在较快的流速下，所有絮体都能得到沉淀分离。
(2)通过设置的缓冲区12，使得部分随水流上流的絮体能通过重力二次沉降下来，保证絮体的去除率，同时使废水与药剂在缓冲区内实现均匀混合，可有效提高流化反应效率。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一体化芬顿反应器，包括反应区腔体、沉淀区腔体、缓冲区、外循环系统、进水口、加药口和出水堰，其特征在于：
所述反应区腔体下方设置有沉淀区，反应区与沉淀区间设置有缓冲区，所述外循环系统管路进出水口分别与反应区腔体及沉淀区腔体相连，所述进水口、加药口与沉淀区相通，废水和药剂自沉淀区进入反应区，经流化反应后，再由外循环系统进入沉淀区；
所述的反应区腔体内设置有流化反应区，所述的流化反应区内设置有填料层；
所述的反应区和缓冲区之间用设置在反应区腔体内的布水滤板隔开；
所述的填料层位于布水滤板上方，包括承托层及设置在承托层上方的流化颗粒层；
所述的布水滤板上均匀设置有多个孔径略大于活性颗粒直径的布水孔。
2.根据权利要求1所述的一体化芬顿反应器，其特征在于：所述承托层为粒径1目～3目的活性颗粒。
3.根据权利要求1所述的一体化芬顿反应器，其特征在于：所述流化颗粒层为粒径20目～40目的活性颗粒。
4.根据权利要求1所述的一体化芬顿反应器，其特征在于：所述的缓冲区为锥形结构，其斜边与反应区腔体的夹角为100°～160°。
5.根据权利要求1所述的一体化芬顿反应器，其特征在于：所述的缓冲区高度为0.5～1.0米。
6.根据权利要求1所述的一体化芬顿反应器，其特征在于：所述反应区腔体为圆形结构，沉淀区上部、中部为圆形结构，下部为锥形结构的泥斗。
7.根据权利要求1所述的一体化芬顿反应器，其特征在于：所述沉淀区腔体与反应区腔体直径之比为1.5～5.0。
8.根据权利要求1所述的一体化芬顿反应器，其特征在于：所述沉淀区底部设置有至少一个排污口。
9.根据权利要求1所述的一体化芬顿反应器，其特征在于：所述外循环系统包括循环水管及循环水泵，所述循环水管两端分别与流化反应区中部和沉淀区中部连接，由流化反应区中部进水，沉淀区中部出水。
10.根据权利要求1所述的一体化芬顿反应器，其特征在于：所述进水口、加药口分别与循环管出水管相连，进水口、加药口分别设置有阀门开关。
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