CN202346816U - 一种Fenton反应用三相反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种Fenton反应用三相反应器，包括反应器主体；在反应器主体内设置有导流筒，反应器主体内底部设置有导气装置；在反应器主体底壁上设置有进气口，所述进气口连接有气泵，反应器主体底部的侧壁上还设置有进水口；反应器主体的上部设置有排水口。采用本实用新型的三相反应器对废水进行处理，由于提高了催化剂和氧化剂的接触效率，所以提高了废水中有机物的矿化值，并且具有铁泥产生量小，催化剂消耗量少的优点。可以使废水CODcr的去除率达到77％以上，出水CODcr浓度可以降低至110mg/L左右；而对色度的去除率可以达到95％以上，出水色度在50度左右。

Description

一种Fenton反应用三相反应器

技术领域

本实用新型涉及废水处理装置，尤其涉及废水处理中Fenton氧化反应用装置。

背景技术

目前，随着我国工业的快速发展，大量的工业污水尤其是含有高浓度难降解有机物的工业污水给水环境带来的极大的压力。针对这些废水，目前常用的处理方法主要是混凝沉淀、气浮等物理方法加上活性污泥法等一些常规的生物处理法。这些常规的方法在对中低浓度有机污水进行处理时具有一定的效果，但是这些方法存在着药剂使用量大、污染物除去效率不高、综合使用成本高等劣势，很难满足我国工业废水排放标准的日益严格的要求。因此以Fenton氧化为代表的高级氧化技术由于具有氧化效率高、反应速率快等优点，逐步受到研究人员的关注。但是传统的Fenton氧化技术存在着铁盐消耗量大、副产品——铁泥产生量多等缺点，促使研究人员将研究重点放在Fenton氧化反应系统的改进上。

现有的Fenton氧化反应系统有两种，一种为传统的均相反应系统，该系统主要是采用溶解态催化铁盐，基本上不能回收，所以副产物铁泥的产生量大，给后续综合处理带来较重的负担。目前也有一些对传统Fenton反应改进的研究，如采用光催化、电Fenton反应等，但是均处于实验室研究阶段。另一种为异相催化Fenton氧化反应器，即采用固相载体负载有效催化剂，然后与废水进行接触反应，是一种新的研究思路。

现有的固液两相反应器Fenton反应系统相对于传统的反应体系，的确能提高反应效率、降低铁泥产量，但由于潜在的外扩散效应，使有机物的矿化存在极限，尤其是针对制浆造纸等含有难降解高分子有机物的废水，很难将有机物完全氧化直接去除。

实用新型内容

(一)实用新型目的

本实用新型旨在克服以上现有技术存在的不足，提供一种Fenton反应用三相反应器，以期提高废水中有机物的矿化极限，从而提高有机物的去除率。

(二)技术方案

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：

本实用新型的Fenton反应用三相反应器，包括反应器主体；在反应器主体内设置有导流筒，反应器主体内底部设置有导气装置；在反应器主体底壁上设置有进气口，所述进气口连接有气泵；反应器主体底部的侧壁上还设置有进水口；反应器主体的上部设置有排水口。

进一步地，所述反应器主体上部设置有溢流槽，所述排水口设置于溢流槽上。

进一步地，所述三相反应器还包括料液储槽，料液储槽的出料口连接有进料泵，进料泵的出料口与反应器主体的进水口连接。

进一步地，所述导气装置为由多个球形珠组成的导气堆。

进一步地，所述球形珠为球形玻璃珠。

进一步地，所述导流筒竖直设置在反应器主体中部，并且靠近导气装置上表面设置。

进一步地，所述进料泵的出料口通过导水管与反应器主体的进水口连接，导水管的出水端位于导气装置上表面的中部。

进一步地，所述反应器主体的底部为倒圆台形。

进一步地，在料液储槽内设置有pH计。

进一步地，在反应器主体内设置有pH计。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果如下：

(1)由于在反应器主体的底壁上设置进气口，所述进气口连接有气泵，通过气泵向反应器内连续鼓气，使Fenton反应成为气-液-固三相反应体系，气体将废水带入导流筒内进行充分的接触反应，尤其提高了催化剂与氧化剂之间的接触效率，有利于消除外扩散效应的影响，提高氧化效果。

(2)由于引入的气相中氧气的存在，氧气提供电子受体，参与氧化反应，提高有机物的氧化效果，可以将氧化产生的小分子，如羧酸等有机污染物进一步去除，提高有机污染物的矿化度，从而使废水的化学需氧量降至较低水平，使废水中CODcr(化学需氧量)的去除率达到77％以上，出水CODcr浓度可以降低至110mg/L左右；而对色度的去除率在95％以上，出水色度在50度左右；另外使用本实用新型的三相反应器进行Fenton反应还具有铁泥产生量小，催化剂消耗量少的优点。

(3)在流体床主体的进水口连接有料液储槽，在料液储槽中对废水的pH值调解到合适的范围后再泵入反应器中，有利于Fenton反应的进行。

(4)导气装置采用由球形珠组成的导气堆，不仅成本较低，而且能够有效的将气相导入到导流筒内。

(5)反应器主体底部设置为倒圆台形，有利于气相在反应器主体中的扩散。

附图说明

图1为本实用新型Fenton反应用三相反应器的结构示意图。

图中标记示意为：1：反应器主体；2：导流筒；3：导气装置；4：气泵；5：进水口；6：溢流槽；7：排水口；8：料液储槽；9：进料泵；10a、10b：pH计；11：导水管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施方式用于解释本实用新型，但不用来限制本实用新型的保护范围。

本实用新型的Fenton反应用三相反应器，包括反应器主体1，在反应器主体1内设置有导流筒2，反应器主体1内底部设置有导气装置3。所述导流筒2优选竖直设置在反应器主体1中部，并且靠近导气装置3上表面设置，导流筒2的作用是对要处理的废水和气体进行导流。在反应器主体1底壁上设置有进气口，所述进气口连接有气泵4。反应器主体1底部的侧壁上还设置有进水口5。反应器主体1的上部设置有溢流槽6，溢流槽6上设置有排水口7，排水口7也可以直接设置在反应器主体1上部，但是排水口7设置于溢流槽6上，排出的水可以在溢流槽6中有一个缓冲，使水流比较稳定的排出。

导气装置3可以为由多个球形珠组成的导气堆，球形珠可以是玻璃球，不仅成本较低，而且能够有效的将气相导入到导流筒2内。

所述反应器主体1的底部优选为倒圆台形。这样在反应器主体1底部的球形珠导气堆也相应的为倒圆台形导气堆，这样下小上大的形状有利于气相在反应器主体1中的扩散。

本实用新型的三相反应器还包括料液储槽8，料液储槽8的出料口连接有进料泵9，所述进料泵9的出料口通过导水管11与反应器主体1的进水口5连接，导水管11的出水端优选位于导气装置3上表面的中部。在料液储槽8里对废水的pH值调解到合适的值后，再泵入到反应器主体1中进行Fenton反应。

为了方便控制反应器主体1内反应液的pH值，可以在反应器主体1内设置pH计10b。为了方便控制料液储槽8内pH值，可以在料液储槽8内设置有pH计10a。

工作原理：本实用新型的Fenton反应用三相反应器使用时，在导气装置3上放置Fenton反应用的固体负载型铁盐催化剂，将要通过Fenton反应净化的废水在料液储槽8中将pH值调到合适范围，然后泵入反应器主体1中，加入双氧水，同时向反应器主体1内持续泵入空气，气体将废水带入导流筒2内进行充分的Fenton反应，并在导流筒2内外密度差的作用下，固体负载型铁盐催化剂从导流筒2外侧沉降到导气装置3上，从而完成在反应器内的循环反应。根据水力停留时间和进水流量的控制，按照设定的反应时间将出水从从反应器主体1内推流到溢流槽6中，然后经排水口7排出。将出水调节pH值到碱性条件，沉淀后外排。

以制浆造纸废水为例，本实用新型的Fenton反应用三相反应器可以使CODcr的去除率达到77％以上，出水CODcr浓度可以降低至110mg/L左右；而对色度的去除率在95％以上，出水色度在50度左右。

以上所述实施例，只是本实用新型的较佳实施例，并非来限制本实用新型实施范围，故凡依本实用新型申请专利范围所述的显而易见的变动，以及其它不脱离本实用新型实质的改动，均应包括在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种Fenton反应用三相反应器，其特征在于：包括反应器主体(1)；在反应器主体(1)内设置有导流筒(2)，反应器主体(1)内底部设置有导气装置(3)；在反应器主体(1)底壁上设置有进气口，所述进气口连接有气泵(4)；反应器主体(1)底部的侧壁上还设置有进水口(5)；反应器主体(1)的上部设置有排水口(7)。

2.根据权利要求1所述的Fenton反应用三相反应器，其特征在于：所述反应器主体(1)上部设置有溢流槽(6)，所述排水口(7)设置于溢流槽(6)上。

3.根据权利要求1或2所述的Fenton反应用三相反应器，其特征在于：所述三相反应器还包括料液储槽(8)，料液储槽(8)的出料口连接有进料泵(9)，进料泵(9)的出料口与反应器主体(1)的进水口(5)连接。

4.根据权利要求3所述的Fenton反应用三相反应器，其特征在于：所述导气装置(3)为由多个球形珠组成的导气堆。

5.根据权利要求4的述的Fenton反应用三相反应器，其特征在于：所述球形珠为球形玻璃珠。

6.根据权利要求4所述的Fenton反应用三相反应器，其特征在于：所述导流筒(2)竖直设置在反应器主体(1)中部，并且靠近导气装置(3)上表面设置。

7.根据权利要求6所述的Fenton反应用三相反应器，其特征在于：所述进料泵(9)的出料口通过导水管(11)与反应器主体(1)的进水口(5)连接，导水管(11)的出水端位于导气装置(3)上表面的中部。

8.根据权利要求7所述的Fenton反应用三相反应器，其特征在于：所述反应器主体(1)的底部为倒圆台形。

9.根据权利要求8所述的Fenton反应用三相反应器，其特征在 于：在料液储槽(6)内设置有pH计(10a)。

10.根据权利要求9所述的Fenton反应用三相反应器，其特征在于：在反应器主体(6)内设置有pH计(10b)。 

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