CN203794682U - 一种内循环fenton流化床反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种内循环fenton流化床反应器，包括罐体，罐体底部设置有进水管，罐体内从上至下依次为清水区、固液分离区、反应区；清水区的上方设置有配水槽，配水槽的底部与中心回流管相通，中心回流管与设置在反应区的布水器相通；配水槽内设置有内循环管，内循环管的另一端依次穿过清水区、固液分离区后伸入到反应区，内循环管还与真空泵相连；所述进水管与布水管相连，布水管呈圆环状并环绕于布水器的下方，布水管上设置有若干个布水管喷嘴，布水管的外围设置有挡流板，挡流板上设置有缺口，缺口位于布水管喷嘴的前方。本方案能提高污水处理的效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及污水处理设备领域，具体涉及一种内循环fenton流化床反应器。
背景技术
随着国民经济的发展，环境污染日益严重，国家对企业污水排放指标逐步提高，原有的普通物理、化学处理及厌氧、好氧生化处理不再能满足治污需要，于是强氧化工艺孕育而生，强氧化工艺主要利用其产生的或投加的具有较高电位的强氧化物质氧化污水中的有机污染物使其转化为水和无机物，从而实现治污的目的。
Fenton氧化工艺就是众多氧化工艺中的一种，该技术是利用Fenton试剂，在Fe2+的催化下H2O2能产生活泼的羟基自由基，从而引发自由基链反应，加快有机物和还原性物质的氧化。该工艺在实际应用过程中普遍存在反应效率低，药剂投加量大，反应产生的污泥量大的缺点。
目前的fenton反应器中，反应器多为罐体，罐体通常采用空气搅拌。空气搅拌一般采用罗茨风机，由于罐体高度较高所需的风压较大动力消耗高；空气搅拌管一般采用穿孔管形式，由于罐体内截留了大量的铁氧体，一旦停止搅拌或系统停运，大量的铁氧体通过通气孔回灌到搅拌管内极易产生堵塞。且空气搅拌系统位于罐体底部，一旦堵塞维修难度较大，必须进行清罐，严重影响正常操作运行。
布水器是污水处理领域中厌氧反应器常用的设备，在Fenton氧化反应器中几乎没有使用。已有的厌氧反应器中的布水器结构较简单：包括一个锥形布水罩及布水管组成，实现旋流只能依靠布水管出水自身的旋流，出现了布水管喷嘴附近液体搅动尚可，其他区域基本没有搅动，搅拌能力差，死区较多，难以实现罐体整个截面的旋流的弊端。
实用新型内容：
围绕fenton氧化工艺反应器在实际应用中出现的问题，本方案提供了一种能提高反应效率，减少药剂投放量和污泥产量的反应器。
为了实现上述目的，本方案采用如下技术方案：
一种内循环fenton流化床反应器，包括罐体，罐体底部设置有进水管，罐体内从上至下依次为清水区、固液分离区、反应区；清水区的上方设置有配水槽，配水槽的底部与中心回流管相通，中心回流管与设置在反应区的布水器相通；配水槽内设置有内循环管，内循环管的另一端依次穿过清水区、固液分离区后伸入到反应区，内循环管还与真空泵相连；
所述进水管与布水管相连，布水管呈圆环状并环绕于布水器的下方，布水管上设置有若干个布水管喷嘴，布水管的外围设置有挡流板，挡流板上设置有缺口，缺口位于布水管喷嘴的前方。
优选的，所述内循环管为至少为2根。
优选的，所述清水区上方还设置有出水槽，出水槽与出水管相通。
本实用新型的工作原理为：废水由罐体底部的进水管进入，与内循环回流水一起经布水器均匀进入罐体。废水首先进入反应区，在反应区废水中难降解的有机物与fenton试剂产生的大量羟基自由基发生反应，实现氧化降解的作用。废水在上升至固液分离区前，本方案设置内循环管，利用真空泵将氧化降解后的水提升至罐体顶部的配水槽，在配水槽投加双氧水后再通过中心回流管利用配水槽内水的势能作用，回流至罐体底部与废水混合后通过罐体底部的布水器进入反应区实现了罐体的内循环。废水经处理后上升至固液分离区，在该区域废水反应过程中生产的大量铁氧体得以截留在罐体内，减少了亚铁盐的投加量，减低了运行费用，同时大量的铁氧体得以回用减少了污泥产量。经固液分离后的废水继续上升至清水区，通过出水槽收集后排出罐体。
本实用新型的有益效果为：与现有的fenton反应器相比，本方案设置了固液分离区：有效截留反应过程中产生的大量铁氧体，铁氧体对H2O2生产羟基自由基具有催化作用，减少了亚铁盐的投加量，同时减少了系统的排泥量。
设置了内循环系统，实现了废水的内部循环，加强了罐体内搅拌作用，增强了传质过程，提高了反应效率。
较为重要的一点是，本方案的fenton反应器设置了布水器，废水与经中心回流管的循环水混合并处于旋流状态均匀分布到罐体截面，带动了罐体内的铁氧体使其呈现悬浮状态，起到了搅拌作用，提高了传质效果，得到了较高的反应效率。
附图说明：
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型中布水器的外部结构示意图；
图3是本实用新型中布水器的内部结构示意图；
其中：1、内循环管，2、配水槽，3、出水槽，4、中心回流管，5、布水器，6、清水区，7、固液分离区，8、反应区，9、进水管，10、出水管，11、真空泵，12、挡流板，13、缺口，14、布水管，15、布水管喷嘴，16、罐体，17、内部导流板。
具体实施方式：
实施例1：一种内循环fenton流化床反应器，其结构如图1-3所示：包括罐体16，罐体16底部设置有进水管9，罐体16内从上至下依次为清水区6、固液分离区7、反应区8；清水区6的上方设置有配水槽2，配水槽2的底部与中心回流管4相通，中心回流管4与设置在反应区8的布水器5相通；配水槽2内设置有内循环管1，内循环管1的另一端依次穿过清水区6、固液分离区后7伸入到反应区8，内循环管1还与真空泵11相连；
所述进水管9与布水管14相连，布水管14呈圆环状并环绕于布水器5的下方，布水管上14设置有若干个布水管喷嘴15，布水管14的外围设置有挡流板12，挡流板12上设置有缺口13，缺口13位于布水管喷嘴15的前方；所述内循环管1至少为2根；所述清水区6上方还设置有出水槽3，出水槽3与出水管10相通。
本实用新型的工作原理为：废水由罐体16的底部的进水管9进入，与内循环回流水一起经布水器5均匀进入罐体16。废水首先进入反应区8，在反应区8废水中难降解的有机物与fenton试剂产生的大量羟基自由基发生反应，实现氧化降解的作用。废水在上升至固液分离区7前，本方案设置有内循环管1，利用真空泵11将氧化降解后的水提升至罐体1顶部的配水槽2，在配水槽2投加双氧水后再通过中心回流管1利用配水槽2内水的势能作用，回流至罐体16底部与废水混合后通过罐体16底部的布水器5进入反应区8实现了罐体16的内循环。废水经处理后上升至固液分离区7，在该区域废水反应过程中生产的大量铁氧体得以截留在罐体16内，减少了亚铁盐的投加量，减低了运行费用，同时大量的铁氧体得以回用减少了污泥产量。经固液分离后的废水继续上升至清水区6，通过出水槽3收集后排出罐体16。
本方案与现有的fenton反应器相比，本方案设置了固液分离区7：有效截留反应过程中产生的大量铁氧体，铁氧体对H2O2生产羟基自由基具有催化作用，减少了亚铁盐的投加量，同时减少了系统的排泥量。
同时还设置了内循环系统，实现了废水的内部循环，加强了罐体16内搅拌作用，增强了传质过程，提高了反应效率。
较为重要的一点是，本方案的fenton反应器设置了布水器5，废水与经中心回流管4的循环水混合并处于旋流状态均匀分布到罐体16截面，带动了反应区8内的铁氧体使其呈现悬浮状态，起到了搅拌作用，提高了传质效果，得到了较高的反应效率。
本方案的布水器5相对于现有的普通布水器，增加了内部导流板17，内部导流板17的作用使通过中心回流管4回流的大量循环水实现了旋流，使得铁氧体处于悬浮状态，增大了反应速率，罐体16内液体旋流动力充足，降低了死区范围。
布水器5的下沿设置挡流板12，布水管喷嘴15高度设置在挡流板12中心，以加强布水管喷嘴15及循环水的旋流搅拌作用。
布水器5的下沿挡流板12，在布水管喷嘴15的前方设置缺口13，在布水管喷嘴15高速喷射的过程中带动周围的液体一起流动，布水器5以外区域的液体被大量的“吸入”参与旋流，保证了罐体16整个截面实现旋流状态。
内循环管1、配水槽2、中心回流管4构成本方案的内循环系统。本方案的内循环系统与目前采用较多的罐体底部空气搅拌比较,该搅拌形式位于罐体顶部，不易堵塞，后期维护管理简单；同时动力消耗低。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (3)
1.一种内循环fenton流化床反应器，包括罐体，罐体底部设置有进水管，其特征在于：罐体内从上至下依次为清水区、固液分离区、反应区；清水区的上方设置有配水槽，配水槽的底部与中心回流管相通，中心回流管与设置在反应区的布水器相通；配水槽内设置有内循环管，内循环管的另一端依次穿过清水区、固液分离区后伸入到反应区，内循环管还与真空泵相连；
所述进水管与布水管相连，布水管呈圆环状并环绕于布水器的下方，布水管上设置有若干个布水管喷嘴，布水管的外围设置有挡流板，挡流板上设置有缺口，缺口位于布水管喷嘴的前方。
2.根据权利要求1所述的内循环fenton流化床反应器，其特征在于：所述内循环管至少为2根。
3.根据权利要求1所述的内循环fenton流化床反应器，其特征在于：所述清水区上方还设置有出水槽，出水槽与出水管相通。
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