CN205635192U - 一种折流式降解难氧化废水的一体式反应器 - Google Patents

Abstract

一种折流式降解难氧化废水的一体式反应器，包括反应器，反应器外部一侧设有进水管、出水管，所述反应器内依次设有下降区、调节区、铁碳微电解反应区、芬顿氧化区、絮凝沉淀区及导流板，导流板与底部空间构成导流区；铁碳微电解反应区底部设有催化格网，絮凝沉淀区底部设有沉淀槽，沉淀槽底部设有排渣管；铁碳微电解反应区、芬顿氧化区和絮凝沉淀区上部分别设有加药设备；实用新型的有益效果是一体式反应器，具有一体三用的特点，无需管道连接，水流由下而上流经微电解填料产生的摩擦作用可以避免由于填料长期堆积造成板结和钝化，加药量可通过流量计控制，操作简便，可广泛应用于难氧化工业废水的处理。

Description

一种折流式降解难氧化废水的一体式反应器

技术领域

本实用新型涉及工业废水预处理技术领域，尤其是涉及一种折流式降解难氧化废水的一体式反应器。

背景技术

难氧化工业废水涉及工业生产的各个领域，包括：化工、印染、制药等行业，其生产废水所含有机物极难被微生物氧化利用，往往表现出对微生物有毒害作用和抑制性，从而不能直接进入生化处理构筑物。所以，必须在生化处理的前端设置预处理反应工段。预处理的方法有很多，例如：过滤技术、絮凝沉淀(气浮)技术等，这些方法对悬浮有机物有一定的处理效果，但对一些溶解性有机物的去除效果较差。微电解技术是目前处理这类废水较为常用的预处理方法之一，该技术不仅能够破坏难氧化有机物的分子结构，提高废水可生化性，而且能够直接对废水的COD_cr产生一定的去除效果，减轻后续生化工段的处理负荷。

微电解技术对难氧化有机物的作用原理是由Fe和C构成原电池的两个电极，电极反应如下：

阳极(Fe)：Fe-2e→Fe²⁺ φ^θ(Fe²⁺/Fe)＝-0.44V

阴极(C)：2H⁺+2e→2[H]→H₂ φ^θ(H⁺/H₂)＝0.00V

C电极为导电电极，不参与反应，原电池的电极电势差达到0.44v，反应强烈，阴极产生的新生态[H]具有强烈的还原作用，能够短时间内将甲苯、硝基苯类难氧化有机物还原成小分子有机物，这是一些厌氧微生物无法比拟的。同时，微电解反应器内填充铁屑和碳渣提供了大量的电极材料，能够形成无数个微小原电池，从而提供了大量新生态[H]参与反应。而且，铁屑和碳渣为易得、廉价材 料，运行成本低廉，并且利于“以废治废”原则。但是，微电解技术在实际工程应用的过程中由于铁屑和碳渣在长时间的堆积后容易板结，并且铁屑容易钝化，造成反应器过水流量减少、换料频繁等问题。

对于高浓度难氧化废水，采用微电解处理后COD_cr仍然较高，生化处理的负荷相应也较高，造成生化处理停留时间较长，池容较大，基建投资成本较高。铁碳微电解出水中含有一定的Fe²⁺和H⁺，此时在微电解后设置一反应器投加一定量的H₂O₂，就可以利用微电解出水中的Fe²⁺形成芬顿试剂，同时，微电解出水中的H⁺为芬顿反应提供了酸性条件，利于反应进行。芬顿试剂的作用原理是Fe²⁺和H₂O₂在酸性条件下共存时，能够产生大量羟基自由基，具有强氧化性，能够快速氧化微电解出水中的小分子有机物。并且，Fe²⁺被氧化成Fe³⁺，在后续过程中投加碱调节pH值，就可以形成Fe(OH)₃沉淀，Fe(OH)₃是良好的絮凝剂，能够压缩胶体双电层和对胶体进行网捕共沉，而且Fe(OH)₃本身作为褐铁矿是良好的冶铁原料。因此，整个过程从铁屑的投加开始到最终得到褐铁矿，既完成了有机物的去除，又将废铁屑进行了初步加工，形成一定的经济效益，一举两得。

在很多工程应用中，铁碳微电解、芬顿氧化以及絮凝沉淀三个反应过程往往分开，设备、管道、安装等费用较高。

实用新型内容

为克服上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种折流式降解难氧化废水的一体式反应器，包括反应器，反应器外部一侧设有进水管，另一侧设有出水管，所述反应器内依次设有下降区、调节区、铁碳微电解反应区、芬顿氧化区、絮凝沉淀区，下降区、调节区、铁碳微电解反应区、芬顿氧化区及絮凝沉淀区之间设有导流板，导流板与底部空间构成导流区；铁碳微电解反应区底部设有催化格网，絮凝沉淀区底部设有沉淀槽，沉淀 槽底部设有排渣管；铁碳微电解反应区、芬顿氧化区和絮凝沉淀区上部分别设有加药设备。

所述进水管高于出水管高度，预防铁碳微电解反应区、芬顿氧化区和絮凝沉淀区的水回流。

所述催化格网上设有催化筋，催化格网由至少两根加固筋构成。

所述铁碳微电解反应区、芬顿氧化区、絮凝沉淀区底部两侧呈弧形，弧度60～90。

所述铁碳微电解反应区和芬顿氧化区的数量不少于1个，所述铁碳微电解反应区和芬顿氧化区的个数可根据水质和处理要求的需要设置1个或多个串联。

实用新型的有益效果是：该一体式反应器，具有一体三用的特点，铁碳微电解、芬顿氧化和絮凝沉淀在反应器内部依次推流进行，并无需管道连接；水流由下而上流经微电解填料产生的摩擦作用可以避免由于填料长期堆积造成板结和钝化；根据水质和处理要求可通过增加反应区个数灵活地实现单级或多级处理，加药量可通过流量计控制，操作简便，可广泛应用于难氧化工业废水的处理。

附图说明

图1是本实用新型的主体设备主视图；

图2是催化格网配筋示意图。

具体实施方式

如图1-2示，一种折流式降解难氧化废水的一体式反应器，包括反应器1，反应器1外部一侧设有进水管2，另一侧设有出水管3，所述反应器1内依次设有下降区4、调节区5、铁碳微电解反应区6、芬顿氧化区7、絮凝沉淀区8，下降区4、调节区5、铁碳微电解反应区6、芬顿氧化区7及絮凝沉淀区8之间设 有导流板9，导流板9与底部空间构成导流区10；铁碳微电解反应区6底部设有催化格网11，絮凝沉淀区8底部设有沉淀槽12，沉淀槽12底部设有排渣管13；铁碳微电解反应区6、芬顿氧化区7和絮凝沉淀区8上部分别设有加药设备14，加药设备5可根据反应需要分别投加酸碱或H2O2。

所述进水管2高于出水管3高度，预防铁碳微电解反应区6、芬顿氧化区7和絮凝沉淀区8的水回流。

所述催化格网11上设有催化筋15，催化格网11由至少两根加固筋构成。

所述铁碳微电解反应区6、芬顿氧化区7、絮凝沉淀区8底部两侧呈弧形，弧度60～90。

所述铁碳微电解反应区6和芬顿氧化区7的数量不少于1个，所述铁碳微电解反应区6和芬顿氧化区7的个数可根据水质和处理要求的需要设置1个或多个串联。

工作流程：难氧化废水进入反应器后，通过下降区进入调节区进行均质均量，通过加药设备调节到合适的pH值后，以上升流的方式进行微电解还原处理，难氧化有机物在此被破环、断链降解为小分子有机物，填料底部的催化筋由具有催化作用的金属制成，促进微电解反应，微电解反应出水中含有Fe2+和H+，与加药设备投加的H2O2形成芬顿试剂，对小分子有机物进行强氧化处理，并将Fe2+氧化成Fe3+，再与后面投加的碱形成Fe(OH)3絮体，对废水中的有机污染物和色度进行絮凝沉淀，最终经处理的废水排出反应器，而Fe(OH)3沉淀物由排渣管收集外售。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种折流式降解难氧化废水的一体式反应器，包括反应器(1)，反应器(1)外部一侧设有进水管(2)，另一侧设有出水管(3)，其特征在于：所述反应器(1)内依次设有下降区(4)、调节区(5)、铁碳微电解反应区(6)、芬顿氧化区(7)、絮凝沉淀区(8)，下降区(4)、调节区(5)、铁碳微电解反应区(6)、芬顿氧化区(7)及絮凝沉淀区(8)之间设有导流板(9)，导流板(9)与底部空间构成导流区(10)；铁碳微电解反应区(6)底部设有催化格网(11)，絮凝沉淀区(8)底部设有沉淀槽(12)，沉淀槽(12)底部设有排渣管(13)；铁碳微电解反应区(6)、芬顿氧化区(7)和絮凝沉淀区(8)上部分别设有加药设备(14)。

2.根据权利要求1所述的一种折流式降解难氧化废水的一体式反应器，其特征在于：所述进水管(2)高于出水管(3)高度。

3.根据权利要求1所述的一种折流式降解难氧化废水的一体式反应器，其特征在于：所述催化格网(11)上设有催化筋(15)，催化格网(11)由至少两根加固筋构成。

4.根据权利要求1所述的一种折流式降解难氧化废水的一体式反应器，其特征在于：所述铁碳微电解反应区(6)、芬顿氧化区(7)、絮凝沉淀区(8)底部两侧呈弧形，弧度60～90。

5.根据权利要求1所述的一种折流式降解难氧化废水的一体式反应器，其特征在于：所述铁碳微电解反应区(6)和芬顿氧化区(7)的数量不少于1个。