CN205740469U - 一种双循环流化床Fenton反应器 - Google Patents

Abstract

一种双循环流化床Fenton反应器，它包括塔体、水循环系统和污泥循环系统，所述塔体为圆柱形，塔体顶部为处理水流出口，下部依次设有圆锥形的沉降斗、污泥储存斗和污泥排出口；所述水循环系统包括依次设置的循环水泵、循环水进口、进水喷头和循环水出口，所述污泥循环系统包括依次设置的污泥循环出口、污泥循环泵、污泥循环进口、污泥分布器和导流筒；所述导流筒为中空筒状结构，设置在塔体的中下部，所述进水喷头位于导流筒内，进水喷头向上布置。所述反应器能够有效提高反应器的流体速度，增加系统承载能力，并具有占用空间小、节约运行成本的特点。

Description

一种双循环流化床Fenton反应器

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，特别是一种用于废水处理的双循环流化床反应器。

背景技术

工业生产排出的废水中通常含有大量的有机化合物，由于部分有机物质成分复杂、不易生物降解，采用传统的生化处理方法很难将其达标处理。近年发展起来的污水氧化技术为处理含有成分复杂有机物的污水提供一种有效的方法，其中Fenton氧化技术是一种有机物高级氧化技术，它采用加入亚铁盐和过氧化氢组合试剂的方式氧化降解有机物质。Fenton试剂产生的羟基自由基^·OH的氧化能力(2.80V)仅次于氟(3.03V)，可以无选择地直接将大分子难降解有机物氧化降解成低毒或无毒的小分子物质，如二氧化碳/一氧化碳、水和无机盐，且不会产生二次污染。因此该技术具有氧化效率高、能力强，反应条件温和，使用范围较广的特点。现有的芬顿流化床工艺如专利CN204779004介绍一种有机废水循环流化床Fenton反应器，它含有反应槽和沉淀槽分别进行水循环处理和污泥水循环处理，存在反应设备多、占用空间大、管路复杂的缺点。

另外由于反应过程中污泥量的增加要求更快的流化速度，提高了反应器内流体控制的要求，然而流化床形式的Fenton反应需要一定的反应时间，致使在有限长度的反应容器中，难于提高流速，因此现有的反应器普遍存在流速过低，承载力小的问题，这种矛盾增加了流化床技术的应用难度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种双循环流化床Fenton反应器，能够有效提高反应器的流体速度，增加系统承载能力，并具有占用空间小、节约运行成本的特点。

本实用新型的技术问题是以下述技术方案实现的：

一种双循环流化床Fenton反应器，它包括塔体、水循环系统和污泥循环系统，所述塔体为圆柱形，塔体顶部为处理水流出口，下部依次设有圆锥形的沉降斗、污泥储存斗和污泥排出口；所述水循环系统包括依次设置的循环水泵、循环水进口、进水喷头和循环水出口，所述污泥循环系统包括依次设置的污泥循环出口、污泥循环泵、污泥循环进口、污泥分布器和导流筒；所述导流筒为中空筒状结构，设置在塔体的中下部，所述进水喷头位于导流筒内，进水喷头向上布置。

上述双循环流化床Fenton反应器，所述导流筒的底部设置沉降挡板，沉降挡板为伞形结构。

上述双循环流化床Fenton反应器，所述污泥分布器包括环管和均布在环管上表面的污泥喷头，所述环管设置在导流筒的外部并位于进水喷头的下方。

上述双循环流化床Fenton反应器，所述污泥喷头呈相同的角度倾斜安装在环管上。

上述双循环流化床Fenton反应器，所述塔体上部设置分离器，所述分离器可以为斜管斜板沉降器，也可以在分离器内装入填料形成填料层。

本实用新型采用内外双循环的流体形式，内循环为污泥和废水在进水喷头的作用下在塔体内进行上下对流的水循环；从反应物来说，是初次反应物的循环。外循环是回落至塔底的污泥从塔外泵至污泥喷头重新喷回塔内的污泥循环；从反应物来说，是二次重新参与反应的物质。反应器内污泥循环形成的二次流与水循环形成的纵向对流互为补充，共同提高传质速率和反应器截面流体的速度，动态增加流体系统的承载力，保证了塔体内反应物质的停留时间。同时保证反应物混合快速充分，有利于氧化反应的有效进行，提高了系统反应效率，降低了污泥的产量。

塔体采用集成立式布置，仅用一个反应器就完成水和污泥的双循环，反应设备少、占用空间需求小，降低运行成本。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型污泥分布器的结构示意图。

图中各标号清单为：1、循环水出口，2、分离器，3、循环水泵，4、循环水进口，5、污泥喷头，6、沉降挡板，7、沉降斗，8、污泥储存斗，9、污泥排出口，10、处理水出口，11、溢流堰，12、塔体，13、导流筒，14、进水喷头，15、污泥循环进口，16、污泥循环泵，17、污泥循环出口，18、污泥分布器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型包括塔体12、水循环系统和污泥循环系统，所述塔体为圆柱形，下部设置有圆锥形的沉降斗7，沉降斗7的底部依次为污泥储存斗8和污泥排出口9。塔体的顶部设有溢流堰11，溢流堰为中空的筒状结构，塔体顶部的侧壁设有处理水出口10，从溢流堰11溢出的含有悬浮物较少的废水经处理水出口10流出。溢流堰11下部安装分离器2，分离器可以为斜管斜板沉降器，也可在分离器内装入填料形成填料层，因此不需改动设备即可支持不同的反应系统，扩展性好。

所述水循环系统包括循环水泵3、循环水进口4、进水喷头14和循环水出口1。水循环的一端为依次连接的塔体中下部的循环水泵3、循环水进口4和进水喷头14，水循环的另一端为溢流堰11下部的循环水出口1，循环水出口1低于处理水出口10，废水从溢流堰溢出后优先从循环水出口1流出，使溢流堰出水优先进行水循环。循环水出口1连接至循环水泵3前端。所述污泥循环系统包括污泥循环出口17、污泥循环泵16、污泥循环进口15、污泥分布器18和污泥阻降装置，所述污泥阻降装置设置在塔体中下部。污泥循环为途经污泥循环泵16、污泥循环进口15、污泥分布器18、塔体内部的沉降斗7和污泥储存斗侧壁的污泥循环出口17组成的循环。

所述污泥阻降装置包括导流筒13与导流筒13底部的沉降挡板6，导流筒为中空的筒状结构，沉降挡板6为伞形结构，两者结合能够阻挡较轻污泥的沉降，共同构成污泥动态沉降阻挡区。进水喷头14伸入导流筒13内部，进水喷头14向上喷出的水使导流筒内的流速快于外部，在导流筒内形成负压，使被阻挡的较轻的污泥和处理废水进入导流筒内继续进行反应，同时进一步阻止其沉降。较重污泥向下沉降的过程中由沉降斗7引导进入污泥储存斗8，轻重污泥的分离提高了污泥回流的效率。

如图2所示，污泥分布器18由环管与均匀分布在上表面的污泥喷头5共同组成，污泥分布器18位于进水喷头14的下方，环管设置在导流筒13的外部并以导流桶为轴心同心布置。污泥喷头5呈相同角度倾斜安装在环管上，污泥喷头喷出的流体产生环切向的初速度，形成污泥的环向流动，能够增加污泥和废水的混合效果。

以下对本实用新型的工作过程做进一步说明：

水循环系统的工作过程为：药加入原水中形成药液，药品为亚铁盐和H₂O₂。药液与循环水的回流部分混合后通过循环水泵3由进水喷头14喷射入塔体的反应区，药液与污泥充分混合并反应。由于药液射入的速度快于普通Fenton反应器，提高了流体承载力，增加了对流频率。反应生成的较大絮凝物被分离器2所拦截，被拦截的絮凝物主要由三价铁构成，从而形成三价铁异相催化区，抑制了过多三价铁的生成，使二价铁更多参与氧化反应，节约了药剂用量。经过分离器2的处理水进入溢流堰11，溢流堰阻挡了稍大污泥，从溢流堰11流出的较浑浊的处理水由循环水出口1流出进入循环水的回流部分，上部清洁的水由处理水出口10流出。

污泥循环系统的工作过程为：污泥循环泵16启动，将沉降于污泥储存斗8的富含二价铁污泥泵入污泥分布器18，与药液混合进行氧化反应，反应过程中的较轻的污泥沿塔体向上移动，较重的污泥向下沉降至沉降斗7。通过污泥循环节约了反应试剂用量，提高了反应效率。污泥喷头5的环形倾斜布置，使污泥循环流形成环形射流，产生二次流搅拌，促进有机废水的氧化反应均匀有效进行，具有节约亚铁盐用量、降低污泥产量的优点。

Claims (5)

1.一种双循环流化床Fenton反应器，其特征在于，它包括塔体（12）、水循环系统和污泥循环系统，所述塔体为圆柱形，塔体顶部为处理水流出口（10），下部依次设有圆锥形的沉降斗（7）、污泥储存斗（8）和污泥排出口（9）；所述水循环系统包括依次设置的循环水泵（3）、循环水进口（4）、进水喷头（14）和循环水出口（1），所述污泥循环系统包括依次设置的污泥循环出口（17）、污泥循环泵（16）、污泥循环进口（15）、污泥分布器（18）和导流筒（13）；所述导流筒（13）为中空筒状结构，设置在塔体的中下部，所述进水喷头（14）位于导流筒（13）内，进水喷头（14）向上布置。

2.根据权利要求1所述的双循环流化床Fenton反应器，其特征在于，所述导流筒（13）的底部设置沉降挡板（6），沉降挡板（6）为伞形结构。

3.根据权利要求2所述的双循环流化床Fenton反应器，其特征在于，所述污泥分布器（18）包括环管和均布在环管上表面的污泥喷头（5），所述环管设置在导流筒（13）的外部并位于进水喷头（14）的下方。

4.根据权利要求3所述的双循环流化床Fenton反应器，其特征在于，所述污泥喷头（5）呈相同的角度倾斜安装在环管上。

5.根据权利要求1-4任一项所述的双循环流化床Fenton反应器，其特征在于，所述塔体上部设置分离器（2），所述分离器为斜管斜板沉降器或在分离器内装入填料形成填料层。