CN208022767U - 芬顿工艺废水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种芬顿工艺废水处理装置，包括铁泥回流沉淀池以及与之连通的芬顿流化床反应器和终沉池，铁泥回流组件的铁泥回流管道连通铁泥回流沉淀池的铁泥回流出口和芬顿流化床反应器的铁泥回流入口，铁泥回流管道固定设置铁泥回流泵。本装置在芬顿流化床反应器和沉淀池之间设置了铁泥回流沉淀池和铁泥回流组件，充分利用了铁泥回流沉淀池中沉淀的铁泥所含有未反应完全的Fe²⁺以及催化反应生成的Fe³⁺来催化H₂O₂产生羟基自由基而对废水进行氧化处理，在保证氧化反应效率的同时减少了催化剂的用量，降低了成本。

Description

芬顿工艺废水处理装置

技术领域

本实用新型涉及废水处理环保技术领域，尤其涉及一种芬顿工艺废水处理装置。

背景技术

近年来，随着国家污水排放标准的提高，对废水处理的要求和力度也逐渐提高。许多工业企业采用深度处理工艺对废水进行处理，如臭氧高级氧化、芬顿高级氧化等。由于臭氧高级氧化工艺有较强的选择型，未能普遍应用，而芬顿高级氧化工艺具有氧化率高、无选择性和无二次污染的特点，对绝大多数难降解工业废水都有很好的处理效果。

采用芬顿工艺对废水进行深度处理时，需要投加大量Fe²⁺催化H₂O₂产生羟基自由基(·OH)，生成的羟基自由基(·OH)氧化能力强，能在较短的时间内达到处理要求，但这个催化过程中也会产生大量的铁泥，并且，对难降解工业废水处理后会产生许多污泥，污泥是多种固体物质的混合物，通常来说这些污泥都属于危险废物，芬顿工艺处理废水时，既要考虑Fe²⁺、H₂O₂等催化剂的消耗，又要考虑对污泥的处理，这就造成芬顿工艺处理废水的处置费用居高不下。

因此，急需对芬顿工艺处理废水进行改进，既提高对废水处理的效率，又能降低使用成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于对传统的芬顿工艺处理废水进行改进，设计了芬顿工艺废水处理装置，在保证对废水处理效率的同时，减少了催化剂的使用量和污泥的产量。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种芬顿工艺废水处理装置，包括：

一芬顿流化床反应器，芬顿流化床反应器的容器内设置混合液入口、第一布水板、铁泥回流入口和流化催化填料，流化催化填料置于第一布水板上；

一铁泥回流沉淀池，铁泥回流沉淀池设置铁泥回流出口，经芬顿流化床反应器处理的废水流入铁泥回流沉淀池；

一终沉池，终沉池设置碱液投加口，经铁泥回流沉淀池处理的废水流入终沉池；及

一铁泥回流组件，铁泥回流组件的铁泥回流管道连通铁泥回流出口和铁泥回流入口，铁泥回流管道设置铁泥回流泵。

较佳地，芬顿流化床反应器还设置流化循环组件、循环出口和第一出口，第一出口置于容器的顶部，流化催化填料和第一出口之间设置循环出口，流化循环组件连通循环出口和混合液入口。

较佳地，流化循环组件包括循环管道、废水入口、流化泵和催化液入口，循环管道连通循环出口和混合液入口，且连通流化泵、废水入口和催化液入口。

较佳地，催化液入口包括酸加药口、亚铁加药口和H₂O₂加药口。

较佳地，流化循环组件还包括高效混合器，高效混合器将从废水入口、酸加药口、亚铁加药口和H₂O₂加药口中加入到循环管道中的废水、酸、亚铁和H₂O₂混合。

较佳地，还包括第一管道，铁泥回流沉淀池还设置第一入口和第二出口，第一管道连通第一出口和所述第一入口，铁泥回流沉淀池的底部为喇叭状，铁泥回流出口设置于喇叭状的底部。

较佳地，还包括第二管道，终沉池还设置第二入口、排水口和铁泥排放口，第二管道连通第二出口和第二入口，终沉池的底部为喇叭状，铁泥排放口设置于喇叭状的底部。

较佳地，喇叭状的内径从外往内逐渐增大。

较佳地，第一入口和第二出口设置于铁泥回流沉淀池的相对侧，铁泥回流沉淀池还包括第二布水板，第二布水板设置于第一入口的一侧。

较佳地，第二入口和排水口设置于终沉池的相对侧，终沉池还包括第三布水板，第三布水板设置于第二入口的一侧。

与现有技术相比，本实用新型的芬顿工艺废水处理装置在芬顿流化床反应器和沉淀池之间设置了铁泥回流沉淀池和铁泥回流组件，废水从混合液入口进入芬顿流化床反应器，第一布水板上的流化催化填料能够提高催化反应和对废水的氧化反应效率，废水在芬顿流化床反应器中进行催化反应和氧化反应生成铁泥并流入铁泥回流沉淀池，铁泥回流沉淀池将流入废水中的铁泥沉淀，铁泥回流组件具有铁泥回流管道和铁泥回流泵，将沉淀了的铁泥送入芬顿流化床反应器参与催化反应和氧化反应，因铁泥中含有的Fe²⁺以及酸和Fe^{2 +}催化H₂O₂生成的Fe³⁺都能对H₂O₂进行催化反应生成羟基自由基(·OH)而实现对废水的氧化处理，这就可以减少废水中的催化剂添加量，铁泥中所含有的Fe³⁺、Fe²⁺与酸催化H₂O₂生成的羟基自由基(·OH)能对废水进行氧化处理，并不会降低处理氧化处理效率，铁泥回流沉淀池中的上清液流入沉淀池，被沉淀池内的碱液中和而达到排放要求。因此，芬顿工艺废水处理装置充分利用了铁泥中未反应完全的Fe²⁺以及催化反应生成的Fe³⁺来催化H₂O₂产生羟基自由基(·OH)，羟基自由基(·OH)对废水进行氧化处理，在保证氧化反应效率的同时减少了催化剂的用量，降低了成本。

附图说明

图1是本实用新型芬顿工艺废水处理装置的工艺流程图。

具体实施方式

为了详细说明本实用新型的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。

请参照图1，图中箭头所指方向为废水处理中各阶段处理物的流动方向。

芬顿工艺废水处理装置100包括芬顿流化床反应器110、铁泥回流沉淀池120、终沉池130和铁泥回流组件(图中未示出)，芬顿流化床反应器110和铁泥回流沉淀池120藉由第一管道15使经芬顿流化床反应器110处理的废水从芬顿流化床反应器110流入铁泥回流沉淀池120，铁泥回流沉淀池120和终沉池130藉由第二管道25连通使经铁泥回流沉淀池120处理的废水从铁泥回流沉淀池120流入终沉池130，铁泥回流组件的铁泥回流管道21连通铁泥回流沉淀池120的铁泥回流出口18和芬顿流化床反应器110的铁泥回流入口13，铁泥回流管道21设置铁泥回流泵20，铁泥回流组件将在铁泥回流沉淀池120中沉淀的铁泥回流到芬顿流化床反应器110而让铁泥中Fe²⁺和Fe³⁺对H₂O₂再进行催化反应产生羟基自由基，羟基自由基对废水进行氧化处理。

芬顿流化床反应器110的容器1内设置混合液入口11、第一布水板12、铁泥回流入口13、第一出口14和流化催化填料4，流化催化填料4置于第一布水板12上，较佳地，混合液入口11、第一布水板12、流化催化填料4和第一出口14从下往上依次设置，第一出口14设置于容器的顶部，铁泥回流入口13设置在容器1的底部，其中容器1可以选用顶部开口、废水能流出的容器，流化催化填料4可采用海砂、陶粒耐磨填料等，流化状态的流化催化填料4能够增大酸、Fe²⁺、Fe³⁺与H₂O₂之间的反应接触面积和提高它们之间的混合效果，从而提高催化和氧化反应速率和效率。

芬顿流化床反应器110还设置流化循环组件和循环出口2，流化催化填料4和第一出口14之间设置循环出口2，流化循环组件连通循环出口2和混合液入口11。

较佳地，流化循环组件包括循环管道3、高效混合器5、废水入口9、流化泵10和催化液入口，循环管道3连通循环出口2和混合液入口11，且连通流化泵10、废水入口9和催化液入口，催化液入口包括酸加药口8、亚铁加药口7和H₂O₂加药口6，高效混合器5将从废水入口9、酸加药口8、亚铁加药口7和H₂O₂加药口6中加入到循环管道3的废水、酸、亚铁和H₂O₂混合均匀，从而有利于它们之间进行催化反应。流化循环组件起着两个重要的作用：第一，通过循环把加入的废水、酸、亚铁和H₂O₂通过水力混合，充分反应，提高药剂使用效率；第二，通过增大循环水量，使芬顿流化床反应器内部的流化催化填料4中的填料形成一定的流化状态，进一步促进废水、酸、亚铁和H₂O₂它们之间的反应速率。为了控制废水处理各阶段的处理时间、调整各阶段的处理顺序等，根据实际需求，可在循环管道3各连接段中设置开关。

较佳地，铁泥回流沉淀池120设置第一入口16、第二出口23、第二布水板17和铁泥回流出口18，第一管道15连通第一出口14和第一入口16，铁泥回流沉淀池120的底部为喇叭状，喇叭状的内径从铁泥回流沉淀池120外往内逐渐增大，铁泥回流出口18设置于喇叭状的底部，喇叭状底部能够自动的汇聚因液体与固体密度不同而沉淀的铁泥。铁泥回流出口18与铁泥回流泵20、铁泥回流泵20与铁泥回流入口13、及铁泥回流出口18与终沉池130之间皆设有开关，分别为19b，19a，19c。打开开关19a及开关19b，以及关闭开关19c后，铁泥回流管道21上的铁泥回流泵20能将铁泥从铁泥回流出口18送入铁泥回流入口13，另一方面，铁泥回流沉淀池120内的铁泥也可通过打开开关19b和开关19c，以及关闭开关19a而排出铁泥回流沉淀池120外，再进行脱水处理。较佳地，第一入口16和第二出口23设置于铁泥回流沉淀池120顶部的相对侧，第二布水板17设置于第一入口16的一侧，第二布水板17是在一定的工作面积上有规律的布置经芬顿流化床反应器110处理的废水量，实现将经芬顿流化床反应器110处理的废水均匀布水，使流入铁泥回流沉淀池120需处理的废水均一稳定的进入铁泥回流沉淀池120，防止因出现进水波动大而影响处理效果。

较佳地，终沉池130设置第二入口24、排水口28、碱液投加口22、第三布水板26、铁泥排放口30和空气入口27，第二入口24和排水口28设置于终沉池130顶部的相对侧，碱液投加口22、空气入口27和第三布水板26皆设置于第二入口24的一侧，第三布水板26是在一定的工作面积上有规律的布置经铁泥回流沉淀池处理的废水量，实现将经铁泥回流沉淀池处理的废水均匀布水，使需处理的废水均一稳定的进入沉淀池130，防止因出现进水波动大而影响处理效果。第二管道25连通第二出口23和第二入口24将铁泥回流沉淀池120中的上清液流入沉淀池130，碱液投加口22往终沉池130中添加适量的碱液，空气入口27通过空气搅拌使上清液和从碱液投加口22投加的碱液混合均匀，让碱液充分的与上清液反应，调节上清液的pH以使上清液中的金属离子沉淀，上清液达标即可从排水口28沿排水管道29排放，具体地，空气接入方式为穿孔管曝气搅拌。终沉池130的底部为喇叭状，喇叭状的底部内径从终沉池130外往内逐渐增大，以汇聚在终沉池130沉淀的铁泥或其他沉淀物，铁泥排放口30设置于喇叭状的底部，铁泥从铁泥排放口30排出终沉池外而进行脱水处理。

与现有技术相比，本实用新型的芬顿工艺废水处理装置100的流化循环组件将废水、酸、亚铁和H₂O₂混合均匀促进催化反应，并实现容器1内的经氧化处理的废水回流，在芬顿流化床反应器110的容器1内实现对废水的高效氧化处理，铁泥回流组件将在铁泥回流沉淀池120中沉淀的铁泥回流到芬顿流化床反应器110而让铁泥中的Fe²⁺、Fe³⁺对H₂O₂再次进行催化反应生成羟基自由基(·OH)而发生氧化反应，在保证氧化反应效率的同时减少了催化剂的用量，降低了成本，铁泥回流沉淀池120中的上清液流入沉淀池130，被沉淀池内的碱液中和而达到排放要求。因此，本实用新型芬顿工艺废水处理装置100充分利用了铁泥中未反应的Fe²⁺以及生成的Fe³⁺来催化H₂O₂产生羟基自由基，羟基自由基能对废水进行高效氧化处理，在保证氧化反应效率的同时减少了催化剂的用量，降低了成本。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已，不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，均属于本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种芬顿工艺废水处理装置，其特征在于，包括：

一芬顿流化床反应器，所述芬顿流化床反应器的容器内设置混合液入口、第一布水板、铁泥回流入口和流化催化填料，所述流化催化填料置于所述第一布水板上；

一铁泥回流沉淀池，所述铁泥回流沉淀池设置铁泥回流出口，经所述芬顿流化床反应器处理的废水流入所述铁泥回流沉淀池；

一终沉池，所述终沉池设置碱液投加口，经所述铁泥回流沉淀池处理的废水流入所述终沉池；及

一铁泥回流组件，所述铁泥回流组件的铁泥回流管道连通所述铁泥回流出口和所述铁泥回流入口，所述铁泥回流管道设置铁泥回流泵。

2.根据权利要求1所述的芬顿工艺废水处理装置，其特征在于，所述芬顿流化床反应器还设置流化循环组件、循环出口和第一出口，所述第一出口置于所述容器的顶部，所述流化催化填料和所述第一出口之间设置所述循环出口，所述流化循环组件连通所述循环出口和所述混合液入口。

3.根据权利要求2所述的芬顿工艺废水处理装置，其特征在于，所述流化循环组件包括循环管道、废水入口、流化泵和催化液入口，所述循环管道连通所述循环出口和所述混合液入口，且连通所述流化泵、所述废水入口和所述催化液入口。

4.根据权利要求3所述的芬顿工艺废水处理装置，其特征在于，所述催化液入口包括酸加药口、亚铁加药口和H₂O₂加药口。

5.根据权利要求4所述的芬顿工艺废水处理装置，其特征在于，所述流化循环组件还包括高效混合器，所述高效混合器将从所述废水入口、所述酸加药口、所述亚铁加药口和所述H₂O₂加药口中加入到所述循环管道中的废水、酸、亚铁和H₂O₂混合。

6.根据权利要求2所述的芬顿工艺废水处理装置，其特征在于，还包括第一管道，所述铁泥回流沉淀池还设置第一入口和第二出口，所述第一管道连通所述第一出口和所述第一入口，所述铁泥回流沉淀池的底部为喇叭状，所述铁泥回流出口设置于所述喇叭状的底部。

7.根据权利要求6所述的芬顿工艺废水处理装置，其特征在于，还包括第二管道，所述终沉池还设置第二入口、排水口和铁泥排放口，所述第二管道连通所述第二出口和所述第二入口，所述终沉池的底部为喇叭状，所述铁泥排放口设置于所述喇叭状的底部。

8.根据权利要求6-7任一所述的芬顿工艺废水处理装置，其特征在于，所述喇叭状的内径从外往内逐渐增大。

9.根据权利要求6所述的芬顿工艺废水处理装置，其特征在于，所述第一入口和所述第二出口设置于所述铁泥回流沉淀池的相对侧，所述铁泥回流沉淀池还包括第二布水板，所述第二布水板设置于所述第一入口的一侧。

10.根据权利要求7所述的芬顿工艺废水处理装置，其特征在于，所述第二入口和所述排水口设置于终沉池的相对侧，所述终沉池还包括第三布水板，所述第三布水板设置于所述第二入口的一侧。