CN209468260U - 一种基于磁混凝及过硫酸钠催化氧化的废水耦合处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于磁混凝及过硫酸钠催化氧化的废水耦合处理装置，其包括磁混凝及氧化一体发生器和沉淀池，磁混凝及氧化一体发生器设置在沉淀池的上端，磁混凝及氧化一体发生器包括一级混凝搅拌反应器、二级氧化反应器和三级普通搅拌反应器，一级混凝搅拌反应器的外侧连接水样输入管，水样输入管上连接混凝剂和磁粉投加装置，二级氧化反应器的上部设有自动加药装置，三级普通搅拌反应器的下端连接导流管，导流管的下端连接沉降筒。本实用新型的优点：采用磁混凝及过硫酸钠催化氧化同时处理废水，以解决普通混凝沉淀技术存在的沉淀时间长、沉淀效果不佳、占地面积大等技术问题，并在絮凝过程中，引入过硫酸盐催化氧化，两者协同增效。

Description

一种基于磁混凝及过硫酸钠催化氧化的废水耦合处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种污水处理装置，具体来说是涉及一种基于磁混凝及过硫酸钠催化氧化的废水耦合处理装置，属于污水处理领域。

背景技术

混凝是废水深度处理最为经济、最为有效的技术之一，主要去除废水中的微小颗粒及其附着物，但对于溶解性有机物，去除效果不佳。磁混凝沉淀技术是在普通的混凝沉淀工艺中同步加入磁粉，使之与污染物絮凝结合成一体，以加强混凝、絮凝的效果，使生成的絮体密度更大、更结实，从而达到快速沉降的目的。从污染物的去除效果上来讲，因为有磁性参与混凝反应，形成的絮团更紧密、结实，且能吸附更多的污染物，与普通混凝沉淀工艺相比具有更好的污染物去除效果。同时磁粉又是良好的催化剂，能够催化过硫酸盐等氧化剂，促使其产生具有强氧化性的自由基，这种强氧化性的自由基能够迅速有效的氧化降解有机、无机污染物。

纳米Fe3O4对H2O2具有催化作用，在类-Fenton体系选用纳米Fe3O4替代Fe2+来催化H2O2产生OH•自由基降解有机污染物，可取得很好的处理效果。基于H2O2和S2O82-结构相似，都含有-O-O-键，采用纳米Fe3O4活化过硫酸盐产生SO4-•自由基降解有机物，比采用Fe2+活化具有明显优势，可能的原因在于：纳米Fe3O4粒子表面的Fe2+可以迅速活化过硫酸盐产生SO4-•自由基，保证污染物较快的降解速率；此外，过硫酸盐的活化与污染物的降解发生在纳米Fe3O4的表面，可有效减少生成的SO4-•自由基与纳米Fe3O4中Fe2+的接触，降低副反应发生的几率，保证较高的过硫酸盐利用率。

国内外的理论研究与工程实践表明，加强不同工艺之间的集成研究与开发，从整体上优化提高有机废水处理技术的处理效率，降低投资及运行成本，是废水深度处理技术的发展方向。考虑到协同增效原理并鉴于技术集约化和成本优化原则，同时基于纳米Fe3O4粒子的助凝作用与催化作用，将强化混凝和过硫酸盐氧化优化集成，开展基于Fe3O4粒子的强化混凝/过硫酸盐氧化耦合集成，研发磁混凝/过硫酸盐催化氧化耦合装置。强化混凝/过硫酸盐氧化耦合技术，在节约药耗、减少运行成本的同时，可简化处理工艺流程、减少构筑物单元、降低基建成本，并且混凝过程和催化氧化过程产生协同作用，更好的去除污染物质。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种基于磁混凝及过硫酸钠催化氧化的废水耦合处理装置，以解决普通混凝沉淀技术存在的沉淀时间长、沉淀效果不佳、占地面积大等技术问题，并在絮凝过程中，引入过硫酸盐催化氧化，两者协同增效。

本实用新型通过下述方案实现：一种基于磁混凝及过硫酸钠催化氧化的废水耦合处理装置，其包括磁混凝及氧化一体发生器和沉淀池，所述磁混凝及氧化一体发生器设置在所述沉淀池的上端，所述磁混凝及氧化一体发生器包括一级混凝搅拌反应器、二级氧化反应器和三级普通搅拌反应器，所述三级普通搅拌反应器位于中间位置，所述二级氧化反应器环设于所述三级普通搅拌反应器的外侧，所述一级混凝搅拌反应器环设于所述二级氧化反应器的外侧，所述二级氧化反应器的外侧壁高于所述三级普通搅拌反应器的外侧壁，所述一级混凝搅拌反应器的外侧壁高于所述二级氧化反应器的外侧壁，所述一级混凝搅拌反应器的外侧连接水样输入管，所述水样输入管上连接混凝剂和磁粉投加装置，所述二级氧化反应器的上部设有自动加药装置，所述三级普通搅拌反应器的下端连接导流管，所述导流管的下端连接沉降筒，所述导流管和所述沉降筒均位于所述沉淀池的内部，所述沉淀池的底部连接污泥排出管，所述沉淀池侧边的上部开有溢流口。

所述沉淀池的下部分为斗形槽，所述污泥排出管连接在斗形槽中间最低处，所述污泥排出管上设有自动控制阀。

所述溢流口处连接出水管。

所述一级混凝搅拌反应器、所述二级氧化反应器和所述三级普通搅拌反应器形成三级溢流式反应结构。

所述磁混凝及氧化一体发生器中废水通过溢流的方式从所述一级混凝搅拌反应器中流入所述二级氧化反应器，随后继续通过溢流的方式流入所述三级普通搅拌反应器中。

所述二级氧化反应器中设有搅拌器。

所述自动加药装置上带有可设置自动控制投药的计量与时间间隔的控制器。

所述沉降筒包括筒体与导流罩，所述导流罩结构为倒置的圆台形结构，直径从上到下逐渐增大，所述导流罩固定在所述筒体的底部，所述导流罩的上侧面的直径与所述筒体的直径相等。

所述沉降筒通过固定支架固定在所述沉淀池内。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型一种基于磁混凝及过硫酸钠催化氧化的废水耦合处理装置结构设计合理，运行费用较低，沉淀时间低于普通的混凝技术，在保证必要的水力停留时间的同时大大减少了装置的占地面积，提高了经济效益；并且在保证处理效果的同时也减少了处理时间，大大提高了处理效率，通过两种处理技术良好地结合优化了各自的处理特点，具有较好的污水处理效果，结构设计合理，占地面积小，运行费用较低，同时还设有自动控制装置，操作简单，性能可靠，在保证处理效果的同时缩短了处理时间，大大提升了处理效率；

2、本实用新型一种基于磁混凝及过硫酸钠催化氧化的废水耦合处理装置采用磁混凝及过硫酸钠催化氧化两者协同处理废水，混凝主要被用于去除废水中不可生物降解有机物和重金属的预处理，也是部分稳定废水的后处理技术，是一种相对简单的处理废水的技术，因此经过混凝处理后COD仍然较高，催化氧化可以将大分子有机物降解或转化成其他存在形态，结合所述两种处理技术，耗费更短的时间，对污水的处理效果更好；

3、本实用新型一种基于磁混凝及过硫酸钠催化氧化的废水耦合处理装置采用三级溢流式反应结构，在保证水力停留时间的同时大大减少了装置占地面积；废水通过溢流的方式从一级混凝搅拌反应器中流入二级氧化反应器，随后继续通过溢流的方式流入三级普通搅拌反应器中，层层递进反应；

4、本实用新型一种基于磁混凝及过硫酸钠催化氧化的废水耦合处理装置设有一级混凝搅拌反应器，能够促使混凝剂和磁粉快速均匀地分散于水中以利于混凝剂快速水解、聚合及颗粒脱稳；

5、本实用新型一种基于磁混凝及过硫酸钠催化氧化的废水耦合处理装置的二级氧化反应器中设有搅拌器，使所投加的氧化剂迅速的溶解于废水中，从而快速的进行氧化处理；

6、本实用新型一种基于磁混凝及过硫酸钠催化氧化的废水耦合处理装置的自动投药装置可自动控制投药的计量与时间间隔；

7、本实用新型一种基于磁混凝及过硫酸钠催化氧化的废水耦合处理装置由于进入沉淀池中的废水先向下流动，然后再向上流动，使得对废水的沉淀更加充分，处理效果更好。

附图说明

图1是本实用新型一种基于磁混凝及过硫酸钠催化氧化的废水耦合处理装置的结构示意图。

图中：1是水样输入管，2是混凝剂和磁粉投加装置，3是一级混凝搅拌反应器，4是搅拌器，5是二级氧化反应器，6是自动加药装置，7是三级普通搅拌反应器，8是导流管，9是沉淀池，10是沉降筒，11是溢流口，12是自动控制阀，13是污泥排出管，14是出水管。

具体实施方式

下面结合图1对本实用新型进一步说明，但本实用新型保护范围不局限所述内容。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向，且附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

为了清楚，不描述实际实施例的全部特征，在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本实用新型由于不必要的细节而混乱，应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例，另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。

一种基于磁混凝及过硫酸钠催化氧化的废水耦合处理装置，其包括磁混凝及氧化一体发生器和沉淀池9，磁混凝及氧化一体发生器设置在沉淀池9的上端，磁混凝及氧化一体发生器包括一级混凝搅拌反应器3、二级氧化反应器5和三级普通搅拌反应器7，三级普通搅拌反应器7位于中间位置，二级氧化反应器5环设于三级普通搅拌反应器7的外侧，一级混凝搅拌反应器3环设于二级氧化反应器5的外侧，二级氧化反应器5的外侧壁高于三级普通搅拌反应器7的外侧壁，一级混凝搅拌反应器3的外侧壁高于二级氧化反应器5的外侧壁，一级混凝搅拌反应器3的外侧连接水样输入管1，水样输入管1上连接混凝剂和磁粉投加装置2，二级氧化反应器5的上部设有自动加药装置6，三级普通搅拌反应器7的下端连接导流管8，导流管8的下端连接沉降筒10，导流管8和沉降筒10均位于沉淀池9的内部，沉淀池9的底部连接污泥排出管13，沉淀池9侧边的上部开有溢流口11，沉淀池9的下部分为斗形槽，污泥排出管13连接在斗形槽中间最低处，污泥排出管13上设有自动控制阀12，溢流口11处连接出水管14。

水样与混凝剂和磁粉一起进入一级混凝搅拌反应器3内，投加的混凝剂和磁粉快速与水样均匀混合，颗粒在水分子热运动的撞击下所作的布朗运动是无规则的，这种无规则运动必然导致颗粒相互碰撞，当颗粒已完全脱稳后，一经碰撞就会发生絮凝，从而使小颗粒聚集成大颗粒。随着水样的持续通入，废水通过溢流的方式流入二级氧化反应器5中，二级氧化反应器5与自动加药装置6相连，自动投药装置2控制加药的量和时间间隔，所投加的氧化剂在搅拌器4的搅拌作用下迅速溶解于废水中，进行氧化反应处理废水。经一级混凝搅拌反应器3和二级氧化反应器5处理过的水样同样通过溢流的方式流入到三级普通搅拌反应器7中进行进一步的混凝和氧化反应，在此反应中磁粉粘附在絮体上进一步加大絮体，最后经处理过后的废水经导流管8流入沉降筒10中，沉降筒10中的混凝后的水样沿沉降筒10向下流动，在水样向下流动的过程中，前一部分的絮体出现沉淀，这些沉淀物先沉淀到下部沉淀池9的斗形槽中，当沉降筒10中的废水从沉降筒10中流出后，再向上流动，废水在向上流动的过程中，另一部分沉淀物也出现沉淀，这些沉淀物也沉淀到沉淀池9的斗形槽中，随后通过自动控制阀12从污泥排出管13排出，上清液则通过设置于沉淀池9右上部的溢流口11经出水管14流出，通过出水管14流出的上清液处理达标。

尽管已经对本实用新型的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种基于磁混凝及过硫酸钠催化氧化的废水耦合处理装置，其特征在于：其包括磁混凝及氧化一体发生器和沉淀池（9），所述磁混凝及氧化一体发生器设置在所述沉淀池（9）的上端，所述磁混凝及氧化一体发生器包括一级混凝搅拌反应器（3）、二级氧化反应器（5）和三级普通搅拌反应器（7），所述三级普通搅拌反应器（7）位于中间位置，所述二级氧化反应器（5）环设于所述三级普通搅拌反应器（7）的外侧，所述一级混凝搅拌反应器（3）环设于所述二级氧化反应器（5）的外侧，所述二级氧化反应器（5）的外侧壁高于所述三级普通搅拌反应器（7）的外侧壁，所述一级混凝搅拌反应器（3）的外侧壁高于所述二级氧化反应器（5）的外侧壁，所述一级混凝搅拌反应器（3）的外侧连接水样输入管（1），所述水样输入管（1）上连接混凝剂和磁粉投加装置（2），所述二级氧化反应器（5）的上部设有自动加药装置（6），所述三级普通搅拌反应器（7）的下端连接导流管（8），所述导流管（8）的下端连接沉降筒（10），所述导流管（8）和所述沉降筒（10）均位于所述沉淀池（9）的内部，所述沉淀池（9）的底部连接污泥排出管（13），所述沉淀池（9）侧边的上部开有溢流口（11）。

2.根据权利要求1所述的一种基于磁混凝及过硫酸钠催化氧化的废水耦合处理装置，其特征在于：所述沉淀池（9）的下部分为斗形槽，所述污泥排出管（13）连接在斗形槽中间最低处，所述污泥排出管（13）上设有自动控制阀（12）。

3.根据权利要求1所述的一种基于磁混凝及过硫酸钠催化氧化的废水耦合处理装置，其特征在于：所述溢流口（11）处连接出水管（14）。

4.根据权利要求1所述的一种基于磁混凝及过硫酸钠催化氧化的废水耦合处理装置，其特征在于：所述一级混凝搅拌反应器（3）、所述二级氧化反应器（5）和所述三级普通搅拌反应器（7）形成三级溢流式反应结构。

5.根据权利要求1所述的一种基于磁混凝及过硫酸钠催化氧化的废水耦合处理装置，其特征在于：所述二级氧化反应器（5）中设有搅拌器（4）。

6.根据权利要求1所述的一种基于磁混凝及过硫酸钠催化氧化的废水耦合处理装置，其特征在于：所述自动加药装置（6）上带有可设置自动控制投药的计量与时间间隔的控制器。

7.根据权利要求1所述的一种基于磁混凝及过硫酸钠催化氧化的废水耦合处理装置，其特征在于：所述沉降筒（10）包括筒体与导流罩，所述导流罩结构为倒置的圆台形结构，直径从上到下逐渐增大，所述导流罩固定在所述筒体的底部，所述导流罩的上侧面的直径与所述筒体的直径相等。

8.根据权利要求1所述的一种基于磁混凝及过硫酸钠催化氧化的废水耦合处理装置，其特征在于：所述沉降筒（10）通过固定支架固定在所述沉淀池（9）内。