CN210313878U - 一种可污泥回用的微电解/非均相芬顿流化床装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可污泥回用的微电解/非均相芬顿流化床装置，所述流化床反应器的底部自下而上依次设置有支撑板、曝气器、布水器和流化颗粒，布水器与进水管连通；中部设置有流化颗粒加料口，顶部出水口处设置有废水出水管道；废水出水管道上装设有磁分离设备，磁分离设备的底部通过管道与流化床反应器的中部或底部连通。本实用新型的可污泥回用的微电解/非均相芬顿流化床装置，可用于将其产生的含铁污泥制备成多孔铁碳颗粒/多孔碳负载铁颗粒，重新投入流化床反应器内参与反应，从而实现污泥的循环利用甚至零排放，且原料成本和污泥处置成本均得到大幅下降。

Description

一种可污泥回用的微电解/非均相芬顿流化床装置

技术领域

本实用新型涉及废水处理设备装置领域，尤其涉及一种可污泥回用的微电解/非均相芬顿流化床装置。

背景技术

铁碳微电解就是利用废水中单质铁与单质碳之间形成原电池所产生的1.2V的电位差对废水进行电解处理，以达到降解有机污染物的作用，是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺，又称内电解法。

传统铁碳微电解采用的是固定床，存在以下一些问题：一是效率不高，反应速度不快；二是床体易板结，造成短路和死区；三是微电解絮凝后产生的污泥量较大，污泥处置成本高。这些存在的问题也限制了铁碳微电解技术在水处理工程上的推广。

芬顿反应是一种常用的高级氧化废水处理工艺，通过二价铁离子对双氧水的催化作用，产生氧化性极强的羟基自由基·OH来氧化分解其它工艺难以处理的有机物。芬顿工艺在所有高级氧化工艺中具有操作简单、设备投资小的优势，但由于向废水中投加二价铁离子产生了额外的废弃物污泥，从而大大增加了芬顿工艺的污泥处置成本。

为了减少芬顿工艺的含铁污泥产生，发展出一种新的非均相催化氧化芬顿工艺，即采用固态催化剂替代溶解性的亚铁盐来与双氧水进行催化氧化。固态催化剂通常选择多孔载体负载铁离子、铁单质或铁的氧化物制备而成，有的甚至直接使用某些铁矿石。

上述采用固态催化剂的非均相芬顿反应相比普通芬顿工艺产生的含铁污泥要少，但是仍然需要在酸性条件下反应，仍然会产生含铁的污泥，而且随着铁元素的消耗，催化剂颗粒需要定期更换，这也增加了额外的成本。这些问题的存在大大的限制了芬顿和非均相芬顿工艺的应用和推广，亟待进一步的技术。

实用新型内容

本实用新型为解决目前铁碳微电解及芬顿和非均相芬顿反应存在的问题，提出一种可污泥回用的微电解/非均相芬顿流化床装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种可污泥回用的微电解/非均相芬顿流化床装置，包括下进上出结构的流化床反应器，所述流化床反应器的底部自下而上依次设置有支撑板、曝气器、布水器和流化颗粒，所述布水器与进水管连通；中部设置有流化颗粒加料口，顶部出水口处设置有废水出水管道；其中，所述废水出水管道上装设有磁分离设备，所述磁分离设备的底部通过管道与所述流化床反应器的中部或底部连通。

进一步地，在所述的微电解/非均相芬顿流化床反应装置中，所述流化床反应器上部安装有相互平行的且呈45～60°倾斜的挡板，所述挡板长度不小于50cm。

进一步优选地，在所述的微电解/非均相芬顿流化床反应装置中，所述挡板上沿不高于所述流化床反应器上的出水口。

进一步地，在所述的微电解/非均相芬顿流化床反应装置中，所述布水器的进水管上依次设置有加酸接口、加双氧水接口和管道混合器。

进一步地，在所述的微电解/非均相芬顿流化床反应装置中，所述布水器呈丰字型结构。

进一步地，在所述的微电解/非均相芬顿流化床反应装置中，所述管道混合器下游的管道上装设有第一pH探头。

进一步地，在所述的微电解/非均相芬顿流化床反应装置中，所述磁分离设备上装设有第二pH探头。

进一步地，在所述的微电解/非均相芬顿流化床反应装置中，所述磁分离设备下与所述流化床反应器的中部或底部连通的管道上依次设装设有单螺杆泵、截止阀和排空三通阀门。

进一步地，在所述的微电解/非均相芬顿流化床反应装置中，所述流化床反应器的底部设置有放空管道。

进一步地，在所述的微电解/非均相芬顿流化床反应装置中，所述流化颗粒为铁碳颗粒或多孔碳负载铁颗粒。

本实用新型采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

本实用新型提供的可污泥回用的微电解/非均相芬顿流化床装置，能够将其产生的含铁污泥制备成多孔铁碳颗粒或多孔碳负载铁颗粒，重新投入流化床反应器内参与反应，从而实现污泥的循环利用甚至零排放，原料成本和污泥处置成本均得到大幅下降；同时利用流化颗粒随着铁逐渐消耗剩余多孔碳而比重逐渐变轻，粒径逐渐变小同时失效的特点，在流化床上部设置倾斜挡板，将流化到顶部出水口高度的流化颗粒导回流化床反应器中，而基本消耗完毕的小直径颗粒随水排出流化床反应器，经过磁分离系统筛分后排出，从而保证流化床反应器的连续稳定运行。

附图说明

图1为本实用新型一种可污泥回用的微电解/非均相芬顿流化床装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种可污泥回用的微电解/非均相芬顿流化床装置中布水器的结构示意图；

其中，各附图标记为：

1-进水管，2-加酸接口，3-加双氧水接口，4-管道混合器，5支撑板，-6-布水器，7-放空管道，8-曝气器，9-人孔，10-流化颗粒加料口，11-排空三通阀门，12-挡板，13-磁分离设备，14-废水出水口，15-流化颗粒，16-第一pH探头，17-第二pH探头，18-单螺杆泵，19-截止阀。

具体实施方式

下面结合附图通过具体实施例对本实用新型进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本实用新型，但是下述实施例并不限制本实用新型范围。

参阅图1所示，本实施例提供一种可污泥回用的微电解/非均相芬顿流化床装置，包括下进上出结构的上流式的流化床反应器，所述流化床反应器的底部自下而上依次设置有支撑板5、曝气器8、布水器6和流化颗粒15，所述布水器6与进水管1连通；中部设置有流化颗粒加料口10，流化颗粒加料口10下方设置有用于检修的人孔9；顶部出水口处设置有废水出水管道14；其中，所述废水出水管道14上装设有磁分离设备13，所述磁分离设备13的底部通过管道与所述流化床反应器的中部或底部连通。曝气器8或布水器6便于曝气或出水循环回流实现反应器内的流化搅拌，中部的流化颗粒加料口10用于投加多孔铁碳颗粒/多孔碳载铁颗粒。

在本实施例中，参阅图1所示，所述流化床反应器上部安装有相互平行的且呈45～60°倾斜的挡板12，所述挡板12长度不小于50cm。所述挡板12上沿不高于所述流化床反应器上的出水口。由于倾斜的挡板12减弱了其上部区域的流化作用，当流化颗粒中的铁元素含量足够高，且颗粒度较大时，流化到挡板上部的颗粒在重力作用下将迅速下沉，顺倾斜挡板12的斜坡通过间歇回到反应器内继续参与反应。当流化颗粒因流化碰撞变得越来越小，铁元素也大部分反应消耗完毕，剩余成分主要为多孔碳的情况下，颗粒将变轻而难于沉降，与废水一起从出水口流出。在流出的小颗粒中会有部分颗粒铁含量较高，在流化床后设置磁分离系统，出水中铁含量10％以上的颗粒视为有效颗粒，被磁分离系统捕捉；铁含量10％以下的颗粒视为失效颗粒，随出水排出。被捕捉的有效颗粒回入流化床继续使用。

作为一个优选实施例，如图1所示，在所述布水器6的进水管1上依次设置有加酸接口2和加双氧水接口3，用于投加酸和双氧水，加双氧水接口3之后的进水管1上还设置有第一pH探头16，通过pH值控制加酸量；且如图2所示，所述布水器6呈丰字型结构。

在本实施例中，参阅图1所示，所述磁分离设备13下与所述流化床反应器的中部或底部连通的管道上依次设装设有单螺杆泵18、截止阀19和排空三通阀门11。通过第二pH探头17的过pH值变化实时监控流化颗粒15的消耗和流失情况。流经所述磁分离设备13后的废水从出水口14排出，并对排出的废水进行絮凝处理，沉淀出含铁污泥并进行机械脱水。所述磁分离设备13截留铁含量>10％的小颗粒，且经截留的小颗粒通过管道打回流化床反应器。

在本实施例中，参阅图1所示，所述上流式流化床反应器的底部设置有放空管道7。所述流化颗粒15为多孔铁碳颗粒或多孔碳负载铁颗粒。在本方案中，反应器内孔铁碳颗粒或多孔碳负载铁颗粒的体积不超过容积的50％，以便能在曝气或循环回流水的作用下充分流化，与废水有效接触和反应。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本实用新型进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种可污泥回用的微电解/非均相芬顿流化床装置，其特征在于，包括下进上出结构的流化床反应器，所述流化床反应器的底部自下而上依次设置有支撑板(5)、曝气器(8)、布水器(6)和流化颗粒(15)，所述布水器(6)与进水管(1)连通；中部设置有流化颗粒加料口(10)，顶部出水口处设置有废水出水管道(14)；其中，所述废水出水管道(14)上装设有磁分离设备(13)，所述磁分离设备(13)的底部通过管道与所述流化床反应器的中部或底部连通。

2.根据权利要求1所述的微电解/非均相芬顿流化床装置，其特征在于，所述流化床反应器上部安装有相互平行的且呈45～60°倾斜的挡板(12)，所述挡板(12)长度不小于50cm。

3.根据权利要求2所述的微电解/非均相芬顿流化床装置，其特征在于，所述挡板(12)上沿不高于所述流化床反应器上的出水口。

4.根据权利要求1所述的微电解/非均相芬顿流化床装置，其特征在于，所述布水器(6)的进水管(1)上依次设置有加酸接口(2)、加双氧水接口(3)和管道混合器(4)。

5.根据权利要求4所述的微电解/非均相芬顿流化床装置，其特征在于，所述管道混合器(4)下游的管道上装设有第一pH探头(16)。

6.根据权利要求1所述的微电解/非均相芬顿流化床装置，其特征在于，所述布水器(6)呈丰字型结构。

7.根据权利要求1所述的微电解/非均相芬顿流化床装置，其特征在于，所述磁分离设备(13)上装设有第二pH探头(17)。

8.根据权利要求1所述的微电解/非均相芬顿流化床装置，其特征在于，所述磁分离设备(13)与所述流化床反应器的中部或底部连通的管道上依次装设有单螺杆泵(18)、截止阀(19)和排空三通阀门(11)。

9.根据权利要求1所述的微电解/非均相芬顿流化床装置，其特征在于，所述流化床反应器的底部设置有放空管道(7)。

10.根据权利要求1所述的微电解/非均相芬顿流化床装置，其特征在于，所述流化颗粒(15)为多孔铁碳颗粒或多孔碳负载铁颗粒。

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