CN212609953U - 一种高效利用的Fenton氧化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了高浓度难降解工业水处理技术领域的一种高效利用的Fenton氧化装置，包括：进水加药区组件；一级芬顿反应区，所述一级芬顿反应区设置在所述进水加药区组件的右侧，所述一级芬顿反应区与所述进水加药区组件相贯通，本实用新型根据空间布局将其分为一级芬顿氧化反应区和二级芬顿氧化反应区，进水阶段，在进水时根据污水性质同步加入酸、硫酸亚铁和双氧水，并曝气搅拌，使药剂与污水混合均匀并能充分反应，氧化反应阶段，在芬顿氧化反应阶段停止进水并通过曝气使芬顿药剂充分反应，出水阶段，二级芬顿氧化反应区的污水由滗水器将其排出，污水进入到混凝沉淀区进行沉淀。

Description

一种高效利用的Fenton氧化装置

技术领域

本实用新型涉及高浓度难降解工业水处理技术领域，具体为一种高效利用的Fenton氧化装置。

背景技术

Fenton工艺是在高浓度难降解有机废水的处理中常用的工艺，芬顿工艺具有高氧化性、处理效果稳定、处理范围广、反应设备简单等优点，经过多年的发展探索，Fenton工艺已发展出多种优化及组合工艺。

再使用Fenton工艺处理高浓度难降解有机废水时，随着水质水量的变化，Fenton工艺经常出现Fenton试剂投加过量造成试剂浪费或试剂投加不足造成难降解有机物氧化不彻底的情况。

在芬顿试剂投加过量或在处理较高浓度的有机废水需要投加大量Fenton试剂时，Fenton试剂的利用率往往会降低，造成试剂浪费，从而增加了污水的处置成本。并且在连续进出水的过程中，Fenton试剂与污水需要一段时间混合均匀，在此过程中，也会造成药剂的浪费，在出水的时候，有些药剂尚未完全反应，导致药剂浪费，并且使徐凝沉淀的效果变差。

在Fenton反应过程中，以有机废水的实际COD去除率与理论COD去除率的比为Fenton试剂的药剂利用率，研究表明，当在Fenton反应在最佳pH范围时， Fenton试剂在Fenton反应的有效试剂投加量内，Fenton试剂的投加量与废水中有机物量的比例越大，即Fenton试剂的投加量越大，试剂的利用率越低。在一定的Fenton试剂投加范围内，芬顿试剂的投加量与废水中有机物量的比例越低，试剂的利用率越高，但却会导致废水中有机物降解不彻底，COD的去除率降低。

在芬顿小试与实际运行的过程中，保证其他参数一致的情况下，芬顿小试过程中，进出水是非连续性的，Fenton试剂能在一定时间内充分反应，而在实际运行过程中，Fenton试剂与污水同时进水混合，并保证连续出水，在相同的反应时间内，芬顿小试实验的处理效果要比实际运行的处理效果更好。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高效利用的Fenton氧化装置，以解决上述背景技术中提出的传统Fenton工艺运用过程中药剂利用效率低和运行成本高的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高效利用的Fenton 氧化装置，包括：

进水加药区组件；

一级芬顿反应区，所述一级芬顿反应区设置在所述进水加药区组件的右侧，所述一级芬顿反应区与所述进水加药区组件相贯通；

中间加药区组件，所述中间加药区组件设置在所述一级芬顿反应区的右侧，所述中间加药区组件与所述一级芬顿反应区相贯通；

二级芬顿反应区，所述二级芬顿反应区设置在所述中间加药区组件的右侧，所述二级芬顿反应区与所述中间加药区组件相贯通；

混凝沉淀区组件，所述混凝沉淀区组件设置在所述二级芬顿反应区的右侧，所述混凝沉淀区组件与所述二级芬顿反应区相贯通；

多个曝气管，多个所述曝气管分别安装在所述进水加药区组件、所述一级芬顿反应区、所述中间加药区组件和所述二级芬顿反应区的内腔底部，多个所述曝气管首尾相连；

两个滗水器，两个所述滗水器分别安装在所述一级芬顿反应区和所述二级芬顿反应区的内腔，所述滗水器在所述曝气管的上端。

优选的，所述进水加药区组件包括：

进水加药区；

进水管，所述进水管安装在所述进水加药区的左侧；

酸加药管，所述酸加药管安装在所述进水加药区的左侧，所述酸加药管在所述进水管的上端；

第一硫酸亚铁加药管，所述第一硫酸亚铁加药管安装在所述进水加药区的左侧，所述第一硫酸亚铁加药管在所述酸加药管的上端；

第一双氧水加药管，所述第一双氧水加药管安装在所述进水加药区的左侧，所述第一双氧水加药管在所述第一硫酸亚铁加药管的上端。

优选的，所述中间加药区组件包括：

中间加药区；

第二双氧水加药管，所述第二双氧水加药管安装在所述中间加药区的左侧底部；

第二硫酸亚铁加药管，所述第二硫酸亚铁加药管安装在所述中间加药区的左侧顶部。

优选的，所述混凝沉淀区组件包括：

混凝沉淀区；

加碱管，所述加碱管安装在所述混凝沉淀区的右侧底部；

PAC加药管，所述PAC加药管安装在所述混凝沉淀区的右侧，所述PAC加药管在所述加碱管的上端；

PAM加药管，所述PAM加药管安装在所述混凝沉淀区的右侧，所述PAM加药管在所述PAC加药管的上端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型运行过程根据时间分布将其分为进水、氧化反应和出水三个阶段，并根据空间布局将其分为一级芬顿氧化反应区和二级芬顿氧化反应区，进水阶段，在进水时根据污水性质同步加入酸、硫酸亚铁和双氧水，并曝气搅拌，使药剂与污水混合均匀并能充分反应，氧化反应阶段，在芬顿氧化反应阶段停止进水并通过曝气使芬顿药剂充分反应，出水阶段，二级芬顿氧化反应区的污水由滗水器将其排出，污水进入到混凝沉淀区进行沉淀。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型进水加药区组件结构示意图；

图3为本实用新型中间加药区组件结构示意图；

图4为本实用新型混凝沉淀区组件结构示意图。

图中：100进水加药区组件、110进水加药区、120进水管、130酸加药管、 140第一硫酸亚铁加药管、150第一双氧水加药管、200一级芬顿反应区、300 中间加药区组件、310中间加药区、320第二双氧水加药管、330第二硫酸亚铁加药管、400二级芬顿反应区、500混凝沉淀区组件、510混凝沉淀区、520加碱管、530PAC加药管、540PAM加药管、600曝气管、700滗水器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种高效利用的Fenton氧化装置，提高Fenton氧化装置工艺运用过程中药剂利用效率，降低运行成本，请参阅图1，包括：进水加药区组件100、一级芬顿反应区200、中间加药区组件300、二级芬顿反应区400、混凝沉淀区组件500、曝气管600和滗水器700；

请参阅图1-2，进水加药区组件100包括：

进水加药区110；

进水管120安装在进水加药区110的左侧，进水管120与进水加药区110 的内腔相贯通，污水通过进水管120进入到进水加药区110的内腔；

酸加药管130安装在进水加药区110的左侧，酸加药管130在进水管120 的上端，酸加药管130与进水加药区110的内腔相贯通，酸液通过酸加药管130 进入到进水加药区110的内腔；

第一硫酸亚铁加药管140安装在进水加药区110的左侧，第一硫酸亚铁加药管140在酸加药管130的上端，第一硫酸亚铁加药管140与进水加药区110 的内腔相贯通，硫酸亚铁通过第一硫酸亚铁加药管140进入到进水加药区110 的内腔；

第一双氧水加药管150安装在进水加药区110的左侧，第一双氧水加药管 150在第一硫酸亚铁加药管140的上端，第一双氧水加药管150与进水加药区 110的内腔相贯通，双氧水通过第一双氧水加药管150进入到进水加药区110的内腔；

请再次参阅图1，一级芬顿反应区200设置在进水加药区组件100的右侧，一级芬顿反应区200与进水加药区组件100相贯通，一级芬顿反应区200的内腔与进水加药区110的内腔相贯通，污水及各种药剂通过进水加药区110进入到一级芬顿反应区200的内腔，在进水阶段，原污水进入到一级芬顿氧化反应区(2)，所需硫酸、硫酸亚铁及双氧水等药剂同步加入到一级芬顿氧化反应区 (2)，一级芬顿氧化反应区(2)的药剂投加量根据原污水水质特点和有机物浓度投加，保证Fenton试剂的利用率和污水处理效果最佳，具体投加量根据Fenton 小试试验确定；

请参阅图1和图3，中间加药区组件300设置在一级芬顿反应区200的右侧，中间加药区组件300与一级芬顿反应区200相贯通，中间加药区组件300包括：

中间加药区310的内腔与一级芬顿反应区200的内腔相贯通，在一级芬顿反应区200进行反应后的污水通过一级芬顿反应区200进入到中间加药区310 内；

第二双氧水加药管320安装在中间加药区310的左侧底部，第二双氧水加药管320与中间加药区310的内腔相贯通，双氧水经过第二双氧水加药管320 进入到中间加药区310的内腔与污水混合；

第二硫酸亚铁加药管330安装在中间加药区310的左侧顶部，第二硫酸亚铁加药管330与中间加药区310的内腔相贯通，硫酸亚铁经过第二硫酸亚铁加药管330进入到中间加药区310的内腔与污水混合；

二级芬顿反应区400设置在中间加药区组件300的右侧，二级芬顿反应区 400与中间加药区组件300相贯通，二级芬顿反应区400的内腔与中间加药区 310的内腔相贯通，经过一级芬顿反应区200和中间加药区310氧化反应后的污水通过中间加药区310进入到二级芬顿反应区400的内腔，根据中间污水性质同步加入硫酸亚铁和双氧水到二级芬顿氧化反应区(4)，二级芬顿氧化反应区 (4)的药剂投加量根据中间污水水质特点和有机物浓度投加，保证Fenton试剂的利用率和污水处理效果最佳，具体投加量根据Fenton小试试验确定；

请参阅图1和图4，混凝沉淀区组件500设置在二级芬顿反应区400的右侧，混凝沉淀区组件500与二级芬顿反应区400相贯通，混凝沉淀区组件500包括：

混凝沉淀区510的内腔与二级芬顿反应区400的内腔相贯通，经过二级芬顿反应区400处理后的污水通过二级芬顿反应区400进入到混凝沉淀区510的内腔；

加碱管520安装在混凝沉淀区510的右侧底部，加碱管520与混凝沉淀区 510的内腔相贯通，碱液通过加碱管520进入到混凝沉淀区510的内腔，调节污水pH至8～9；

PAC加药管530安装在混凝沉淀区510的右侧，PAC加药管530在加碱管520 的上端，PAC加药管530与混凝沉淀区510的内腔相贯通，PAC通过PAC加药管 530进入到混凝沉淀区510的内腔；

PAM加药管540安装在混凝沉淀区510的右侧，PAM加药管540在PAC加药管530的上端，PAM加药管540与混凝沉淀区510的内腔相贯通，PAM通过PAM 加药管540进入到混凝沉淀区510的内腔，PAC、PAM与污水反应，生成矾花后在混凝沉淀区510完成泥水分离；

请再次参阅图1，多个曝气管600分别安装在进水加药区110、一级芬顿反应区200、中间加药区310和二级芬顿反应区400的内腔底部，多个曝气管600 首尾相连，通过曝气管600向进水加药区110、一级芬顿反应区200、中间加药区310和二级芬顿反应区400内腔曝气，使得药剂能够充分的与污水融合；

请再次参阅图1，两个滗水器700分别安装在一级芬顿反应区200和二级芬顿反应区400的内腔，滗水器700在曝气管600的上端。

虽然在上文中已经参考实施例对本实用新型进行了描述，然而在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本实用新型所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (4)

1.一种高效利用的Fenton氧化装置，其特征在于：包括：

进水加药区组件(100)；

一级芬顿反应区(200)，所述一级芬顿反应区(200)设置在所述进水加药区组件(100)的右侧，所述一级芬顿反应区(200)与所述进水加药区组件(100)相贯通；

中间加药区组件(300)，所述中间加药区组件(300)设置在所述一级芬顿反应区(200)的右侧，所述中间加药区组件(300)与所述一级芬顿反应区(200)相贯通；

二级芬顿反应区(400)，所述二级芬顿反应区(400)设置在所述中间加药区组件(300)的右侧，所述二级芬顿反应区(400)与所述中间加药区组件(300)相贯通；

混凝沉淀区组件(500)，所述混凝沉淀区组件(500)设置在所述二级芬顿反应区(400)的右侧，所述混凝沉淀区组件(500)与所述二级芬顿反应区(400)相贯通；

多个曝气管(600)，多个所述曝气管(600)分别安装在所述进水加药区组件(100)、所述一级芬顿反应区(200)、所述中间加药区组件(300)和所述二级芬顿反应区(400)的内腔底部，多个所述曝气管(600)首尾相连；

两个滗水器(700)，两个所述滗水器(700)分别安装在所述一级芬顿反应区(200)和所述二级芬顿反应区(400)的内腔，所述滗水器(700)在所述曝气管(600)的上端。

2.根据权利要求1所述的一种高效利用的Fenton氧化装置，其特征在于：所述进水加药区组件(100)包括：

进水加药区(110)；

进水管(120)，所述进水管(120)安装在所述进水加药区(110)的左侧；

酸加药管(130)，所述酸加药管(130)安装在所述进水加药区(110)的左侧，所述酸加药管(130)在所述进水管(120)的上端；

第一硫酸亚铁加药管(140)，所述第一硫酸亚铁加药管(140)安装在所述进水加药区(110)的左侧，所述第一硫酸亚铁加药管(140)在所述酸加药管(130)的上端；

第一双氧水加药管(150)，所述第一双氧水加药管(150)安装在所述进水加药区(110)的左侧，所述第一双氧水加药管(150)在所述第一硫酸亚铁加药管(140)的上端。

3.根据权利要求1所述的一种高效利用的Fenton氧化装置，其特征在于：所述中间加药区组件(300)包括：

中间加药区(310)；

第二双氧水加药管(320)，所述第二双氧水加药管(320)安装在所述中间加药区(310)的左侧底部；

第二硫酸亚铁加药管(330)，所述第二硫酸亚铁加药管(330)安装在所述中间加药区(310)的左侧顶部。

4.根据权利要求1所述的一种高效利用的Fenton氧化装置，其特征在于：所述混凝沉淀区组件(500)包括：

混凝沉淀区(510)；

加碱管(520)，所述加碱管(520)安装在所述混凝沉淀区(510)的右侧底部；

PAC加药管(530)，所述PAC加药管(530)安装在所述混凝沉淀区(510)的右侧，所述PAC加药管(530)在所述加碱管(520)的上端；

PAM加药管(540)，所述PAM加药管(540)安装在所述混凝沉淀区(510)的右侧，所述PAM加药管(540)在所述PAC加药管(530)的上端。

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