CN213446631U - 一种双级电芬顿氧化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双级电芬顿氧化装置，涉及污水处理设备技术领域，包括壳体，壳体两端分别设置有进水口和出水口，壳体内部沿进水口到出水口方向分别设置有依次相连通的调酸区、电解反应区、芬顿反应区、脱气区和沉淀区，电解反应区包括第一电解反应区和第二电解反应区，第一电解反应区与第二电解反应区均设置有铁碳填料。本实用新型通过在两级电解反应区内设置有铁碳填料，铁碳填料利用铁屑和炭粒构成原电池，通过微电场作用破坏污水中的带电胶粒脱的稳定性，使其不能在水中稳定存在，从而聚集沉降，因此可以更有效的去除成分复杂的废水，去除效率高，可节约药剂成本，而且达到以废制废的效果。

Description

一种双级电芬顿氧化装置

技术领域

本实用新型涉及废水处理设备技术领域，特别涉及一种双级电芬顿氧化装置。

背景技术

芬顿氧化法可作为废水生化处理前的预处理工艺，也可作为废水生化处理后的深度处理工艺。芬顿氧化法主要适用于含难降解有机物废水的处理，如造纸工业废水、染整工业废水、煤化工废水、石油化工废水、精细化工废水、发酵工业废水、垃圾渗滤液等废水及工业园区集中废水处理厂废水等的处理。芬顿氧化法是在酸性条件下，H2O2在Fe2+存在下生成强氧化能力的羟基自由基(·OH），并引发更多的其他活性氧，以实现对有机物的降解,其氧化过程为链式反应。其中以·OH产生为链的开始，而其他活性氧和反应中间体构成了链的节点，各活性氧被消耗，反应链终止。其反应机理较为复杂,这些活性氧仅供有机分子并使其矿化为CO2和H2O等无机物。从而使Fenton氧化法成为重要的高级氧化技术之一。

传统的芬顿氧化反应器药剂混合效果差，反应速度不易控制，处理效果不佳，而且药剂有效利用率较差，运行成本较高。

发明内容

针对以上缺陷，本实用新型的目的是提供一种双级电芬顿氧化装置，此双级电芬顿氧化装置可以有效的去除成分复杂的废水，特别是对COD、脱色、可生化性有着更为明显的优势，去除效率高，可节约药剂成本，达到以废制废的效果。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种双级电芬顿氧化装置，包括壳体，所述壳体两端分别设置有进水口和出水口，所述壳体内部沿所述进水口到所述出水口方向分别设置有依次相连通的调酸区、电解反应区、芬顿反应区、脱气区和沉淀区，其特征在于，所述电解反应区包括第一电解反应区和第二电解反应区，所述第一电解反应区与所述第二电解反应区之间通过上方溢流口进行连通，所述第一电解反应区与所述第二电解反应区均设置有铁碳填料。

其中，所述调酸区与所述电解反应区之间通过底部过流连通，所述电解反应区与所述芬顿反应区通过底部过流相通，所述芬顿反应区与所述脱气区通过顶部溢流相通，所述脱气区与所述沉淀区通过顶部溢流连通。

其中，所述调酸区、所述电解反应区、所述芬顿反应区、所述脱气区内分别设置有第一搅拌装置、第二搅拌装置、第三搅拌装置和第四搅拌装置。

其中，所述第一搅拌装置、所述第二搅拌装置、所述第三搅拌装置和所述第四搅拌装置均采用空气搅拌装置。

其中，所述调酸区内设置有酸试剂加药装置，所述芬顿反应区内设置有氧化氢加药装置。

其中，所述酸试剂加药装置包括酸试剂加药管、计量泵、PH值控制仪。

其中，所述沉淀区内设置有中心竖流筒，所述中心竖流筒与所述脱气区之间设置有水平管，所述水平管位于所述脱气区上部区域，所述沉淀区底部呈锥形底面，所述锥形底面的最小直径处设置有排泥口。

其中，所述沉淀区顶部设置有出水调节堰，所述出水调节堰与所述出水口之间设置有排水管。

其中，所述空气搅拌装置包括连接外部鼓风机的进气主管、固定在壳体底部与所述进气主管连接的进气支管和设置在所述进气支管上的曝气头。

其中，所述调酸区内设置有栅渣栏，所述栅渣栏位于所述进水口下方。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

由于本实用新型双级电芬顿氧化装置，包括壳体，壳体两端分别设置有进水口和出水口，壳体内部沿进水口到出水口方向分别设置有依次相连通的调酸区、电解反应区、芬顿反应区、脱气区和沉淀区，电解反应区包括第一电解反应区和第二电解反应区，第一电解反应区与第二电解反应区之间通过上方溢流口进行连通，第一电解反应区与第二电解反应区均设置有铁碳填料。本实用新型在芬顿反应区前设置第一电解反应区与第二电解反应区，通过设置两级微电解去，并在电解反应区内设置有铁碳填料，铁碳填料利用铁屑和炭粒构成原电池，通过微电场作用破坏污水中带电胶粒的稳定性，使其不能在水中稳定存在，从而聚集沉降，因此可以更有效的去除成分复杂的废水，特别是对COD、脱色、可生化性有着更为明显的优势，去除效率高，可节约药剂成本，而且达到以废制废的效果。

由于调酸区与电解反应区之间通过底部过流连通，电解反应区与芬顿反应区通过底部过流相通，芬顿反应区与脱气区通过顶部溢流相通，脱气区与沉淀区通过顶部溢流连通，通过溢流的方式将各区连通，可以通过控制进水口进水和出水口出水的流速，间接控制各反应区的反应时间，并且各区之间污水的传递不需要增加水泵，大大降低了能耗，节约了成本。

由于调酸区、电解反应区、芬顿反应区、脱气区内分别设置有第一搅拌装置、第二搅拌装置、第三搅拌装置和第四搅拌装置，通过搅拌可以使各区药剂与液体混合更均匀，反应更彻底。

由于第一搅拌装置、第二搅拌装置、第三搅拌装置和第四搅拌装置均采用空气搅拌装置，空气搅拌装置耗能低，而且成本也低。

由于酸试剂加药装置包括酸试剂加药管、计量泵、PH值控制仪，通过采用在线 PH值控制仪自控系统自动调节投加量，可以更智能，大大降低人为调整PH值的工作量。

由于沉淀区内设置有中心竖流筒，中心竖流筒与脱气区之间设置有水平管，水平管位于脱气区上部区域，沉淀区底部呈锥形底面，锥形底面的最小直径处设置有排泥口。通过竖直筒流入污水，污水沿切线方向进入竖直筒，充分利用固液向心力差异实现固液分离，使竖直筒本身具有旋流沉淀效果，从而强化竖流式沉淀池出水效果。

由于空气搅拌装置包括进气主管和设置在进气主管上的曝气头，曝气头可以产生更加均匀的气泡，可以对污水进行更均匀有效的搅拌和气浮。

由于调酸区内设置有栅渣栏，通过栅渣栏更有效去除漂浮物、砂砾和悬浮物等易去除污染物。

综上所述，本实用新型双级电芬顿氧化装置解决了现有技术中药剂混合效果差，反应速度不易控制，处理效果不佳，而且药剂有效利用率较差，运行成本较高的技术问题，本实用新型可以更有效的去除成分复杂的废水，特别是对COD、脱色、可生化性有着更为明显的优势，去除效率高，可节约药剂成本，达到以废制废的效果。

附图说明

图1是本实用新型双级电芬顿氧化装置的结构示意图；

图中：10、壳体，11、进水口，12、出水口，20、调酸区，21、栅渣栏，22、第一搅拌装置，220、第一进气主管，30、电解反应区，300、第一电解反应区，301、第二电解反应区，31、第二搅拌装置，310、第二进气主管，32、铁碳填料，33、填料架，50、芬顿反应区，51、第三搅拌装置，510、第三进气主管，511、第三水平支管，512、曝气头，60、脱气区，61、第四搅拌装置，610、第四进气主管，70、沉淀区，71、中心竖流筒，72、水平管，73、出水调节堰，74、排泥口，75、排水管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。

本说明书中涉及到的方位均以附图所示方位为准，仅代表相对的位置关系，不代表绝对的位置关系。

如图1所示，一种双级电芬顿氧化装置，包括壳体10，壳体10两端分别设置有进水口11和出水口12。壳体10内部沿进水口11到出水口12方向分别设置有依次相连通的调酸区20、电解反应区30、芬顿反应区50、脱气区60和沉淀区70。调酸区20与电解反应区30之间通过底部过流连通，电解反应区30与芬顿反应区50之间通过底部过流相通，芬顿反应区50与脱气区60通过顶部溢流相通，脱气区60与沉淀区70通过顶部溢流连通。电解反应区30包括第一电解反应区300和第二电解反应区301，第一电解反应区300和第二电解反应区301之间通过上方溢流口进行连通，第一电解反应区300和第二电解反应区301内均设置有填料架33，填料架33上设置有铁碳填料32，铁碳填料32主要由铁屑和炭粒构成。

如图1所示，调酸区20与进水口11连通，调酸区20内设置有栅渣栏21，栅渣栏21位于进水口11下方。调酸区20内还设置有酸试剂加药装置（图中未示出），酸试剂加药装置包括酸试剂加药管、计量泵、PH值控制仪。通过PH值控制仪来实时监测并控制计量泵对调酸区20内污水进行PH值实时监测和控制。通过酸试剂加药管向污水中投加浓硫酸或稀硫酸来调整污水的 PH值，PH值宜控制在3.0～4.0。调酸区20内还设置有第一搅拌装置22。第一搅拌装置22包括第一进气主管220，第一进气主管220连通外界的鼓风机，第一进气主管220连接第一水平支管（图中未示出），第一水平支管固定在调酸区20的底部，第一水平支管上设置有曝气头，曝气头均匀设置在调酸区20底部并向调酸区20上方进行曝气。

如图1所示，第一电解反应区300与调酸区20之间通过挡板分隔成两个区域，挡板底部设置有开口，污水通过开口从调酸区20过流到第一电解反应区300。第一电解反应区300内设置有第二搅拌装置31，第二搅拌装置31包括第二进气主管310，第二进气主管310连通外界的鼓风机，第二进气主管310连接第二水平支管，第二水平支管固定在第一电解反应区300的底部，第二水平支管上设置有曝气头。在污水与铁碳填料32混合过程中，通过空气搅拌混合，混合时间不宜小于2min。

如图1所示，第二电解反应区301与芬顿反应区50之间通过底部的溢流孔进行连通，芬顿反应区50内设置有氧化氢加药装置。芬顿反应区50设置有第三搅拌装置51，第三搅拌装置51包括第三进气主管510，第三进气主管510通过三通管路左右各连接一根第三水平支管511，第三水平支管511上设置有若干曝气头512。芬顿反应区50根据废水处理规模、占地面积和经济性等因素综合确定。芬顿反应区50水力停留时间应根据进水水质、组成以及出水要求，通过试验确定。芬顿反应区50用于预处理时，反应池污水停留时间宜为 2.0h～8.0h；用于深度处理时，反应池污水停留时间宜为 2.0 h～6.0h，芬顿氧化反应中药剂投加量与投加比例应经试验确定，在缺乏试验数据的情况下投加比例 c（H2O2，mg/L）：COD（mg/L）宜为1:1～2:1；c（H2O2，mg/L）：c（Fe2+，mg/L）宜为 1:1～10:1。

如图1所示，脱气区60与芬顿反应区50通过上方的溢流孔进行连通，脱气区60内设置第四搅拌装置61。第四搅拌装置61包括第四进气主管610，第四进气主管610连接第四水平支管，第四水平支管上设置有若干曝气头。脱气区60水力停留时间不宜小于15 min，气水比不宜小于 5:1。

如图1所示，沉淀区70内设置有中心竖流筒71，中心竖流筒71与脱气区60之间设置有水平管72，水平管72位于脱气区60上部区域，沉淀区70底部呈锥形底面，锥形底面的最小直径处设置有排泥口74。沉淀区70内还设置有出水调节堰73，出水调节堰73与出水口12之间设置有排水管75。

如图1所示，本实用新型双级电芬顿氧化装置的工作流程如下：

第一步、污水从进水口11进入壳体10，污水经过栅渣栏21初步过滤，污水进入调酸区20，并从调酸区20底部过流口进入第一电解反应区300。

第二步、污水从电解反应区30底部进入，水位逐渐上升，穿过铁碳填料32进行微电解反应。

第三步、污水从电解反应区30底部溢流入芬顿反应区50进行芬顿反应。

第四步、污水从芬顿反应区50顶部溢流入脱气区60进行脱气。

第五步、污水从脱气区60顶部的水平管72进入中心竖流筒71，然后进入沉淀区70进行沉淀，沉淀后的污泥经过排泥口74排出，沉淀后的污水经过出水调节堰73排出。

以上步骤运行的同时，第一搅拌装置22、第二搅拌装置31、第三搅拌装置51、第四搅拌装置61同时运行对污水进行空气搅拌。

本实用新型双级电芬顿氧化装置通过设置两级微电解区，可针对难降解高浓度废水的处理，可大幅度地降低COD和色度，提高废水的可生化性，同时可对氨氮的脱除具有很好的效果。

本实用新型不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双级电芬顿氧化装置，包括壳体，所述壳体两端分别设置有进水口和出水口，所述壳体内部沿所述进水口到所述出水口方向分别设置有依次相连通的调酸区、电解反应区、芬顿反应区、脱气区和沉淀区，其特征在于，所述电解反应区包括第一电解反应区和第二电解反应区，所述第一电解反应区与所述第二电解反应区之间通过上方溢流口进行连通，所述第一电解反应区与所述第二电解反应区均设置有铁碳填料。

2.根据权利要求1 所述的一种双级电芬顿氧化装置，其特征在于，所述调酸区与所述电解反应区之间通过底部过流连通，所述电解反应区与所述芬顿反应区通过底部过流相通，所述芬顿反应区与所述脱气区通过顶部溢流相通，所述脱气区与所述沉淀区通过顶部溢流连通。

3.根据权利要求 1 所述的一种双级电芬顿氧化装置，其特征在于，所述调酸区、所述电解反应区、所述芬顿反应区、所述脱气区内分别设置有第一搅拌装置、第二搅拌装置、第三搅拌装置和第四搅拌装置。

4.根据权利要求 3 所述的一种双级电芬顿氧化装置，其特征在于，所述第一搅拌装置、所述第二搅拌装置、所述第三搅拌装置和所述第四搅拌装置均采用空气搅拌装置。

5.根据权利要求 1 所述的一种双级电芬顿氧化装置，其特征在于，所述调酸区内设置有酸试剂加药装置，所述芬顿反应区内设置有氧化氢加药装置。

6.根据权利要求 5 所述的一种双级电芬顿氧化装置，其特征在于，所

述酸试剂加药装置包括酸试剂加药管、计量泵、PH 值控制仪。

7.根据权利要求 1 所述的一种双级电芬顿氧化装置，其特征在于，所述沉淀区内设置有中心竖流筒，所述中心竖流筒与所述脱气区之间设置有水平管，所述水平管位于所述脱气区上部区域，所述沉淀区底部呈锥形底面，所述锥形底面的最小直径处设置有排泥口。

8.根据权利要求 1 所述的一种双级电芬顿氧化装置，其特征在于，所述沉淀区顶部设置有出水调节堰，所述出水调节堰与所述出水口之间设置有排水管。

9.根据权利要求 4所述的一种双级电芬顿氧化装置，其特征在于，所述空气搅拌装置包括连接外部鼓风机的进气主管、固定在壳体底部与所述进气主管连接的进气支管和设置在所述进气支管上的曝气头。

10.根据权利要求 1 所述的一种双级电芬顿氧化装置，其特征在于，所述调酸区内设置有栅渣栏，所述栅渣栏位于所述进水口下方。

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