CN216303471U - 一种高效的推流式芬顿反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效的推流式芬顿反应装置，包括依次连接的调酸池(3)和芬顿反应池(1)，所述芬顿反应池(1)内由隔板间隔成n个连通的隔间，n≥1，除最后一隔间外，各隔间内均设置曝气装置和射流装置。本实用新型提供的推流式芬顿反应装置中采用推流式芬顿反应池，其内部由隔板间隔成n个连通的隔间，除最后一隔间外，各隔间内均设置曝气装置和射流装置，在反应过程中，经曝气装置和射流装置通入的流体对池内的产生扰动搅拌，能够增强催化剂的流动，使反应更为充分，有效处理水中难降解有机物，而且循环利用催化剂或污泥，减少污泥产量，降低处理成本。

Description

一种高效的推流式芬顿反应装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理系统，尤其涉及一种高效的推流式芬顿反应装置。

背景技术

在我国工业制造业快速发展的背景下，工业生产有大量废水排出，对自然环境造成严重污染，同时由于工业污染物种类校多，工业废水成分复杂，具有高浓度的COD、较大的毒性及较差的生化性等特征。

芬顿法的是二价铁离子(Fe²⁺)和H₂O₂之间的链反应催化生成羟基自由基，具有较强的氧化能力，其氧化电位仅次于氟，高达2.80V。另外，羟基自由基具有很高的电负性或亲电性，其电子亲和能高达569.3kJ，具有很强的加成反应特性，因而Fenton试剂可无选择氧化水中的大多数有机物，特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水的氧化处理。

目前芬顿法多采用芬顿塔形式，双氧水一次性投入，产生的羟基自由基数量有限难以与有机物充分反应，此外，反应完成后直接进行pH回调和沉淀产生污泥量较大，处理成本较高。

实用新型内容

为使芬顿过程充分反应，提高反应效率及操作运行便利，本实用新型提供了一种高效的推流式芬顿反应装置，既可以有效处理水中难降解有机物，同时可循环利用催化剂或污泥，减少污泥产量，降低处理成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：一种高效的推流式芬顿反应装置，包括依次连接的调酸池和芬顿反应池，所述芬顿反应池内由隔板间隔成n个连通的隔间，n≥1，除最后一隔间外，各隔间内均设置曝气装置和射流装置，在反应过程中，经曝气装置和射流装置通入的气体对池内的产生扰动搅拌，使催化剂处于流动状态，提高反应效率。

作为本实用新型的一个实施例，所述曝气装置包括位于隔间内的竖直设置的与池外鼓风设备连接的曝气进气管和曝气管，曝气进气管延伸至接近隔间底部与曝气管连接；所述的射流装置包括射流进水管和射流管，所述射流管位于曝气管的下方，当曝气管进行曝气搅拌的同时，位于其下方的射流管射出的流体进一步减少催化剂沉淀，增强催化剂流动。在一个实施例中，所述曝气管为田字型结构，管体上分布曝气孔；而所述射流管为口字型结构，且管体靠近池壁。

作为本实用新型的一个改进，所述射流进水管位于反应池外，管体上设离心泵，其进水口与反应池连通，而出水口则与隔间内的射流管连接，在进行射流搅拌时，离心泵工作抽出隔间内的污水再回送至隔间内，从而实现对底部的催化剂和污泥的搅拌。

本实用新型的芬顿反应池中除了最后一个隔间外均可设有的双氧水加药管，所述双氧水加药管与双氧水加药泵连接。作为优选实施例，所述芬顿反应池除了最后一个隔间外，自第一个隔间起，奇数隔间设置双氧水加药管，管口延伸至池内水面以下。

作为本实用新型的一个实施例，所述芬顿反应池中的隔间单列排布，也可以分至少两列并排排布。

所述芬顿反应池内沿水流方向，奇数隔板的底部与池底具有通水通道，而偶数隔板上部设有通水通道，奇数隔间的水自奇数隔板底部进入下游的偶数隔间，偶数隔间的水自偶数隔板的上部溢流进入下游的奇数隔间，即形成上下弯折水流通道，使得污水在芬顿反应池内推流流动。

进一步地，所述芬顿反应池每个隔间均设有泥斗，所述泥斗底部设有放空管。

进一步地，所述芬顿反应池最后一隔间作为为竖流沉淀池，其上部设有出水口，底部设放空口和回流管，所述回流管连接至芬顿反应池第一隔间，将催化剂和污泥回送至第一隔间循环利用。

本实用新型中，所述调酸池与芬顿反应池共壁设置，其池壁上部设置出水堰与芬顿反应池的第一隔间连通，池内设搅拌机，底部设放空管；进水管于调酸池壁下部与池内连通，硫酸加药管则于调酸池上部伸入池内并延伸至池内液面以下。

进一步地，所述进水管上设置pH值计，检测进水的酸碱度，以便根据进水酸碱度情况调整硫酸的投加量，以创造反应所需的酸性环境。

进一步地，所述调酸池内设有pH值计，监测池内pH值变化情况，使pH准确维持在设置范围内。

相比现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

(1)本实用新型提供的推流式芬顿反应装置中采用推流式芬顿反应池，其内部由隔板间隔成n个连通的隔间，除最后一隔间外，各隔间内均设置曝气装置和射流装置，在反应过程中，经曝气装置和射流装置通入的流体对池内的产生扰动搅拌，能够增强催化剂的流动，使反应更为充分，有效处理水中难降解有机物，而且循环利用催化剂或污泥，减少污泥产量，降低处理成本。

(2)本实用新型的一个实施例中，射流管设置在曝气管下方，其中曝气管进行曝气搅拌使催化剂处于流动状态，同时利用现有曝气系统减少能耗；而射流管进一步减少催化剂沉淀，增强催化剂流动效果，使反应更加充分，保证反应池内催化剂浓度，减少投入量。

(3)本实用新型的芬顿反应池除了最后一个隔间外的各个隔间均可设有的双氧水加药管，或者间隔设置双氧水加药管，在工艺中可多点位投加双氧水，增加污水中羟基自由基浓度以及与水中有机物接触机率，使反应更加充分。

(4)本实用新型的芬顿反应池最后一格隔间设为沉淀池，反应结束经在沉淀池中沉淀后，上清液排出池体，催化剂或污泥回流，减少芬顿池内催化剂流失及后续污泥产量。

附图说明

图1为本实用新型的俯视结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为图2中各隔间中曝气管和射流管的布置示意图；

图中：1.芬顿反应池，2.双氧水加药管，3.调酸池，4.进水管，5.硫酸加药管，6.放空管，7.曝气进气管，71.曝气管，8.出水管，9.射流进水管，91.射流管，10.放空总管，11-18.第一隔间至八隔间，19.泥斗，31.pH计，32.搅拌机。

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。应当说明的是，下文所描述的实施例仅为本实用新型实施例之一，而并非全部的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下对本实用新型的技术方案所作出的任何变形和改进，均属于本实用新型保护的范围。

图1-2所示的推流式芬顿反应装置，包括依次连接的调酸池3和芬顿反应池1。硫酸加药管5于调酸池3顶部伸入并延伸至池内液面以下；进水管4与调酸池3下部的池壁的进水口连接，且设有pH值计，检测进水的酸碱度，以便根据进水酸碱度情况调整硫酸的投加量，以创造反应所需的酸性环境；池底设放空管6，必要时可进行放空处理；池内设置搅拌机32，通过搅拌促进池内硫酸扩散使得池内水的酸度一致；池内壁上设pH计11，用于进一步检测反应区内pH指变化情况，使池内水的pH值准确维持在设置的范围内，以适应后续的反应。调酸池3与芬顿反应池1共壁设置，共壁上部设出水堰和出水口与芬顿反应池1连通。

芬顿反应池1内由隔板间隔成8个连通的隔间，分两排并排布置，每排4个隔间。与调酸池3共壁相连接的隔间为第一隔间11；第八隔间18作为竖流沉淀池，其上部池壁设出水堰和出水口，出水口连接出水管8。具体地，8个隔间的排布以及水流方向如图1所示，第一隔间11与第二隔间12之间的第一隔板底部设通水通道连通两个隔间，第二隔间12与第三隔间13之间的第二隔板上部设通水通道连通两个隔间，以此类推，沿水流方向，第三隔间13至第八隔间18之间的隔间之间的隔板逢奇数隔板的底部设通水通道，逢偶数隔板的上部设通水通道，从而使第一隔间11至第八隔间18之间连通，且第一隔间11和第四隔间14之间、第三隔间13和第六隔间16之间以及第五隔间15和第八隔间18之间不连通，使得水流自第一间隔11至第八间隔18按顺序流经个隔间。本实施例中，除最后一隔间外，各隔间内均设置曝气装置和射流装置。曝气装置包括位于隔间内的竖直设置的与池外鼓风设备连接的曝气进气管7和曝气管71，曝气进气管7延伸至接近隔间底部与曝气管71连接。曝气管71呈“田”字型结构，水平设置于接近隔间底部的位置，管体上布满曝气孔，曝气孔的孔径为2mm。射流装置包括射流进水管9和射流管91，射流管91为口字型结构，射流孔的孔径为5mm，水平设置在曝气管71下方，且管体靠近隔间的内壁，其进气口与外部的射流进水管9连接。射流进水管9位于反应池外，管体上设离心泵，其进水口与对应隔间连通，而出水口则与隔间内的射流管91连接。曝气管71通入隔间内对污水进行曝气搅拌，同时，离心泵工作抽出隔间内的污水再从射流管91射出，对底部的催化剂和污泥的搅拌，进一步减少催化剂沉淀，增强催化剂流动，使催化剂处于流动状态，提高反应效率。

芬顿反应池1中除了最后一个隔间外，自第一个隔间11起，奇数隔间设置双氧水加药管2，本实施例中具体在第一隔间11、第三隔间13和第五隔间15设置，双氧水加药管的管口延伸至池内水面以下。当然，在另一个实施例中，除了最后一个隔间外，其余隔间均可设有的双氧水加药管2。

芬顿反应池1的每个隔间均设有泥斗19，每个泥斗19底部设有放空管，与放空总管10连接。最后一隔间，即第八隔间18底部还设回流管，连接至芬顿反应池1第一隔间11，将底部的催化剂和污泥回送至第一隔间11中继续进行处理。

污水通过进水管4进入调酸池3，根据进水pH值投加硫酸，硫酸通过硫酸加药管5从调酸池3上部加入，调酸池3内设有搅拌机32，通过搅拌促进池内硫酸扩散使酸度一致。调酸池3内设pH计31，进一步监测反应区内pH值变化情况，使pH准确维持在设置范围内，调酸池3底部设有放空管6，必要时池体可进行放空。在调酸池3调节pH后，污水通过调酸池3的出水堰和出水孔进入芬顿反应池1的第一隔间11，与第一隔间11、第三隔间13和第五隔间15投加双氧水与池内催化剂反应，产生羟基自由基氧化有机物。污水从第一隔间11上部进入后，依次流经第二隔间12至第八隔间18。

射流进水管9位于每格池体中部与射流管91连接，污水通过射流管91使芬顿反应池1内催化剂充分流动起来，减少沉淀保持池内催化剂浓度，同时从第一隔间至第七隔间形成不同浓度梯度，使有机物得到有效降解。芬顿反应结束后污水与催化剂进入第八隔间18沉淀，上清液通过出水口8排出池体，底部沉淀催化剂经过回流管回流至芬顿反应池1第一隔间11，对反应池内催化剂进行回收利用，减少催化剂流失。

Claims (10)

1.一种高效的推流式芬顿反应装置，其特征是，包括依次连接的调酸池(3)和芬顿反应池(1)，所述芬顿反应池(1)内由隔板间隔成n个连通的隔间，n≥1，除最后一隔间外，各隔间内均设置曝气装置和射流装置。

2.根据权利要求1所述的推流式芬顿反应装置，其特征是，所述曝气装置包括位于隔间内的且与池外鼓风设备连接的曝气进气管(7)和曝气管(71)，所述曝气进气管(7)延伸至接近隔间底部与所述曝气管(71)连接；所述的射流装置包括射流进水管(9)和射流管(91)，所述射流管位于曝气管(71)的下方，所述射流进水管(9)位于所述芬顿反应池(1)外，其出水口经离心泵与隔间内的所述射流管(91)连接。

3.根据权利要求2所述的推流式芬顿反应装置，其特征是，所述射流进水管(9)的进水口与所述芬顿反应池(1)连通，其出水口经离心泵与隔间内的所述射流管(91)连接。

4.根据权利要求2或3所述的推流式芬顿反应装置，其特征是，所述曝气管(71)为田字型结构，管体上分布曝气孔；而所述射流管(91)为口字型结构，且管体靠近池壁。

5.根据权利要求1或2或3所述的推流式芬顿反应装置，其特征是，所述芬顿反应池(1)除了最后一个隔间外，自第一个隔间起，奇数隔间设置双氧水加药管(2)，管口延伸至池内水面以下。

6.根据权利要求5所述的推流式芬顿反应装置，其特征是，所述芬顿反应池(1)内沿水流方向，奇数隔板的底部与池底具有通水通道，而偶数隔板上部设有通水通道，奇数隔间的水自奇数隔板底部进入下游的偶数隔间，偶数隔间的水自偶数隔板的上部溢流进入下游的奇数隔间，即形成上下弯折水流通道，使得污水在所述芬顿反应池(1)内推流流动。

7.根据权利要求5所述的推流式芬顿反应装置，其特征是，所述芬顿反应池(1)每个隔间均设有泥斗(19)，所述泥斗(19)底部设有放空管(10)。

8.根据权利要求5所述的推流式芬顿反应装置，其特征是，所述芬顿反应池(1)最后一隔间作为竖流沉淀池，其上部设有出水口，底部设放空口和回流管，所述回流管连接至所述芬顿反应池(1)第一隔间，将催化剂和污泥回送至第一隔间循环利用。

9.根据权利要求5所述的推流式芬顿反应装置，其特征是，所述调酸池(3)与所述芬顿反应池(1)共壁设置，其池壁上部设置出水堰与所述芬顿反应池(1)的第一隔间连通，池内设搅拌机(32)，底部设放空管(6)；进水管于所述调酸池(3)池壁下部与池内连通，硫酸加药管则于所述调酸池(3)上部伸入池内并延伸至池内液面以下。

10.根据权利要求9所述的推流式芬顿反应装置，其特征是，所述进水管(4)上设置pH值计，所述调酸池(3)内设有pH值计(31)。

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