[實用新型]一種新型Fenton反應裝置

有效

• 申請號: 201520629548.2
• 申請日: 2015-08-20
• 公開（公告）號: CN204897512U
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 周如金;邱松山;聶麗君;鐘華文
• 申請（專利權）人: 廣東石油化工學院
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72
• 代理公司: 茂名市穗海專利事務所 44106
• 代理人: 李好琚

技術領域

本實用新型涉及一種污水處理裝置，具體說是一種基于Fenton反應的高效廢水處理裝置。

背景技術

難降解有機廢水具有成分復雜、毒性大、可生化性差、對生態環境影響大，用常規方法處理難以凈化或難以滿足技術經濟性要求。

目前，研究處理難降解有機物的技術主要分為三類：一類是以投加有效降解的微生物或工程菌、酶以及投加營養物和基質類似物的生物強化技術；其次是包括吸附、萃取和各種膜技術的物化法；第三類是以O₃、H₂O₂、KMnO₄為氧化劑的化學氧化法。生物強化技術主要還處于研究階段，物化法往往效率不高且成本較高。而隨著化學氧化法研究的深入，通過光輻射、電、聲、催化劑等方法產生活性極強的自由基（如·OH），相對于早期的常規氧化反應，把這類反應稱為高級氧化技術，具有反應能力強、效率高、適應性廣等特點。

以Fe²⁺為催化劑與H₂O₂組成Fenton試劑對有機物良好氧化特性發現于1894年，1964年，首次被用于處理污水。進一步研究和實踐證明：Fenton氧化技術具有高效、廉價、選擇性小、應用范圍較大等特點。

目前，研究和應用的Fenton氧化技術中，要么是一次性投加大量的過氧化氫(H2O2)和亞鐵鹽(Fe2+)；要么未充分考慮Fenton氧化機理及氧化過程的特性而采用單一的反應器型式或者反應系統過于復雜，很容易造成一次性投加量過大，使Fe²⁺氧化成Fe³⁺，造成試劑浪費且使反應效率降低；采用單一反應器型式，也會導致反應停留時間偏長，反應器總體積偏，占地面積大。

針對現有技術存在的上述不足，提出本實用新型。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種Fenton試劑用量少、反應效率高、適用范圍廣、廢水處理效果好、運行成本低的新型Fenton反應裝置。

本實用新型通過如下技術方案實現：

一種新型Fenton-反應裝置，由全混流反應器和平推流反應器組成，全混流反應器為圓筒體結構，平推流反應器為圓筒體結構或正四方體結構，它們之間由上部的連通管連通，其中，全混流反應器的中心由上向下內置有導流混合管，導流混合管通過固定件固定在全混流反應器的內壁上，導流混合管的下端有入口段，上端有出口段，進水噴射口由全混流反應器的底部向上伸入導流混合管的下端入口段里，平推流反應器下部有排水口，在平推流反應器里對應連通管連通處和排水口之間由上向下設置有折流板，設置有兩個加劑口，其中第一加劑口置于全混流反應器的下端入口段下面，第二加劑口置于連通管中部位置，并在連通管里、第二加劑口兩側設置有混合擋板。

導流混合管的直徑為全混流反應器直徑的1/4～1/3倍，高度為全混流反應器高度的1/2～3/4倍，全混流反應器的高度為其直徑的1～2倍；導流混合管的下端入口段和上端出口段分別為向外擴大的喇叭型；導流混合管的下端入口段和上端出口段外端的內徑為導流混合管內徑的1.2～1.8倍，高為導流混合管直徑的0.6～1.2倍；平推流反應器內的折流板，最上端一塊由液體進入平推流反應器的水平方向向下傾斜，傾斜角為10^o～30^o，其余與最上端一塊平行布設，每塊折流板的面積為平推流反應器徑向截面積的1/2～3/4倍，板與板之間的距離為平推流反應器直徑的0.6～1.2倍；連通管為等口徑管，水平設置。

本實用新型從反應工程原理以及因為Fenton試劑強氧化性而賦予Fenton反應可以幾乎無選擇地進行廢水中有機物的C-C鍵斷裂反應的特性（也可以由此認為有機物的氧化分解為復雜的平行-連串反應）。首先利用全混流形式，添加約50%總量Fe²⁺溶液和50-70%H₂O₂總量，使反應在較高H₂O₂濃度下進行初步反應（通過選擇反應器型式，確保反應物H₂O₂的高濃度）；隨后，采用近似平推流反應，添加入剩余的Fe²⁺溶液和H₂O₂試劑，使有機物繼續進行氧化反應。平推流反應器更有利平行反應中的主反應，此時采用平推流型式，更有助于反應向縱深方向進行，有助于促進有機物的深度降解或有助于提高其可生化性。