[發明專利]一種半流化床式芬頓氧化廢水處理裝置

在審

• 申請號: 201810931995.1
• 申請日: 2018-08-16
• 公開（公告）號: CN108706786A
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 蔣勝韜;蔣茹;宗恩敏;朱華躍;王江;管玉江;祝建中
• 申請（專利權）人: 臺州學院
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F101/30
• 代理公司: 北京市盈科律師事務所 11344
• 代理人: 陳琳

本發明涉及一種半流化床式芬頓氧化廢水處理裝置，依次設置攪拌混合區、半流化床反應區、輻流沉淀區、填料反應區和折流半幅沉淀區。本發明通過設置半流化床區和填料反應區，分別采用芬頓催化劑和載鐵3A分子篩催化劑作為填料。半流化床具備高傳動效率，且能有效的避免催化劑流失的問題；3A?Fe型分子篩填料pH適應范圍廣，對難降解有機物具有高效的催化效率。本發明裝置具有結構簡單、易于操作、處理效果好等優點，能夠方便的設置在水處理流程中的各個階段。

技術領域

本發明涉及廢水處理領域，尤其工業污水前處理、生化尾水深度處理的一種新型芬頓反應裝置。

背景技術

芬頓氧化是一項有效的氧化水處理工藝，該工藝在污水處理領域有著廣泛的應用。其主要原理是，在酸性條件下，利用亞鐵作為催化劑，與過氧化氫相互作用時產生的強氧化性羥基來氧化水中的有機物。芬頓氧化具有快速、高效、操作簡單靈活、反應條件溫和等特點。在廢水深度處理領域，主要用于處理生化出水，去除水中殘余的難降解有機物，因此，芬頓氧化已成為廢水實現達標排放的或者回用的重要方法之一。

傳統的芬頓氧化中，亞鐵是以溶液的方式存在于反應體系中，雖然氧化處理效率較高，但是卻存在由于亞鐵投加量過大從而導致的化學污泥產量大的問題，進而引起處理成本增加。近年來，采用芬頓流化床工藝。該技術通過流化結晶技術，使反應過程中產生的三價鐵大部分留在流化載體表面并繼續參與催化氧化反應。該技術充分結合了均相氧化、非均相氧化、流化床結晶及鐵氧化物溶解還原等功能，不僅保證了處理效果，而且大幅降低了亞鐵的投加量，并減少了鐵泥的產生量。但是該技術需要較大的水流上升速度（一般30m/h以上），因此需要消耗較大的動力，從而增加了系統的運行費用。并且，隨著系統的長時間運行，生成的鐵泥不斷的包裹在載體顆粒表面，使得載體粒徑不斷增大，如果需要維持正常的流化狀態，則必須增加動力或更換新的載體。同時，為了防止催化劑的跑料流失，一般需在流化區上方設置固液分離器，如斜板沉淀裝置、多孔擋板等，一定程度上增加了設備投資。

因此，必須設計一種既節約成本又能實現高效處理的芬頓氧化裝置。

發明內容

本發明提供一種半流化床式芬頓氧化廢水處理裝置。該裝置選用芬頓催化劑載體顆粒形成半流化床，后續設置載鐵型3A分子篩填料反應區，克服上述問題。其技術方案如下：

半流化床式芬頓氧化廢水處理裝置，依次設置攪拌混合區、半流化床反應區、輻流沉淀區、填料反應區和折流半幅沉淀區；攪拌混合區的上部設置有廢水進水管、雙氧水進水管和pH調節劑進水管，攪拌混合區內設置有攪拌器，下部設置過水孔連通半流化床反應區；半流化床反應區底部設置有整流板，上部設置有粗濾網，側壁設置有細濾網，其內填充有芬頓催化劑顆粒填料；輻流沉淀區，采用中心進水周邊出水方式，中心設置進水管，下部設置為倒錐形，并設置有催化劑回流管連通至攪拌混合區；填料反應區上部設置有配水板，底部設置有承托層，承托層向上依次設置墊層和載鐵型3A分子篩填料層，底部設置過水孔連通折流半幅沉淀區；折流半幅沉淀區依次設置下擋板和上擋板，末端部設置出水堰連接出水管，折流半幅沉淀區側壁為斜錐形，底部設置排渣管。

進一步的，芬頓催化劑顆粒粒徑為1cm，填充率為30%-50%。

進一步的，墊層厚度為10-15cm，填充4-8cm直徑的石塊或陶瓷塊。

進一步的，填料層厚度為1.0-1.5m，載鐵型3A分子篩填料層。

進一步的，混合攪拌區設置有pH檢測儀。

進一步的，輻流沉淀區和所述折流半幅沉淀區側壁的斜錐角度為60°。

進一步的，粗濾網網徑為2cm，細濾網網徑為1cm。

芬頓催化劑顆粒為固相二價鐵催化劑，具體的制備步驟如下：

步驟（1）將一枝黃花用自來水清洗，自然晾干后粉碎至2-4cm均勻段；