[實用新型]一體式流化床鐵氧微晶體發生器及水處理反應器

有效

• 申請號: 201821803761.0
• 申請日: 2018-11-03
• 公開（公告）號: CN209322601U
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 楊言;劉海洋;齊勇;黃永恒;江澄宇;康淑敏;楊建慧;李葉紅;王奕文
• 申請（專利權）人: 大唐環境產業集團股份有限公司;東陽市維隆環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F101/22;C02F101/20
• 代理公司: 北京君泊知識產權代理有限公司 11496
• 代理人: 王程遠;胡玉章

本實用新型公開了一體式流化床鐵氧微晶體發生器及水處理反應器，該裝置包括：反應區為柱狀；沉淀區設于所述反應區的外部，所述沉淀區的底部開口與所述反應區連通，所述沉淀區的底部為傾斜設計；導流筒設于所述反應區內的下部，所述反應區與所述導流筒的中心軸線重合，攪拌槳葉設于所述導流筒內部，所述攪拌槳葉通過連桿與攪拌器連接。本實用新型的有益效果為：(1)介質流化反應區和固液分離沉淀區一體化設計，既節省空間同時也降低生產成本；(2)介質流化反應區能夠高效流化高濃度、大比重的鐵粉和鐵氧微晶體；(3)沉淀區能夠高效截流鐵氧微晶體媒介，使其能夠重復利用，同時確保出水懸浮物濃度保持較低水平，保證處理水水質。

技術領域

本實用新型涉及水處理技術領域，具體而言，涉及一體式流化床鐵氧微晶體發生器及水處理反應器。

背景技術

(1)重金屬污染廢水問題

重金屬污染對人體健康和環境安全危害的廣泛性和持久性日益引起政府和民眾的高度關注。作為世界上最大的工業國，中國面臨嚴重的重金屬污染問題，各類工業生產活動，包括能源開采、發電、冶金、電鍍、采礦等都涉及大量含有重金屬礦物和原料的加工使用，由此產生了大量的重金屬污染的廢水、廢氣、廢渣。如果不能有效的治理，相關區域的地表水、地下水和土壤必然面臨重金屬污染的嚴重威脅。事實上，大規模重金屬污染問題和事件在我國各地已是屢見不鮮。

隨著中國經濟的發展進入新的階段，通過嚴格的環境保護標準和措施以保護人民健康、實現社會經濟的可持續性發展已經成為社會共識。近年來，政府環保部門對各類工業廢水的重金屬排放標準的設定日趨嚴格，治理監控也逐漸到位。重金屬污染廢水治理的復雜性日益挑戰現有的常規技術處理能力，特別是某些疑難工業廢水的達標處理。例如，燃煤電廠濕法煙氣脫硫廢水中，往往包含眾多種類和形態不一的重金屬污染物，而廢水的高含鹽背景又極大地增加了處理難度。又如，電鍍車間廢水的重金屬濃度(例如鎳、鉻、鋅)經常超過1000毫克/升，而最新的標準(電鍍廢水表三標準)則要求鎳<0.1 mg/L，這就要求廢水處理系統要達到99.99％以上的去除率。傳統化學中和絮凝沉淀法很難達到這樣高的去除率，處理出水無法滿足新的排放標準。以膜法處理為代表的新技術，用于處理重金屬污染廢水，則面臨著成本高昂的問題，而且，膜分離過程僅僅是把重金屬濃縮在棄液中，如何處理棄液又是個大問題。如何有效治理這類疑難工業廢水，滿足日益嚴格的重金屬廢水排放標準，需要開發出新型高效而又經濟可行的新技術支撐。

(2)重金屬廢水處理技術背景

傳統中和絮凝沉淀法，通過加石灰乳、鐵鹽、鋁鹽、有機硫等傳統水處理化學藥劑，可以去除眾多重金屬，然而這類處理過程涉及的化學機理單一，主要是以吸附沉淀為主要機理，有相當的局限性，特別是對有些重金屬，處理出水能達到的最低濃度往往在1毫克/升以上，無法滿足一些新排放標準。此外，某些特種處理藥劑，比如有機硫等，使用成本高昂。

電化學法，例如電滲析(Electrodialysis)及電解絮凝(Electrofloculation)等，也可用于處理重金屬廢水。然而，盡管有些獨特的優勢，電化學法仍然面臨一些經濟技術障礙，特別是其處理出水往往無法滿足最新的嚴格排放標準問題。

零價鐵也可于重金屬廢水的處理，主要是利用鐵粉的化學還原性，還原一些以氧化態形式存在的重金屬，比如鉻酸根、硒酸根等，轉化成易于去除的低價態形式。零價鐵作為反應介質，與廢水接觸后，其表面迅速銹蝕，生成穩定的鐵銹覆蓋層，迅速鈍化失活，導致鐵粉的大量消耗和浪費。此外，與中和吸附沉淀等過程相比，化學還原過程一般較慢，往往需要較長的反應時間。這些都極大的降低了傳統零價鐵技術處理重金屬廢水的經濟技術可行性。

鐵氧化物(比如磁鐵礦)用于去除廢水的各類重金屬(比如砷)已做了大量的實驗室研究，結果在文獻中也廣泛報道。然而，工業中的實際應用還是有限，特別是各類疑難廢水的處理，單純的鐵氧化物表面吸附對很多重金屬離子并不是特別有效。