一體化高效芬頓流體化床反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一體化高效芬頓流體化床反應(yīng)器，包括罐體（3），所述罐體（3）連接進(jìn)水系統(tǒng)（1）和外循環(huán)系統(tǒng)（2），所述罐體（3）內(nèi)部設(shè)置有氧化反應(yīng)區(qū)（13），所述氧化反應(yīng)區(qū)（13）連接收集區(qū)（14），所述罐體（3）頂部外圍設(shè)置有絮凝反應(yīng)區(qū)（7）、進(jìn)水調(diào)酸區(qū)（12）、調(diào)堿區(qū)（15），所述絮凝反應(yīng)區(qū)（7）、進(jìn)水調(diào)酸區(qū)（12）、調(diào)堿區(qū)（15）外圍設(shè)置有出水區(qū)（8），所述出水區(qū)（8）連接排水系統(tǒng)（10），所述絮凝反應(yīng)區(qū)（7）和出水區(qū)（8）下端連接排泥系統(tǒng)（9），所述罐體（3）的底端連接排空系統(tǒng)（11），所述進(jìn)水調(diào)酸區(qū)（12）與布水區(qū)（4）之間由中心下降管（19）連接。
【專利說(shuō)明】一體化高效芬頓流體化床反應(yīng)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種反應(yīng)器，具體地講，涉及一體化高效芬頓流體化床反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，中國(guó)的城市缺水問題尤為突出，大量的城市污水經(jīng)治理后白白流失，浪費(fèi)了大量的可利用資源，解決水資源短缺矛盾的一個(gè)重要出路是污水深度處理和再生利用。目前常規(guī)的二級(jí)生物處理工藝總排口 COD多在100mg/l左右，深度處理要求出水COD達(dá)到30mg/l以下。
[0003]經(jīng)常規(guī)二級(jí)生物反應(yīng)后，廢水中可生化性COD絕大部分被微生物利用，剩余部分COD可生化性較差，難以繼續(xù)通過微生物處理的辦法得到進(jìn)一步穩(wěn)定化處理。多采用高級(jí)氧化處理技術(shù)對(duì)廢水作進(jìn)一步深化處理。
[0004]高級(jí)氧化技術(shù)有很多種，例如臭氧氧化、雙氧水氧化、濕式氧化、二氧化氯催化氧化、Fenton(芬頓)試劑氧化等等，由于Fenton氧化技術(shù)反應(yīng)快,反應(yīng)效果明顯，設(shè)備投資低，僅需要設(shè)置氧化反應(yīng)床以及藥劑投加裝置，設(shè)備使用壽命長(zhǎng)，操作靈活，可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)情況，調(diào)整藥劑投加量，保證出水水質(zhì)的穩(wěn)定性以及運(yùn)行費(fèi)用低等諸多優(yōu)點(diǎn)而廣泛適用于各行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的污水深度處理。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一體化高效芬頓流體化床反應(yīng)器，保證了反應(yīng)器的出水質(zhì)量及運(yùn)行穩(wěn)定性。
[0006]本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的:
[0007]—體化高效芬頓流體化床反應(yīng)器，包括罐體(3)，其特征是:所述罐體(3)連接進(jìn)水系統(tǒng)(I)和外循環(huán)系統(tǒng)(2)，所述罐體(3)內(nèi)部設(shè)置有氧化反應(yīng)區(qū)(13)，所述氧化反應(yīng)區(qū)
(13)連接收集區(qū)(14)，所述罐體(3)頂部外圍設(shè)置有絮凝反應(yīng)區(qū)(7)、進(jìn)水調(diào)酸區(qū)(12)、調(diào)堿區(qū)(15)，所述絮凝反應(yīng)區(qū)(7)、進(jìn)水調(diào)酸區(qū)(12)、調(diào)堿區(qū)(15)外圍設(shè)置有出水區(qū)(8)，所述出水區(qū)(8)連接排水系統(tǒng)(10)，所述絮凝反應(yīng)區(qū)(7)和出水區(qū)(8)下端連接排泥系統(tǒng)(9)，所述罐體(3)的底端連接排空系統(tǒng)(11)，所述進(jìn)水調(diào)酸區(qū)(12)與布水區(qū)(4)之間由中心下降管(19)連接。
[0008]作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定，所述出水區(qū)8包括沉淀進(jìn)水區(qū)16、分離區(qū)17和最終排水區(qū)18。
[0009]作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定，所述氧化反應(yīng)區(qū)(13)包括位于罐體(3)底部的布水區(qū)(4)、填料區(qū)(5 )和出水堰(6 )，所述布水區(qū)(4)上端設(shè)置有填料區(qū)(5 )，所述罐體(3 )頂部設(shè)置有出水堰(6)，所述出水堰(6)連接所述收集區(qū)(14)。
[0010]作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定，所述罐體(3)的高度為6m_9m，高徑比大于3。
[0011]作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定，所述罐體(3)為圓柱體。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:該技術(shù)可作為廢水深度處理實(shí)用新型技術(shù)，具有對(duì)后續(xù)的生化處理沒有毒害作用且對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)；該技術(shù)設(shè)備簡(jiǎn)單，設(shè)備投資低；該技術(shù)操作過程簡(jiǎn)單，便于管理；該技術(shù)是非常經(jīng)濟(jì)的技術(shù)，反應(yīng)物易得，費(fèi)用便宜，在廢水處理成本上比其它化學(xué)氧化處理要低得多；該技術(shù)設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積少；該技術(shù)設(shè)備規(guī)模靈活，可大可小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制作；7)該技術(shù)可作為廢水深度處理的選擇工藝，也可用在生化性較差廢水的預(yù)處理方面，用于提高廢水的生化性，提高后續(xù)生化處理的效率；8)芬頓反應(yīng)產(chǎn)生的氫氧自由基(H0.)比其他常見氧化劑具有更高的標(biāo)準(zhǔn)電極電位，也就具有更高的氧化能力，幾乎可以無(wú)選擇的將任何有機(jī)物氧化；9)該反應(yīng)器由于采用強(qiáng)制外循環(huán)，使得傳質(zhì)效果好，反應(yīng)器去除率高，出水效果穩(wěn)定；10)該反應(yīng)器布水截面小，升流速度快，處理效率高，在相同處理能力和處理效果的前提下，其容積僅為其它類型反應(yīng)器的2/3左右，因而投資省。傳統(tǒng)芬頓反應(yīng)器存在處理效率低，藥劑耗用量大，出水水質(zhì)不穩(wěn)定等諸多缺陷。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本實(shí)用新型的平面圖。
[0015]圖中，1.進(jìn)水系統(tǒng)2.外循環(huán)系統(tǒng)3.罐體4.布水區(qū)5.填料區(qū)6.出水堰
7.絮凝反應(yīng)區(qū)8.出水區(qū)9.排泥系統(tǒng)10.排水系統(tǒng)11.排空系統(tǒng)12.進(jìn)水調(diào)酸區(qū)13.氧化反應(yīng)區(qū)14.收集區(qū)15.調(diào)堿區(qū)16.沉淀進(jìn)水區(qū)17.分離區(qū)18.最終排水區(qū)19.中心下降管。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0017]參見圖1和圖2，所述罐體3連接進(jìn)水系統(tǒng)I和外循環(huán)系統(tǒng)2，所述罐體3底部設(shè)置有布水區(qū)4，所述布水區(qū)4上端設(shè)置有填料區(qū)5，所述罐體3頂部設(shè)置有出水堰6，出水堰6連接收集區(qū)14，所述罐體3頂部外圍設(shè)置有絮凝反應(yīng)區(qū)7、進(jìn)水調(diào)酸區(qū)12、調(diào)堿區(qū)15，所述絮凝反應(yīng)區(qū)7、進(jìn)水調(diào)酸區(qū)12、調(diào)堿區(qū)15外圍設(shè)置有出水區(qū)8，所述出水區(qū)8連接排水系統(tǒng)10，所述絮凝反應(yīng)區(qū)7和出水區(qū)8下端連接排泥系統(tǒng)9，所述罐體3的底端連接排空系統(tǒng)11，所述進(jìn)水調(diào)酸區(qū)12與布水區(qū)4之間由中心下降管19連接，所述出水區(qū)8包括沉淀進(jìn)水區(qū)16、分離區(qū)17、最終排水區(qū)18。
[0018]所述連接均為焊接。
[0019]所述罐體3的高度為6m_9m，高徑比大于3。
[0020]進(jìn)水調(diào)酸區(qū)12:
[0021]原水通過進(jìn)水系統(tǒng)I進(jìn)入進(jìn)水調(diào)酸區(qū)12，在該區(qū)域加酸將原水充分?jǐn)嚢枵{(diào)節(jié)PH至3~4左右ο
[0022]氧化反應(yīng)區(qū)13:
[0023]包括布水區(qū)4、填料區(qū)5及出水堰6，該區(qū)域是整個(gè)反應(yīng)器的核心部分，在布水區(qū)4經(jīng)過調(diào)酸后的原水加入FeSO4和H2O2,與外循環(huán)系統(tǒng)2出水充分混合后升流進(jìn)入填料區(qū)5，在填料區(qū)5原水中的污染物質(zhì)與芬頓試劑充分接觸碰撞發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
[0024]收集區(qū)8:[0025]其主要作用是通過頂部出水堰6均勻收集氧化反應(yīng)出水，有效銜接氧化反應(yīng)區(qū)13與調(diào)堿區(qū)15、絮凝反應(yīng)區(qū)7。
[0026]調(diào)堿區(qū)15:
[0027]氧化反應(yīng)區(qū)13出水PH值偏酸性，在進(jìn)入下一部混凝沉淀之前需要加堿調(diào)節(jié)，在該區(qū)域加堿將進(jìn)水充分混合調(diào)節(jié)PH至9-10左右；
[0028]絮凝反應(yīng)區(qū)7:
[0029]絮凝反應(yīng)區(qū)7是利用芬頓反應(yīng)新生成的絡(luò)合物，通過調(diào)節(jié)PH值再輔以添加助凝劑PAM,使廢水中的污染物質(zhì)被新生成的混凝膠體吸附截留。
[0030]出水區(qū)8:
[0031]沉淀進(jìn)水區(qū)16以及分離區(qū)17提供較好的配水條件，在較低的表面負(fù)荷下進(jìn)行固液分離，最終沉淀清夜通過最終排水區(qū)18、排水系統(tǒng)10排出系統(tǒng)。
[0032]本實(shí)用新型的特點(diǎn):
[0033]本實(shí)用新型提供了一種膨脹流化反應(yīng)、強(qiáng)制外循環(huán)、增設(shè)泥水分離系統(tǒng)的一體化高效芬頓流體化床反應(yīng)器。
[0034]I)該反應(yīng)器是在傳統(tǒng)芬頓反應(yīng)器的基礎(chǔ)上開發(fā)的一種新型高效一體化芬頓流體化床反應(yīng)器。通過將膨脹流化床的運(yùn)行特征融入其中，有效克服了傳統(tǒng)芬頓反應(yīng)器處理效率低，藥劑耗用量大，出水水質(zhì)不穩(wěn)定等諸多缺陷，在反應(yīng)器內(nèi)添加少量比重近似于水的懸浮填料，通過在高的上升流速條件下反應(yīng)器內(nèi)懸浮填料膨脹流化，更好改善了物料接觸效果及傳質(zhì)效果，顯著提高了其處理性能。
[0035]2)改進(jìn)傳統(tǒng)芬頓反應(yīng)器進(jìn)水布水系統(tǒng)，通過控制底部旋流布水器相關(guān)技術(shù)參數(shù)，保證進(jìn)水在反應(yīng)器底部截面均勻分布，防止出現(xiàn)局部混合盲區(qū)的現(xiàn)象，提高了藥劑的利用率。
[0036]3)在反應(yīng)器外增設(shè)了循環(huán)系統(tǒng)。強(qiáng)化了整個(gè)氧化反應(yīng)的混合傳質(zhì)效果，提高了藥劑利用率，穩(wěn)定了出水水質(zhì)效果；
[0037]4)該反應(yīng)器將氧化反應(yīng)與混凝沉淀反應(yīng)有機(jī)結(jié)合為一體，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積少，管理簡(jiǎn)單方便。
[0038]廢水首先進(jìn)入進(jìn)水調(diào)酸區(qū)12，F(xiàn)eSO4, H2O2與外循環(huán)系統(tǒng)2出水進(jìn)入反應(yīng)器底部的布水區(qū)4，并與來(lái)自中心下降管19的酸性廢水混合液充分混合后進(jìn)入填料區(qū)5進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，在該區(qū)域由于外循環(huán)系統(tǒng)2極高的水力上升流速，使得填料處于膨脹流化狀態(tài)，強(qiáng)化了廢水中氧化劑與還原性物質(zhì)的接觸傳質(zhì)，反應(yīng)效率很高，大部分COD在此處被降解，部分出水通過頂部的出水堰6溢流至收集區(qū)14，然后進(jìn)入Fenton反應(yīng)器的調(diào)堿區(qū)15，在該區(qū)域?qū)⑽鬯{(diào)為中偏堿性，隨后加入PAM進(jìn)行絮凝反應(yīng)，最終在分離區(qū)17進(jìn)行固液分離，出水通過排水系統(tǒng)10排出，沉降的污泥從排泥系統(tǒng)9中排出反應(yīng)器。
[0039]當(dāng)然，上述說(shuō)明并非對(duì)本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也不僅限于上述舉例，本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一體化高效芬頓流體化床反應(yīng)器，包括罐體(3)，其特征是:所述罐體(3)連接進(jìn)水系統(tǒng)(I)和外循環(huán)系統(tǒng)(2)，所述罐體(3)內(nèi)部設(shè)置有氧化反應(yīng)區(qū)(13)，所述氧化反應(yīng)區(qū)(13)連接收集區(qū)(14)，所述罐體(3)頂部外圍設(shè)置有絮凝反應(yīng)區(qū)(7)、進(jìn)水調(diào)酸區(qū)(12)、調(diào)堿區(qū)(15)，所述絮凝反應(yīng)區(qū)(7)、進(jìn)水調(diào)酸區(qū)(12)、調(diào)堿區(qū)(15)外圍設(shè)置有出水區(qū)(8)，所述出水區(qū)(8)連接排水系統(tǒng)(10)，所述絮凝反應(yīng)區(qū)(7)和出水區(qū)(8)下端連接排泥系統(tǒng)(9)，所述罐體(3)的底端連接排空系統(tǒng)(11)，所述進(jìn)水調(diào)酸區(qū)(12)與布水區(qū)(4)之間由中心下降管(19)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化高效芬頓流體化床反應(yīng)器，其特征是:所述出水區(qū)(8)包括沉淀進(jìn)水區(qū)(16)、分離區(qū)(17)和最終排水區(qū)(18)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化高效芬頓流體化床反應(yīng)器，其特征是:所述氧化反應(yīng)區(qū)(13)包括位于罐體(3)底部的布水區(qū)(4)、填料區(qū)(5)和出水堰(6)，所述布水區(qū)(4)上端設(shè)置有填料區(qū)(5)，所述罐體(3)頂部設(shè)置有出水堰(6)，所述出水堰(6)連接所述收集區(qū)(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化高效芬頓流體化床反應(yīng)器，其特征是:所述罐體(3)的高度為6m-9m,高徑比大于3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的一體化高效芬頓流體化床反應(yīng)器，其特征是:所述罐體(3)為圓柱體。
【文檔編號(hào)】C02F1/72GK203545763SQ201320678941
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月31日
【發(fā)明者】謝昕, 路洪濤, 段學(xué)華, 王吉輝 申請(qǐng)人:山東本源環(huán)境科技有限公司