申请日2016.04.07
公开(公告)日2016.08.24
IPC分类号C02F1/72
摘要
本实用新型公开了一种用于污水处理的多相催化氧化塔，包括具有反应容腔的反应塔，所述反应容腔的下部设有布水器，所述布水器下方的反应容腔为亚铁混合区，布水器上方的反应容腔为多相反应区，所述多相反应区内设有填料层，所述填料层的上方设有固液分离区，所述反应塔的顶部设有亚铁循环区、双氧水循环区和出水区，所述亚铁循环区设有进水管，所述出水区底部设有出水管，所述固液分离区包括上、下两层分离网，所述两层分离网之间互相交错形成60°夹角。该多相催化氧化塔固液分离效果好、污泥产率低、芬顿试剂利用率高、加药量少、布水混合均匀、设备占地面积小、维修保养方便。
权利要求书
1.一种用于污水处理的多相催化氧化塔，包括具有反应容腔(11)的反应塔(1)，所述反应容腔(11)的下部设有布水器(2)，所述布水器(2)下方的反应容腔(11)为亚铁混合区(101)，布水器(2)上方的反应容腔(11)为多相反应区(102)，所述多相反应区(102)内设有填料层，所述填料层的上方设有固液分离区(103)，所述反应塔(1)的顶部设有亚铁循环区(104)、双氧水循环区(105)和出水区(106)，所述亚铁循环区(104)设有进水管(4)，所述出水区(106)底部设有出水管(3)，其特征在于：所述固液分离区(103)包括上下布置的多层分离隔板，相邻分离隔板之间互相交错形成60°夹角。
2.根据权利要求1所述的用于污水处理的多相催化氧化塔，其特征在于：所述多相反应区(102)的不同高度处设有多根结晶检测支管(12)，所述结晶检测支管(12)上设有检测阀门(13)，所述多根结晶检测支管(12)均与一结晶检测总管(14)连通。
3.根据权利要求1所述的用于污水处理的多相催化氧化塔，其特征在于：所述布水器(2)包括多个亚铁布水头(21)、多个双氧水布水头(22)和两块上下间隔布置的隔板(23)，多个亚铁布水头(21)和多个双氧水布水头(22)均匀间隔安装在两块隔板(23)上，两块隔板(23)之间形成双氧水混合区(107)，各亚铁布水头(21)设有连通亚铁混合区(101)和多相反应区(102)的连通通道，各双氧水布水头(22)设有连通双氧水混合区(107)和多相反应区(102)的连通通道，所述亚铁循环区(104)通过亚铁循环管路系统与亚铁混合区(101)连通，所述双氧水循环区(105)通过双氧水循环管路系统与双氧水混合区(107)连通。
4.根据权利要求3所述的用于污水处理的多相催化氧化塔，其特征在于：所述布水器(2)呈圆形，多个亚铁布水头(21)和多个双氧水布水头(22)在布水器(2)上分别布置成多圈的形式，且多圈亚铁布水头(21)和多圈双氧水布水头(22)呈间隔交错分布。
5.根据权利要求3所述的用于污水处理的多相催化氧化塔，其特征在于：所述亚铁布水头(21)和双氧水布水头(22)的连通通道均设有多个与多相反应区(102)连通的出水口(200)，多个出水口(200)绕周向均布在亚铁布水头(21)和双氧水布水头(22)的上部，各出水口(200)的开口方向相对于水平面呈60°倾斜向下设置，亚铁布水头(21)和双氧水布水头(22)上均设有止回装置。
6.根据权利要求3所述的用于污水处理的多相催化氧化塔，其特征在于：所述亚铁循环管路系统包括亚铁循环管道(5)和设于亚铁循环管道(5)上的亚铁循环泵(6)，所述亚铁循环管道(5)的两端分别与亚铁循环区(104)和亚铁混合区(101)连通，所述双氧水循环管路系统包括双氧水循环管道(7)和设于双氧水循环管道(7)上的双氧水循环泵(8)，所述双氧水循环管道(7)的两端分别与双氧水循环区(105)和双氧水混合区(107)连通。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的用于污水处理的多相催化氧化塔，其特征在于：所述反应塔(1)设有用于向亚铁循环区(104)投加药剂的亚铁加药口(15)以及用于向双氧水循环区(105)投加药剂的双氧水加药口(16)。
8.根据权利要求1～6中任一项所述的用于污水处理的多相催化氧化塔，其特征在于：所述反应塔(1)上于多相反应区(102)处和亚铁混合区(101)处均设有检修窗(17)。
9.根据权利要求1～6中任一项所述的用于污水处理的多相催化氧化塔，其特征在于：所述填料层为石英砂，所述石英砂填料的直径为2～3mm。
10.根据权利要求1～6中任一项所述的用于污水处理的多相催化氧化塔，其特征在于：所述反应塔(1)的底部直径与高度比为1:3.6～6。
说明书
一种用于污水处理的多相催化氧化塔
技术领域
本实用新型属于污水处理设备技术领域，尤其涉及一种用于污水处理的多相催化氧化塔。
背景技术
废水中的难降解有机物多来源于化工、化学纤维、制药、染料、造纸、电子等行业。其往往具有COD值高，B/C值差异大，可生化性差，色度深、毒性大的特点，并且出于其行业的特殊性，诸如生产抗生素和化工原料的废水，难以被微生物降解。利用传统的废水生化处理方法难以达到排放要求，且废水中的抗生素、多环芳烃和高分子有机物等成分有可能抑制废水中有益微生物的生长，破坏废水生化处理系统的良好运行。目前，对于此类难降解有机废水的处理，仍大都选用以生化法为主的处理技术，因此，须采用其它方法对其进行预处理，以提高废水的可生化性或改善废水的生化特征，使废水二级生化处理更为有效。目前国内外可用于高浓度有机废水预处理的方法主要有电解法、水解酸化法、絮凝和吸附法、芬顿(Fenton)技术、臭氧氧化法等。Fenton技术具有操作过程简单、反应速度快、设备简便、费用便宜、对环境友好等优点。
芬顿(Fenton)高级氧化技术的主要原理是外加的H2O2氧化剂与Fe2+催化剂，即所谓的Fenton试剂，两者在适当的pH下反应产生氢氧自由基(OH.)，而氢氧自由基的高氧化能力与废水中的有机物反应，可将废水中的有机物氧化分解为二氧化碳和水，进而降低废水中生物难分解的COD含量。因此芬顿(Fenton)高级氧化的反应效果与芬顿反应pH值，芬顿试剂的加药混合方式以及同进水的混合方式密切相关。
目前，处理垃圾渗滤液的芬顿高级氧化技术通常为传统芬顿工艺或芬顿反应塔。其中，传统芬顿工艺通常存在如下缺陷：(1)反应过程中投加的芬顿试剂利用效率低，氧化剂与催化剂混合反应不均匀，芬顿试剂利用率低，造成药剂浪费，增加了处理成本;(2)产生大量的铁污泥，固液分离困难，需要对铁污泥进行处理;(3)机械搅拌过程搅拌设备容易被腐蚀，设备维护费用较高。芬顿反应塔(催化氧化塔)对传统芬顿工艺的加药布水装置进行了改进，芬顿试剂利用率有所提高，但其布水装置易形成铁污泥结垢板结，造成布水不均匀;并且，其布水装置检修更换不方便，难以维护;再者，不方便对多相反应区内铁氧化物结晶生长高度进行检测，不能及时将多余的铁氧化物结晶排出，容易导致铁污泥过多，增加固液分离难度。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种固液分离效果好、污泥产率低、芬顿试剂利用率高、加药量少、布水混合均匀、设备占地面积小、维修保养方便的用于污水处理的多相催化氧化塔。
为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：
一种用于污水处理的多相催化氧化塔，包括具有反应容腔的反应塔，所述反应容腔的下部设有布水器，所述布水器下方的反应容腔为亚铁混合区，布水器上方的反应容腔为多相反应区，所述多相反应区内设有填料层，所述填料层的上方设有固液分离区，所述反应塔的顶部设有亚铁循环区、双氧水循环区和出水区，所述亚铁循环区设有进水管，所述固液分离区包括上下布置的多层分离隔板，相邻分离隔板之间互相交错形成60°夹角。
上述的用于污水处理的多相催化氧化塔，优选的，所述多相反应区的不同高度处设有多根结晶检测支管，所述结晶检测支管上设有检测阀门，所述多根结晶检测支管均与一结晶检测总管连通。
上述的用于污水处理的多相催化氧化塔，优选的，所述布水器包括多个亚铁布水头、多个双氧水布水头和两块上下间隔布置的隔板，多个亚铁布水头和多个双氧水布水头均匀间隔安装在两块隔板上，两块隔板之间形成双氧水混合区，各亚铁布水头设有连通亚铁混合区和多相反应区的连通通道，各双氧水布水头设有连通双氧水混合区和多相反应区的连通通道，所述亚铁循环区通过亚铁循环管路系统与亚铁混合区连通，所述双氧水循环区通过双氧水循环管路系统与双氧水混合区连通。
上述的用于污水处理的多相催化氧化塔，优选的，所述布水器呈圆形，多个亚铁布水头和多个双氧水布水头在布水器上分别布置成多圈的形式，且多圈亚铁布水头和多圈双氧水布水头呈间隔交错分布。
上述的用于污水处理的多相催化氧化塔，优选的，所述亚铁布水头和双氧水布水头的连通通道均设有多个与多相反应区连通的出水口，多个出水口绕周向均布在亚铁布水头和双氧水布水头的上部，各出水口的开口方向相对于水平面呈60°倾斜向下设置，亚铁布水头和双氧水布水头上均设有止回装置。
上述的用于污水处理的多相催化氧化塔，优选的，所述反应塔设有用于向亚铁循环区投加药剂的亚铁加药口以及用于向双氧水循环区投加药剂的双氧水加药口。
上述的用于污水处理的多相催化氧化塔，优选的，所述亚铁循环管路系统包括亚铁循环管道和设于亚铁循环管道上的亚铁循环泵，所述亚铁循环管道的两端分别与亚铁循环区和亚铁混合区连通，所述双氧水循环管路系统包括双氧水循环管道和设于双氧水循环管道上的双氧水循环泵，所述双氧水循环管道的两端分别与双氧水循环区和双氧水混合区连通。
上述的用于污水处理的多相催化氧化塔，优选的，所述反应塔上于多相反应区处和亚铁混合区处均设有检修窗。
上述的用于污水处理的多相催化氧化塔，优选的，所述填料层为石英砂，所述石英砂填料的直径为2～3mm。
上述的用于污水处理的多相催化氧化塔，优选的，所述反应塔的底部直径与高度比为1:3.6～6。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过将固液分离区设置成包括上下布置的多层分离隔板，相邻分离隔板互相交错形成60°夹角，形成阻挡，使多余的铁氧化物晶体不能通过固液分离区，而反应后的污水能够通过，从而大大提高了固液分离效果。通过在多相反应区的不同高度处设置多根结晶检测支管，并在支管上设置检测阀门，多根结晶检测支管与结晶检测总管连通，能够方便地对多相反应区中铁氧化物结晶生长高度进行检测，当多相反应区内铁氧化物结晶生长高度过高时可通过结晶检测支管和结晶检测总管将多余的铁氧化物结晶排出，维持多相反应区内正常的结晶高度，减少铁污泥的产生，降低固液分离难度。该多相催化氧化塔固液分离效果好、芬顿试剂利用率高、加药量少、布水混合均匀、污泥产率低、设备占地面积小、维修保养方便。