申请日2016.02.03
公开(公告)日2016.10.12
IPC分类号C02F9/06
摘要
一种折流式降解难氧化废水的一体式反应器，包括反应器，反应器外部一侧设有进水管、出水管，所述反应器内依次设有下降区、调节区、铁碳微电解反应区、芬顿氧化区、絮凝沉淀区及导流板，导流板与底部空间构成导流区;铁碳微电解反应区底部设有催化格网，絮凝沉淀区底部设有沉淀槽，沉淀槽底部设有排渣管;铁碳微电解反应区、芬顿氧化区和絮凝沉淀区上部分别设有加药设备;实用新型的有益效果是一体式反应器，具有一体三用的特点，无需管道连接，水流由下而上流经微电解填料产生的摩擦作用可以避免由于填料长期堆积造成板结和钝化，加药量可通过流量计控制，操作简便，可广泛应用于难氧化工业废水的处理。
摘要附图
权利要求书
1.一种折流式降解难氧化废水的一体式反应器，包括反应器(1)，反应器(1)外部一侧设有进水管(2)，另一侧设有出水管(3)，其特征在于：所述反应器(1)内依次设有下降区(4)、调节区(5)、铁碳微电解反应区(6)、芬顿氧化区(7)、絮凝沉淀区(8)，下降区(4)、调节区(5)、铁碳微电解反应区(6)、芬顿氧化区(7)及絮凝沉淀区(8)之间设有导流板(9)，导流板(9)与底部空间构成导流区(10);铁碳微电解反应区(6)底部设有催化格网(11)，絮凝沉淀区(8)底部设有沉淀槽(12)，沉淀槽(12)底部设有排渣管(13);铁碳微电解反应区(6)、芬顿氧化区(7)和絮凝沉淀区(8)上部分别设有加药设备(14)。
2.根据权利要求1所述的一种折流式降解难氧化废水的一体式反应器，其特征在于：所述进水管(2)高于出水管(3)高度。
3.根据权利要求1所述的一种折流式降解难氧化废水的一体式反应器，其特征在于：所述催化格网(11)上设有催化筋(15)，催化格网(11)由至少两根加固筋构成。
4.根据权利要求1所述的一种折流式降解难氧化废水的一体式反应器，其特征在于：所述铁碳微电解反应区(6)、芬顿氧化区(7)、絮凝沉淀区(8)底部两侧呈弧形，弧度60～90。
5.根据权利要求1所述的一种折流式降解难氧化废水的一体式反应器，其特征在于：所述铁碳微电解反应区(6)和芬顿氧化区(7)的数量不少于1个。
说明书
一种折流式降解难氧化废水的一体式反应器
技术领域
本实用新型涉及工业废水预处理技术领域，尤其是涉及一种折流式降解难氧化废水的一体式反应器。
背景技术
难氧化工业废水涉及工业生产的各个领域，包括：化工、印染、制药等行业，其生产废水所含有机物极难被微生物氧化利用，往往表现出对微生物有毒害作用和抑制性，从而不能直接进入生化处理构筑物。所以，必须在生化处理的前端设置预处理反应工段。预处理的方法有很多，例如：过滤技术、絮凝沉淀(气浮)技术等，这些方法对悬浮有机物有一定的处理效果，但对一些溶解性有机物的去除效果较差。微电解技术是目前处理这类废水较为常用的预处理方法之一，该技术不仅能够破坏难氧化有机物的分子结构，提高废水可生化性，而且能够直接对废水的CODcr产生一定的去除效果，减轻后续生化工段的处理负荷。
微电解技术对难氧化有机物的作用原理是由Fe和C构成原电池的两个电极，电极反应如下：
阳极(Fe)：Fe-2e→Fe2+ φθ(Fe2+/Fe)=-0.44V
阴极(C)：2H++2e→2[H]→H2 φθ(H+/H2)=0.00V
C电极为导电电极，不参与反应，原电池的电极电势差达到0.44v，反应强烈，阴极产生的新生态[H]具有强烈的还原作用，能够短时间内将甲苯、硝基苯类难氧化有机物还原成小分子有机物，这是一些厌氧微生物无法比拟的。同时，微电解反应器内填充铁屑和碳渣提供了大量的电极材料，能够形成无数个微小原电池，从而提供了大量新生态[H]参与反应。而且，铁屑和碳渣为易得、廉价材 料，运行成本低廉，并且利于“以废治废”原则。但是，微电解技术在实际工程应用的过程中由于铁屑和碳渣在长时间的堆积后容易板结，并且铁屑容易钝化，造成反应器过水流量减少、换料频繁等问题。
对于高浓度难氧化废水，采用微电解处理后CODcr仍然较高，生化处理的负荷相应也较高，造成生化处理停留时间较长，池容较大，基建投资成本较高。铁碳微电解出水中含有一定的Fe2+和H+，此时在微电解后设置一反应器投加一定量的H2O2，就可以利用微电解出水中的Fe2+形成芬顿试剂，同时，微电解出水中的H+为芬顿反应提供了酸性条件，利于反应进行。芬顿试剂的作用原理是Fe2+和H2O2在酸性条件下共存时，能够产生大量羟基自由基，具有强氧化性，能够快速氧化微电解出水中的小分子有机物。并且，Fe2+被氧化成Fe3+，在后续过程中投加碱调节pH值，就可以形成Fe(OH)3沉淀，Fe(OH)3是良好的絮凝剂，能够压缩胶体双电层和对胶体进行网捕共沉，而且Fe(OH)3本身作为褐铁矿是良好的冶铁原料。因此，整个过程从铁屑的投加开始到最终得到褐铁矿，既完成了有机物的去除，又将废铁屑进行了初步加工，形成一定的经济效益，一举两得。
在很多工程应用中，铁碳微电解、芬顿氧化以及絮凝沉淀三个反应过程往往分开，设备、管道、安装等费用较高。
实用新型内容
为克服上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：
一种折流式降解难氧化废水的一体式反应器，包括反应器，反应器外部一侧设有进水管，另一侧设有出水管，所述反应器内依次设有下降区、调节区、铁碳微电解反应区、芬顿氧化区、絮凝沉淀区，下降区、调节区、铁碳微电解反应区、芬顿氧化区及絮凝沉淀区之间设有导流板，导流板与底部空间构成导流区;铁碳微电解反应区底部设有催化格网，絮凝沉淀区底部设有沉淀槽，沉淀 槽底部设有排渣管;铁碳微电解反应区、芬顿氧化区和絮凝沉淀区上部分别设有加药设备。
所述进水管高于出水管高度，预防铁碳微电解反应区、芬顿氧化区和絮凝沉淀区的水回流。
所述催化格网上设有催化筋，催化格网由至少两根加固筋构成。
所述铁碳微电解反应区、芬顿氧化区、絮凝沉淀区底部两侧呈弧形，弧度60～90。
所述铁碳微电解反应区和芬顿氧化区的数量不少于1个，所述铁碳微电解反应区和芬顿氧化区的个数可根据水质和处理要求的需要设置1个或多个串联。
实用新型的有益效果是：该一体式反应器，具有一体三用的特点，铁碳微电解、芬顿氧化和絮凝沉淀在反应器内部依次推流进行，并无需管道连接;水流由下而上流经微电解填料产生的摩擦作用可以避免由于填料长期堆积造成板结和钝化;根据水质和处理要求可通过增加反应区个数灵活地实现单级或多级处理，加药量可通过流量计控制，操作简便，可广泛应用于难氧化工业废水的处理。