申请日 2020.03.30
公开（公告）日 2020.12.25
IPC分类号 C02F9/04
摘要
本实用新型提供了一种非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置，包括：一用于废水和催化剂进行充分混合反应的芬顿反应池；一用于对芬顿反应池出水中的催化剂进行筛选的催化剂选择器，催化剂选择器的底部通过催化剂回流泵连通芬顿反应池；以及一用于对经过催化剂选择器的废水进行中和絮凝沉淀的中和絮凝沉淀池，中和絮凝沉淀池的底部经污泥回用装置连接催化剂选择器。本实用新型的非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置，可大幅提高反应速率，减少反应时间和反应器容积；且设备投资成本和运行成本均显著降低，工艺流程更简化，产率更高，更适合大规模的污水和污泥处理项目应用。
权利要求书
1.一种非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置，其特征在于，包括：
一用于废水和催化剂进行充分混合反应的芬顿反应池；
一用于对所述芬顿反应池出水中的催化剂进行筛选的催化剂选择器，所述催化剂选择器的底部通过催化剂回流泵连通所述芬顿反应池，以将筛选的催化剂输送至所述芬顿反应池内继续进行反应；以及
一用于对经过所述催化剂选择器的废水进行中和絮凝沉淀的中和絮凝沉淀池，所述中和絮凝沉淀池的底部经污泥回用装置连接所述催化剂选择器，以将所述中和絮凝沉淀池产生的含铁的沉淀污泥重新制备成催化剂输送至所述催化剂选择器。
2.根据权利要求1所述的非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置，其特征在于，所述催化剂为铁碳复合粉体，所述铁碳复合粉体的粒径小于150μm，铁元素含量大于20％。
3.根据权利要求1所述的非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置，其特征在于，所述芬顿反应池中设置有搅拌器，所述搅拌器为机械搅拌器或曝气搅拌器。
4.根据权利要求3所述的非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置，其特征在于，所述机械搅拌器为桨叶搅拌机；所述曝气搅拌器为穿孔曝气管或射流曝气器。
5.根据权利要求1所述的非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置，其特征在于，所述催化剂选择器为瘦长型锥底容器，其中部连通所述芬顿反应池，上部连通所述中和絮凝沉淀池，底部连接所述催化剂回流泵。
6.根据权利要求1所述的非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置，其特征在于，所述中和絮凝沉淀池包含依次连通的pH中和搅拌池、絮凝搅拌池和沉淀池，所述pH中和搅拌池的上部连通所述催化剂选择器。
7.根据权利要求1所述的非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置，其特征在于，所述污泥回用装置包含依次布置的污泥池、进料泵、污泥脱水机、污泥干化机、污泥碳化机、粉碎机和料仓，所述料仓通过粉体输送泵连通所述催化剂选择器。
8.根据权利要求7所述的非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置，其特征在于，所述芬顿反应池至所述催化剂选择器的进水管道上设置有管道混合器，所述管道混合器连通所述粉体输送泵。
说明书
一种非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置
技术领域
本实用新型涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置。
背景技术
芬顿工艺是一种常用的高级氧化废水处理工艺，通过二价铁离子对双氧水的催化作用，产生氧化性极强的羟基自由基(·OH)来氧化分解其它工艺难以处理的有机物。芬顿工艺在所有高级氧化工艺中具有操作简单、设备投资小的优势，但由于向废水中投加二价铁离子产生了额外的废弃物污泥，从而大大增加了芬顿工艺的污泥处置成本。
而非均相芬顿工艺是对芬顿工艺的改进，利用含铁的固态催化剂与双氧水进行催化反应，避免向水中投加硫酸亚铁盐，从而减少含铁污泥的产生量。但由于非均相芬顿工艺的反应通常都在酸性条件下进行，催化剂中的铁元素也会逐渐消耗，仍然会产生含铁的污泥，而且随着铁元素的消耗，催化剂颗粒需要定期更换，这也增加了额外的成本。
中国专利CN110040901A公开了一种可污泥回用的微电解/非均相芬顿流化床工艺及装置，其通过在下进上出的流化床反应器内，采用0.5～3mm粒径的多孔碳负载铁颗粒作为催化剂流化颗粒处理废水，并将其产生的含铁污泥制备成多孔铁碳颗粒/多孔碳负载铁颗粒，重新投入流化床反应器内参与反应，从而实现含铁污泥的循环利用甚至零排放。但专利CN110040901A所披露的流化床装置，流化床反应器内设置了挡板用于截流催化剂流化颗粒，采用磁分离设备回收反应器流出的碳负载铁颗粒，并且在含铁污泥回用过程中剩余污泥并添加粘接剂进行造粒筛分后再碳化回用，整套工艺流程较长，所需设备结构复杂，参数范围控制要求较高，造成投资成本和运行成本较高。因此，解决上述问题，有利于非均相芬顿流化床工艺及其污泥循环利用技术更广泛的应用推广。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的上述缺陷，提供一种非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置。
本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：
本实用新型提供一种非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置，包括：
一用于废水和催化剂进行充分混合反应的芬顿反应池；
一用于对所述芬顿反应池出水中的催化剂进行筛选的催化剂选择器，所述催化剂选择器的底部通过催化剂回流泵连通所述芬顿反应池，以将筛选的催化剂输送至所述芬顿反应池内继续进行反应；以及
一用于对经过所述催化剂选择器的废水进行中和絮凝沉淀的中和絮凝沉淀池，所述中和絮凝沉淀池的底部经污泥回用装置连接所述催化剂选择器，以将所述中和絮凝沉淀池产生的含铁的沉淀污泥重新制备成催化剂输送至所述催化剂选择器。
进一步地，在所述的非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置上，所述催化剂为铁碳复合粉体，所述铁碳复合粉体的粒径小于150μm，铁元素含量大于20％。
进一步地，在所述的非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置上，所述芬顿反应池1中设置有搅拌器，所述搅拌器为机械搅拌器或曝气搅拌器。
进一步优选地，在所述的非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置上，所述机械搅拌器为桨叶搅拌机；所述曝气搅拌器为穿孔曝气管或射流曝气器。
进一步地，在所述的非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置上，所述催化剂选择器为瘦长型锥底容器，其中部连通所述芬顿反应池，上部连通所述中和絮凝沉淀池，底部连接催化剂回流泵。
进一步地，在所述的非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置上，所述中和絮凝沉淀池包含依次连通的pH中和搅拌池、絮凝搅拌池和沉淀池，所述pH中和搅拌池的上部连通所述催化剂选择器，所述沉淀池底部连接污泥回用装置。
进一步地，在所述的非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置上，所述污泥回用装置包含依次布置的污泥池、进料泵、污泥脱水机、污泥干化机、污泥碳化机、粉碎机和料仓，所述料仓通过粉体输送泵连通所述催化剂选择器。
进一步优选地，在所述的非均相芬顿废水处理及其污泥回用装置上，所述芬顿反应池至所述催化剂选择器的进水管道上设置有管道混合器，所述管道混合器连通所述粉体输送泵。
本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
(1)装置结构更简单，操作维护方便，设备投资成本和运行成本均可显著降低，有明显的经济优势；
(2)采用粒径小于150μm的铁碳复合粉体替代颗粒状催化剂，可大幅提高反应速率，减少反应时间和反应器容积；
(3)污泥循环利用制备催化剂的流程更简化，产率更高，更适合大规模的污水和污泥处理项目应用。
发明人 （甘琦;徐晨;李飞;康蒙蒙;）