申请日2021.03.24
公开日期2021.11.12
IPC分类C02F1/52;C02F1/66;C02F1/72;C02F9/04
摘要
本实用新型涉及一种高效芬顿流化床反应装置。包括并列设置的两个反应罐，在反应罐的下方还设有加药箱，还包括酸药剂罐、过氧化氢药剂罐、硫酸亚铁药剂罐和絮凝剂罐；加药箱与两个反应罐之间通过循环管连接且在循环管上设有循环泵，酸药剂罐与加药箱之间通过管路连接且在该管路上设有酸加药泵，过氧化氢药剂罐与加药箱之间通过管路连接且在该管路上设有过氧化氢加药泵，硫酸亚铁药剂罐与加药箱之间通过管路连接且在该管路上设有硫酸亚铁加药泵，絮凝剂罐与加药箱之间通过管路连接且在该管路上设有絮凝剂加药泵；在反应罐内设有内置有颗粒的颗粒筐，两个反应罐的底部出口通过回流管与加药箱连接。本实用新型结构设计合理、便于对反应过程进行控制、有利于污水与药剂之间充分混合并反应。
权利要求
1.一种高效芬顿流化床反应装置，其特征是：包括并列设置的两个反应罐(4)，在反应罐(4)的下方还设有加药箱(19)，还包括酸药剂罐(3)、过氧化氢药剂罐(9)、硫酸亚铁药剂罐(10)和絮凝剂罐(16)；加药箱(19)与两个反应罐(4)之间通过循环管(11)连接且在循环管(11)上设有循环泵(13)，酸药剂罐(3)与加药箱(19)之间通过管路连接且在该管路上设有酸加药泵(15)，过氧化氢药剂罐(9)与加药箱(19)之间通过管路连接且在该管路上设有过氧化氢加药泵(12)，硫酸亚铁药剂罐(10)与加药箱(19)之间通过管路连接且在该管路上设有硫酸亚铁加药泵(14)，絮凝剂罐(16)与加药箱(19)之间通过管路连接且在该管路上设有絮凝剂加药泵(18)；
在反应罐(4)内设有内置有颗粒的颗粒筐(4-4)，两个反应罐(4)的底部出口通过回流管(17)与加药箱(19)连接，还包括连接至两个反应罐(4)的顶部的注水管(7)、连接至两个反应罐(4)的底部的出水管(1)以及连接至两个反应罐(4)的顶部的排气管(5)；在加药箱(19)上安装有排放管。
2.如权利要求1所述的高效芬顿流化床反应装置，其特征是：在两个反应罐(4)的顶部均安装有反应罐搅拌器(6)，在加药箱(19)上安装有加药箱搅拌器(8)。
3.如权利要求2所述的高效芬顿流化床反应装置，其特征是：反应罐(4)包括罐体(4-2)，在罐体(4-2)的顶部设有盖板(4-1)、底部设有锥形底(4-5)；在罐体(4-2)的内壁上设有多个支撑板(4-3)，颗粒筐(4-4)位于各支撑板(4-3)之间；在颗粒筐(4-4)的中部设有竖直贯通的中心筒，反应罐搅拌器(6)的搅拌轴经由该中心筒穿过。
4.如权利要求3所述的高效芬顿流化床反应装置，其特征是：还包括溢流管(2)，溢流管(2)连接至两个反应罐(4)的侧壁顶部。
5.如权利要求4所述的高效芬顿流化床反应装置，其特征是：在循环管(11)、酸药剂罐(3)与加药箱(19)之间的管路、过氧化氢药剂罐(9)与加药箱(19)之间的管路、硫酸亚铁药剂罐(10)与加药箱(19)之间的管路、絮凝剂罐(16)与加药箱(19)之间的管路上均安装有管路过滤器。
说明书
一种高效芬顿流化床反应装置
技术领域
本实用新型属于环保设备技术领域，尤其涉及一种高效芬顿流化床反应装置。
背景技术
芬顿反应是一种无机化学反应，具体过程是：过氧化氢(H2O2)与二价铁离子Fe2+的混合溶液将很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态。反应具有去除难降解有机污染物的高能力，在含油污水、含酚污水、含硝基苯污水等污水处理中有很广泛的应用。1mol的H2O2与1mol的Fe2+反应后生成1mol的Fe3+，同时伴随生成1mol的OH-外加1mol的羟基自由基，正是羟基自由基的存在，使得芬顿药剂具有强的氧化能力。另外，羟基自由基具有很高的电负性或亲电性，其电子亲和能高达569.3kJ具有很强的加成反应特性，因而芬顿药剂可无选择氧化水中的大多数有机物，特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以奏效的有机污水的氧化处理。
芬顿反应通常在流化床装置内进行，流化床装置一般包括罐体，在罐体内设置有颗粒层，颗粒均匀地摊铺并形成一个床层。若流体自上而下通过，颗粒并不运动，此种床层成为固体床；若流体自上而下通过床层，低流速时，情况与固体床无异，流速加大则颗粒便活动使床层膨胀，流速进一步加大时，颗粒会彼此离开而在流体中活动，流速愈大，则活动愈剧烈，并在床层内各处各方向运动。最后一种情况称为固体流化态，流化态后颗粒床层称为流化床。进行芬顿反应的过程中，芬顿药剂向罐体内加入，在循环式的连续反应条件下完成芬顿反应，去除污水中含有的有机污染物。
为了保证反应的正常进行，现有的流化床反应装置通常需要配置具有芬顿氧化区和铁碳反应区的氧化塔以及设置在氧化塔内的筛板及填料、进水布水区及出水区、出水槽，还设置有循环装置、加药管和进水管等，令反应罐体的结构复杂化，导致不利于对反应过程进行控制。另一方面，药剂直接向反应罐体内进行添加，导致药剂不利于与污水进行充分反应，通过也不利于药剂之间、药剂与污水之间的用量配比控制。以上缺陷导致现有的流化床反应装置无法实现污水的高效芬顿反应处理，因此需要对反应装置的结构进行优化设计以解决背景技术中的问题。
实用新型内容
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构设计合理、便于对反应过程进行控制、有利于污水与药剂之间充分混合并反应的高效芬顿流化床反应装置，提升污水的芬顿反应速率，提升污水的处理效率并保证处理结果。
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种高效芬顿流化床反应装置包括并列设置的两个反应罐，在反应罐的下方还设有加药箱，还包括酸药剂罐、过氧化氢药剂罐、硫酸亚铁药剂罐和絮凝剂罐；加药箱与两个反应罐之间通过循环管连接且在循环管上设有循环泵，酸药剂罐与加药箱之间通过管路连接且在该管路上设有酸加药泵，过氧化氢药剂罐与加药箱之间通过管路连接且在该管路上设有过氧化氢加药泵，硫酸亚铁药剂罐与加药箱之间通过管路连接且在该管路上设有硫酸亚铁加药泵，絮凝剂罐与加药箱之间通过管路连接且在该管路上设有絮凝剂加药泵；在反应罐内设有内置有颗粒的颗粒筐，两个反应罐的底部出口通过回流管与加药箱连接，还包括连接至两个反应罐的顶部的注水管、连接至两个反应罐的底部的出水管以及连接至两个反应罐的顶部的排气管；在加药箱上安装有排放管。
本实用新型的优点和积极效果是：
本实用新型提供了一种结构设计合理的高效芬顿流化床反应装置，与现有的芬顿反应罐设备相比，本实用新型中通过将反应罐与加药箱、酸药剂罐、过氧化氢药剂罐、硫酸亚铁药剂罐以及絮凝剂罐分体设置，并采用管路将相应的罐体之间连接且在管路上设置加药泵，令污水与药剂之间的混合操作在反应罐之外的加药箱内进行，因此反应罐内只需设置填料组件，而无需设置其它诸如布水区、出水槽等结构，简化了反应罐的结构，令污水在反应罐内的流动方式相对单一，有利于对反应过程进行控制。
另一方面，由于污水与药剂之间的混合操作转移到了外置的加药箱内进行，因此污水与药剂之间的加药混合以及用量配比更易于控制。由于加药泵、循环泵等提供的泵送作用，加药箱内的污水和药剂能够更快、更充分地混合，这加速了芬顿反应的进行，既提升了反应的速率，又提升了芬顿反应的充分性，提升了污水的处理效率并保证了处理的结果。
优选地：在两个反应罐的顶部均安装有反应罐搅拌器，在加药箱上安装有加药箱搅拌器。
优选地：反应罐包括罐体，在罐体的顶部设有盖板、底部设有锥形底；在罐体的内壁上设有多个支撑板，颗粒筐位于各支撑板之间；在颗粒筐的中部设有竖直贯通的中心筒，反应罐搅拌器的搅拌轴经由该中心筒穿过。
优选地：还包括溢流管，溢流管连接至两个反应罐的侧壁顶部。
优选地：在循环管、酸药剂罐与加药箱之间的管路、过氧化氢药剂罐与加药箱之间的管路、硫酸亚铁药剂罐与加药箱之间的管路、絮凝剂罐与加药箱之间的管路上均安装有管路过滤器。