一种新型芬顿反应器的制作方法

1.本发明属于污水处理技术领域，涉及一种新型芬顿反应器，特别是涉及一种利用对流的方式使混合液芬顿去除污水中污染物的处理装置。


背景技术：

2.目前芬顿作为一种常见的高级氧化技术，不产生二次污染，同时在处理毒性大、难降解、浓度高的污水方面处理效果显著，因此有很大的进展。芬顿反应器是一种利用芬顿反应实现有机废水处理的设备，fenton法由于其在去除难生物降解、用一般化学氧化难以去除的有机物方面有着其他方法无可比拟的优点，近年来受到越来越多研究人员的重视。但传统的fenton氧化技术也存在一些缺点：处理成本高、有机物去除不彻底、污泥产量大。
3.目前的芬顿反应器的缺陷在于：不能充分地是反应物相互混合实现高效处理。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种新型芬顿反应器，采用对流的方式使混合液在一个合理的区域内能够充分混合，改善废水处理效果，使之协同强化，进一步降低水中污染物含量；使反应器能够高效、低耗、有效地进行污水处理。
5.为达上述目的，本发明采用以下的技术方案：
6.一种新型芬顿反应器，包括反应室，反应室的底部设有石墨棒，反应室的内壁(内衬)设有石墨毡，石墨棒连接电源的正极(石墨棒作为反应器阳极)，反应室内壁连接电源的负极(反应室内壁作为反应器阴极)；
7.反应室上部的侧壁开设有反应器出水口、第二循环出口，反应室下部的侧壁开设有反应器进水口、排空口；反应器进水口入口连接废水进水管，反应器进水口出口连接水帽布水器，水帽布水器位于反应室内部空间的底部；
8.硫酸储存罐通过管道连通废水进水管后连接到反应器进水口的入口；第二循环出口设有第二循环管，硫酸亚铁储存罐通过管道与第二循环管连通后再连接到反应器进水口的入口；
9.第一循环出口设有第一循环管，双氧水储存罐通过管道连通第一循环管后再连接到第一循环进口的入口。
10.在一个实施例中，所述石墨棒与反应室底部连接处的外侧设有绝缘套，硫酸储存罐的出口依次经过第十传输组件、第三加药泵、第九传输组件后连通废水进水管，硫酸储存罐连通废水进水管后经过第三管道混合器连接到反应器进水口的入口，反应器进水口与第三管道混合器之间设有ph调节器。
11.在一个实施例中，所述硫酸亚铁储存罐的出口依次经过第八传输组件、第二加药泵、第七传输组件后连通第二循环管，硫酸亚铁储存罐通过管道与第二循环管连通后再连接第二管道混合器入口，第二管道混合器出口依次经过第六传输组件、第二循环泵、第五传输组件后连接到反应器进水口的入口。
12.在一个实施例中，所述双氧水储存罐的出口依次经过第一传输组件、第一加药泵、第二传输组件后连接第一循环管，双氧水储存罐通过管道连通第一循环管后再连接第一管道混合器入口，第一管道混合器出口依次经过第三传输组件、第一循环泵、第四传输组件后连接到第一循环进口的入口。
13.在一个实施例中，所述第十传输组件是ⅰ型传输组件，ⅰ型传输组件设有a、b两端，ⅰ型传输组件包括电动阀、软接头、异径管(大小头)和法兰，法兰连接a端，电动阀连接b端，法兰和电动阀之间设有异径管(大小头)、软接头，异径管个小头朝向a端，异径管的大头朝向b端。
14.在一个实施例中，所述第四传输组件是ⅱ型传输组件，ⅱ型传输组件设有c、d两端，ⅱ型传输组件包括电动阀、止回阀(单向阀)、软接头、异径管(大小头)和法兰，电动阀连接d端，法兰连接c端，电动阀和法兰之间依次设有止回阀(单向阀)、软接头、异径管(大小头)，异径管个小头朝向c端，异径管的大头朝向d端。
15.在一个实施例中，所述第一传输组件、第三传输组件、第五传输组件、第六传输组件、第八传输组件、第十传输组件采用ⅰ型传输组件；第一传输组件的ⅰ型传输组件b端连接双氧水储存罐的出口，第一传输组件的ⅰ型传输组件a端连接第一加药泵的进水口；
16.第三传输组件的ⅰ型传输组件b端连接第一管道混合器出口，第三传输组件的ⅰ型传输组件a端连接第一循环泵的进水口；
17.第五传输组件的ⅰ型传输组件b端连接反应器进水口的入口，第五传输组件的ⅰ型传输组件a端连接第二循环泵的出水口；
18.第六传输组件的ⅰ型传输组件b端连接第二管道混合器出口，第六传输组件的ⅰ型传输组件a端连接第二循环泵的入水口；
19.第八传输组件的ⅰ型传输组件b端连接硫酸亚铁储存罐的出口，第八传输组件的ⅰ型传输组件a端连接第二加药泵的入水口；
20.第十传输组件的ⅰ型传输组件b端连接硫酸储存罐的出口，第十传输组件的ⅰ型传输组件a端连接第三加药泵的入水口。
21.在一个实施例中，所述第二传输组件、第四传输组件、第七传输组件、第九传输组件采用ⅱ型传输组件；第二传输组件的ⅱ型传输组件c端连接第一加药泵的出水口，第二传输组件的ⅱ型传输组件d端连接第一管道混合器入口；
22.第四传输组件的ⅱ型传输组件c端连接第一循环泵的出水口，第四传输组件的ⅱ型传输组件d端连接第一循环进口的入口；
23.第七传输组件的ⅱ型传输组件c端连接第二加药泵的出水口，第七传输组件的ⅱ型传输组件d端连接第二管道混合器入口；
24.第九传输组件的ⅱ型传输组件c端连接第三加药泵的出水口，第九传输组件的ⅱ型传输组件d端连接第三管道混合器入口。
25.本发明在芬顿反应室内，硫酸亚铁的fe
2
作为催化剂，催化双氧水产生羟基自由基
·
oh，在反应体系内三价铁往二价铁的转化速率为整个反应的速率控制节点，常规芬顿三价铁往二价铁的转化速率较慢，导致常规芬顿的反应比较慢，双氧水利用效率偏低。本发明在芬顿的反应体系内部加入电场，在阴极材料石墨毡进行电还原，加快芬顿体系内三价铁往二价铁的转换速率，从而提高二价铁的转换效率，提高双氧水的利用率，降低亚铁的投
加量，降低污泥产量。
附图说明
26.图1所示为本发明实施例的原理图；
27.图2所示为本发明实施例ⅰ型传输组件的示意图；
28.图3所示为本发明实施例ⅱ型传输组件的示意图。
29.图中标记说明：
30.反应室11，硫酸亚铁储存罐12，硫酸储存罐13，ph调节器14，双氧水储存罐15，电源16，绝缘套17，水帽布水器18，废水进水管19，石墨棒21，石墨毡22，反应器出水口23，第二循环出口24，反应器进水口25，排空口26，第一循环进口27，第一循环出口28，第一加药泵31，第一循环泵32，第二循环泵33，第二加药泵34，第三加药泵35，第一管道混合器36，第二管道混合器37，第三管道混合器38，第一传输组件41，第二传输组件42，第三传输组件43，第四传输组件44，第五传输组件45，第六传输组件46，第七传输组件47，第八传输组件48，第九传输组件49，第十传输组件51，电动阀52，软接头53，异径管54，法兰55，止回阀56，第一循环管57，第二循环管58。
具体实施方式
31.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，解析本发明的优点与精神，通过以下结合附图与具体实施方式对本发明的详述得到进一步的了解。
32.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“前”、“后”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
33.请参阅附图，本发明的一个实施例包括反应室11，反应室11的底部设有石墨棒21，石墨棒21与反应室11底部连接处的外侧设有绝缘套17，反应室11的内壁(内衬)设有石墨毡22，石墨棒21连接电源16的正极(石墨棒21作为反应器阳极)，反应室11内壁连接电源16的负极(反应室11内壁作为反应器阴极)；
34.反应室11上部的侧壁开设有反应器出水口23、第二循环出口24，反应室11下部的侧壁开设有反应器进水口25、排空口26；反应器进水口25入口连接废水进水管19，反应器进水口25出口连接水帽布水器18，水帽布水器18位于反应室11内部空间的底部；
35.硫酸储存罐13通过管道连通废水进水管19后连接到反应器进水口25的入口；第二循环出口24的出口设有第二循环管58，硫酸亚铁储存罐12通过管道与第二循环管58连通后再连接到反应器进水口25的入口；
36.第一循环出口28的出口设有第一循环管57，双氧水储存罐15通过管道连通第一循环管57后再连接到第一循环进口27的入口。
37.进一步，在一个实施例中，硫酸储存罐13的出口依次经过第十传输组件51、第三加药泵35、第九传输组件49后连通废水进水管19，硫酸储存罐13连通废水进水管19后经过第三管道混合器38连接到反应器进水口25的入口，反应器进水口25与第三管道混合器38之间
设有ph调节器14。
38.在一个实施例中，硫酸亚铁储存罐12的出口依次经过第八传输组件48、第二加药泵34、第七传输组件47后连通第二循环管58，硫酸亚铁储存罐12通过管道与第二循环管58连通后再连接第二管道混合器37入口，第二管道混合器37出口依次经过第六传输组件46、第二循环泵33、第五传输组件45后连接到反应器进水口25的入口。
39.进一步，在一个实施例中，双氧水储存罐15的出口依次经过第一传输组件41、第一加药泵31、第二传输组件42后连接第一循环管57，双氧水储存罐15通过管道连通第一循环管57后再连接第一管道混合器36入口，第一管道混合器36出口依次经过第三传输组件43、第一循环泵32、第四传输组件44后连接到第一循环进口27的入口。
40.在一个实施例中，第十传输组件51是ⅰ型传输组件，ⅰ型传输组件设有a、b两端，包括电动阀52、软接头53、异径管54(大小头)和法兰55，法兰55连接a端，电动阀52连接b端，法兰55和电动阀52之间设有异径管54(大小头)、软接头53，异径管54个小头朝向a端，异径管54的大头朝向b端。
41.第四传输组件44是ⅱ型传输组件，ⅱ型传输组件设有c、d两端，包括电动阀52、止回阀56(单向阀)、软接头53、异径管54(大小头)和法兰55，电动阀52连接d端，法兰55连接c端，电动阀52和法兰55之间依次设有止回阀56(单向阀)、软接头53、异径管54(大小头)，异径管54个小头朝向c端，异径管54的大头朝向d端。
42.在一个实施例中，第一传输组件41、第三传输组件43、第五传输组件45、第六传输组件46、第八传输组件48、第十传输组件51采用ⅰ型传输组件；第一传输组件41的ⅰ型传输组件b端连接双氧水储存罐15的出口，第一传输组件41的ⅰ型传输组件a端连接第一加药泵31的进水口；
43.第三传输组件43的ⅰ型传输组件b端连接第一管道混合器36出口，第三传输组件43的ⅰ型传输组件a端连接第一循环泵32的进水口；
44.第五传输组件45的ⅰ型传输组件b端连接反应器进水口25的入口，第五传输组件45的ⅰ型传输组件a端连接第二循环泵33的出水口；
45.第六传输组件46的ⅰ型传输组件b端连接第二管道混合器37出口，第六传输组件46的ⅰ型传输组件a端连接第二循环泵33的入水口；
46.第八传输组件48的ⅰ型传输组件b端连接硫酸亚铁储存罐12的出口，第八传输组件48的ⅰ型传输组件a端连接第二加药泵34的入水口；
47.第十传输组件51的ⅰ型传输组件b端连接硫酸储存罐13的出口，第十传输组件51的ⅰ型传输组件a端连接第三加药泵35的入水口。
48.在一个实施例中，第二传输组件42、第四传输组件44、第七传输组件47、第九传输组件49采用ⅱ型传输组件；第二传输组件42的ⅱ型传输组件c端连接第一加药泵31的出水口，第二传输组件42的ⅱ型传输组件d端连接第一管道混合器36入口；
49.第四传输组件44的ⅱ型传输组件c端连接第一循环泵32的出水口，第四传输组件44的ⅱ型传输组件d端连接第一循环进口27的入口；
50.第七传输组件47的ⅱ型传输组件c端连接第二加药泵34的出水口，第七传输组件47的ⅱ型传输组件d端连接第二管道混合器37入口；
51.第九传输组件49的ⅱ型传输组件c端连接第三加药泵35的出水口，第九传输组件
49的ⅱ型传输组件d端连接第三管道混合器38入口。
52.本发明的进水系统：布水管(废水进水管19)均匀进水，采用水帽布水(水帽布水器18)；
53.双氧水和硫酸亚铁通过两台内循环提升泵通过管道混合器加入反应器(反应室11)内部(循环水：向下循环)；
54.进水流量为q，两台内循环提升泵(第一循环泵32、第二循环泵33)循环流量为3q/台；
55.硫酸加药循环泵(第三加药泵35)跟废水进水一起进入反应器；
56.ph调节器14(ph调节仪)通过废水进水管道(废水进水管19)中的第三管道混合器38进行ph加药系统控制，ph值控制在3～3.5；
57.反应器主体内衬材质为石墨毡22，反应器内壁作为反应器阴极，石墨棒21作为反应器阳极；
58.控制电源16的电流密度为10a/m2～30a/m2；
59.电源16为开关直流电源，反应室11底部设有排空口26(排污口)。
60.以上实施例仅表达了本发明的若干优选实施方式，其描述较为具体和详细，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动，并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，这些都属于本发明所附权利要求的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。