一种芬顿反应装置的制作方法

1.本技术实施例涉及工业生产领域，特别涉及一种用于处理工业废水的芬顿反应装置。


背景技术：

2.在工业生产中，通常会产生大量有毒、难以降解的工业废水或不达标的尾水，例如通过芬顿反应来处理废水，但传统的芬顿反应器一般采用多级方形或圆形反应器，在不同反应器分别投加药剂后，在芬顿混合区进行氧化反应，之后通过脱气、液碱回调，最终在沉淀区进行泥水分离，完成整个芬顿反应。此种方法需要设置多个反应器，需要设置大量的占地面积，且该方法无法有效利用催化剂，资源浪费严重。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供了一种芬顿反应装置。该装置包括：反应容器、进水管、第一循环管、第二循环管、第一循环泵和第二循环泵；
4.所述反应容器内部包括混合区和反应区，所述反应区位于所述反应容器的上部，用于进行废水处理和废水排放，所述混合区位于所述反应容器的下部；
5.位于所述反应区的器壁开设有第一循环口、第二循环口以及废水排放口，所述第一循环口和所述第二循环口位于器壁两侧且处于同一标高，所述废水排放口位于所述第二循环口上方；所述第一循环口以及所述第二循环口外部的所述第一循环管和所述第二循环管分别连接第一加料支管和第二加料支管相连，分别用于加入催化剂和氧化剂；
6.所述第一循环口以及所述第二循环口分别安装有第一循环支管和第二循环支管，循环支管包括至少一个循环收集孔，用于循环反应的废水；
7.所述废水排放口上方设有引水槽，所述引水槽环绕所述反应容器安装，所述废水排放口位于所述引水槽内；
8.所述第一循环泵的进水口与所述第一循环管和进水管相连，出水口与第三循环口连接；所述第二循环泵的进水口与所述第二循环管和进水管相连，出水口与第四循环口连接，所述第三循环口与所述第四循环口位于所述反应容器底部的加工区，所述加工区用于混合催化剂和氧化剂。
9.具体的，所述混合区和所述反应区之间设置有固液分离器分隔，所述固液分离器用于分离所述混合区生成或放置的催化填料。
10.具体的，所述反应容器底部设置有原料混合区，所述原料混合器内设置有对冲混合器，所述对冲混合器的两个对冲接口分别与所述第三循环口和所述第四循环口相连；
11.所述对冲混合器还包混合输出口，所述混合输出口用于输出混合的废水。
12.具体的，所述第一循环支管和所述第二循环支管上的所述循环收集孔在所述第一循环泵和所述第二循环泵的作用下进行废水循环，所述第一加料支管和所述第二加料支管分别用于向所述第一循环支管和所述第二循环支管内加入催化剂及氧化剂。
13.具体的，所述混合区的底部安装有至少一个布水器，所述布水器的上开设有向下喷射水流的喷射孔，所述布水器通过水管与加工区的对冲混合器的混合输出口连接，所述对冲混合器连接的第一对冲口和第二对冲口分别与所述第三循环口和第四循环口连接，用于将所述第一循环管和所述第二循环管的催化剂和氧化剂充分混合。
14.具体的，所述反应区的顶部安装有ph测量仪。
15.本使实用新型带来的有益效果至少包括：支管可以通过循环收集孔收集反应区内的处理废水，并通过接入的加料支管加入催化剂原料，进而通过循环管再次进行循环处理；对冲混合器则可以将循环管泵入的废水和催化剂原料进行充分混合，以便后续进行反应；而布水器则可以将从对冲混合器流出的待处理废水进行反向缓冲，避免形成对流；此外，引水槽可以将最上层处理后的清水及时引入引水槽中，并通过废水排放口排出。此方法可以有效减少催化剂原料的投放量，减小设备占地面积，且可以充分对废水进行反应。
附图说明
16.图1是本技术实施例提供的芬顿反应装置的结构示意图；
17.图2是本技术实施例提供的是反应容器内部结构图；
18.图3是本技术实施例提供的分水器的结构界面图；
19.图4是本技术实施例提供的引水槽的结构示意图。
20.附图标记分别表示：1反应容器，2反应区，3混合区，4固液隔离器，5第一循环泵，6第二循环泵，7第一循环管，8第二循环管，9进水管，10加工区， 11流量计，12ph测量仪，201第一循环口，202第二循环口，203废水排放口， 204第一循环支管，205第二循环支管，206第一加料支管，207第二加料支管， 208引水槽，301布水器，1001第三循环孔，1002第四循环孔，1003对冲混合器。
具体实施方式
21.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
22.在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
23.本实用新型以流化床芬顿反应为例进行说明污水处理过程，芬顿反应所产生之三价铁大部分得以结晶或沉淀披覆在流体化床担体表面上，是一项结合了同相化学氧化(fenton法)、异相化学氧化(h2o2/feooh)、流体化床结晶及 feooh的还原溶解等功能的新技术。这项技术将流化床技术应用于芬顿反应，如此可减少传统fenton法大量的化学污泥产量，同时在担体表面形成的铁氧化物具有异相催化的效果，而流体化床的方式亦促进了化学氧化反应及质传效率，使化学需氧量cod去除率提升。
24.如图1所示，本芬顿反应装置包括反应容器1、进水管9、第一循环管7、第二循环管8、第一循环泵5和第二循环泵6。
25.其中，反应容器1是立式圆筒形，反应容器1内部分为混合区3和反应区2，混合区3和反应区2之间设有固液分离器5，固液分离器5可以是具有一定通透性的隔离网或隔离薄
膜，具体根据待处理废水的成分决定。以芬顿反应为例，混合区3内部包含铁氧化物晶体，因此固液分离器5可以是隔离薄膜，阻挡铁氧化物晶体进入到反应区2。
26.在反应容器1上部，处于反应区2的器壁上开设第一循环孔201和第二循环孔201处于同一标高且呈对立方向。第一循环孔201和第二循环孔202分别外接第一循环管7和第二循环管8，第一循环管7和第二循环管8分别外接第一循环泵5和第二循环泵6，且第一循环泵5的两个进水口分别与第一循环管7和进水管9相接，用于将注入废水和循环水相混合，而出水口与反应容器1底部的加工区10。类似的，第二循环泵6的两个进水口分别与第二循环管8和进水管9相接。反应容器1底部的加工区10是用于充分混合各种催化原料和废水。为了方便统计处理进度和水流量，还可以在第一循环泵5和第二循环泵6输出口安装流量计11，便于统计。需要说明的是，加工区10内并非液体混合区，而是用于放置管道和其他结构装置。加工区10两侧开设的第三循环孔1001和第四循环孔1002分别接入到内部区域。
27.反应容器1的上方还设有废水排放口203，废水排放口203高于第一循环孔 201和第二循环孔202。原因是处理后的废水从混合区3流至反应区4，处理后的废水通过最高处的废水排放口203进入下一环节。
28.图2是反应容器内部结构图，反应区2内部安装有第一循环支管204和第二循环支管205，其分别与第一循环口201以及第二循环口202连接。且第一循环支管204和第二循环支管205上安装有至少一个循环收集孔，循环收集孔用于将反应区2内的处理水继续收集流入到第一循环管7和第二循环管8中。此外，在第一循环管7和第二循环管8上还分别接有第一加料支管206和第二加料支管207，分别用于加入氧化剂和催化剂。本方案中第一加料支管中加入的是硫酸亚铁(催化剂)，第二加料支管中加入的是双氧水(氧化剂)。在循环泵的作用下，硫酸亚铁和双氧水分别和循环收集的处理水再循环混合，进入循环管道内，以此可以达到充分混合。
29.通过第一循环泵5和第二循环泵6将新注入的废水和各种添加原料进行混合，然后进入加工区10的对冲混合器1001中。对冲混合器1003是安装在混合区3底部的设备，对冲混合器1003可以是圆筒状，包含第一对冲口以及第二对冲口，分别用于注入待反应的废水。第一对冲口和第二对冲口分别位于对冲混合器1003的两端，有利于两种不同催化剂和氧化剂原料的充分混合。对冲混合器1003还包含混合输出口，用于将充分混合的废水输入至布水器301中。
30.如图3所示，布水器301是安装在混合区3底部的装置，具体数量根据底部面积确定。布水器301可以是圆柱状，周身开设有开口向下的喷水孔，待处理废水通过水管进入布水器301，并通过喷射孔向下喷射。布水器301可以将混合的废水喷射至反应容器底板，以此来减缓水流的流速，避免形成对流。以确保在反应容器生成羟基自由基并与废水反应。生成的羟基自由基会和废水会通过固液分离器4流入反应区2，而废水中的杂质沉淀至底部，不会进入反应区2。
31.此外，为了方便控制反应进度和废水处理结果，还可以在反应区内放置ph 测量仪12。ph测量仪12安装在反应容器1顶部，并没入处理后的清水中，实时监测处理结果。
32.图4是反应容器的截面图，在混合区3混合后的羟基自由基以及废水会流入反应区2，并在反应区内进行反应。而在反应区2内圈位置还安装有引水槽 208，引水槽208截面成直角，环绕反应容器1安装，且废水排放口203位于内圈挡板内，处理废水高于挡板高度后，
会流入引水槽208内，且通过废水排放口203流出反应容器。通过溢出引流的法方式可以及时将处理完成后的清水排出，而下方的水流则可以继续通过第一循环支管204和第二循环支管205再次循环处理。
33.综上所述，本实用新型的支管可以通过循环收集孔收集反应区内的处理废水，并通过接入的加料支管加入催化剂原料，进而通过循环管再次进行循环处理；对冲混合器则可以将循环管泵入的废水和催化剂原料进行充分混合，以便后续进行反应；而布水器则可以将从对冲混合器流出的待处理废水进行反向缓冲，避免形成对流；此外，引水槽可以将最上层处理后的清水及时引入引水槽中，并通过废水排放口排出。此方法可以有效减少催化剂原料的投放量，减小设备占地面积，且可以充分对废水进行反应，提高废水处理效率。
34.以上对本实用新型的较佳实施例进行了描述；需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容；因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。