過(guò)硫酸鹽活化高級(jí)氧化反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種過(guò)硫酸鹽活化高級(jí)氧化反應(yīng)器，包括一個(gè)密閉的罐體，罐體與支座連接，在罐體內(nèi)設(shè)有內(nèi)筒，在內(nèi)筒中設(shè)有超聲波管和石英管，石英管內(nèi)設(shè)紫外線，超聲波管內(nèi)設(shè)聲波反射器，內(nèi)筒與罐體之間設(shè)有一個(gè)層流反應(yīng)出水區(qū)，該區(qū)內(nèi)設(shè)有一個(gè)填料層，罐體上設(shè)有進(jìn)水管、出水口、排空管和排氣口，在出水口和填料層之間設(shè)有曝氣管，在內(nèi)筒底部設(shè)有進(jìn)藥口，進(jìn)藥口的上端連接藥劑反應(yīng)筒，在藥劑反應(yīng)筒的上端設(shè)有加藥管，在加藥管的上端連接有深入內(nèi)筒的內(nèi)部的布藥管。該反應(yīng)器內(nèi)設(shè)紫外線發(fā)射裝置和超聲裝置，且在罐體中實(shí)現(xiàn)絡(luò)合亞鐵催化活化過(guò)硫酸鹽高級(jí)氧化處理高濃度難降解的有機(jī)廢水，提高了廢水的處理效率。
【專利說(shuō)明】過(guò)硫酸鹽活化高級(jí)氧化反應(yīng)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種污水處理的氧化反應(yīng)器，特別是過(guò)硫酸鹽活化高級(jí)氧化反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的高級(jí)氧化技術(shù)是以0H.為主要活性物質(zhì)降解污染物，基于0H.的亞鐵催化過(guò)氧化氫芬頓氧化法因無(wú)需光照、高溫高壓、電能等外加能源，因此相對(duì)光化學(xué)氧化、濕式催化氧化、聲化學(xué)氧化、電化學(xué)氧化、臭氧氧化法等經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單而被廣泛研究應(yīng)用。但芬頓氧化法在處理高濃度有機(jī)廢水方面存在著一些問(wèn)題，包括:芬頓法反應(yīng)中需要pH值在3左右的條件下芬頓(Fenton)試劑才有較好的活性，而在pH值大于6時(shí)，芬頓試劑的效果由于鐵聚集和沉降而大大降低。并且在有氧氣的情況下，二價(jià)鐵很容易被氧化成三價(jià)鐵從而沉降下來(lái)失去催化作用；又由于大量廢水的pH值都是大于6的，故而需要預(yù)先添加酸性試劑調(diào)節(jié)廢水為酸性，這就增加的運(yùn)行的成本，且操作復(fù)雜，工作環(huán)境惡劣；芬頓試劑并不能完全礦化有機(jī)物。通常情況下因?yàn)殍F聚集和沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)，降解的中間產(chǎn)物即可與三價(jià)鐵形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，又可與0H.的生產(chǎn)發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，使用芬頓試劑降解有機(jī)污染物礦化程度大大降低；高級(jí)氧化反應(yīng)中剩余的氧化劑和催化劑未能充分被利用，造成藥劑的浪費(fèi)和形成二次污染。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種提高廢水處理效率、節(jié)約藥劑消耗、降低成本的過(guò)硫酸鹽活化高級(jí)氧化反應(yīng)器。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的過(guò)硫酸鹽活化高級(jí)氧化反應(yīng)器，包括一個(gè)密閉的罐體，所述罐體與支座連接，在罐體內(nèi)設(shè)有內(nèi)筒，在所述內(nèi)筒中設(shè)有超聲波管和石英管，內(nèi)筒與罐體之間設(shè)有一個(gè)層流反應(yīng)出水區(qū)，該區(qū)內(nèi)設(shè)有一個(gè)填料層，且上下部均用絲網(wǎng)進(jìn)行封閉，罐體上設(shè)有進(jìn)水管、出水口、排空管和排氣口，所述排氣口設(shè)在罐體頂端，進(jìn)水管設(shè)在罐體底部，進(jìn)水管與排氣口均設(shè)在對(duì)應(yīng)罐體的中部，所述排空管和出水口設(shè)置于罐體底部的前后對(duì)應(yīng)側(cè)，在出水口和填料層之間設(shè)有曝氣管。在內(nèi)筒底部設(shè)有進(jìn)藥口，所述進(jìn)藥口為四個(gè)，分別為兩個(gè)催化劑進(jìn)藥口和兩個(gè)氧化劑進(jìn)藥口，所述進(jìn)藥口的上端連接藥劑反應(yīng)筒，所述藥劑反應(yīng)筒為橢圓形，在所述藥劑反應(yīng)筒的上端設(shè)有加藥管，所述加藥管為傘狀錐型，在所述加藥管的上端連接有深入內(nèi)筒的內(nèi)部的布藥管。
[0005]作為優(yōu)選，所述藥劑反應(yīng)筒為橢圓形，可以增大催化管道中酸絡(luò)合亞鐵、氧化劑管道中雙氧水分解過(guò)硫酸鹽混合時(shí)間充分反應(yīng)，提高其處理廢水的活性；又在催化劑和氧化劑連接的主管道中開(kāi)有多個(gè)孔，使藥劑與廢水反應(yīng)更為充分。
[0006]作為優(yōu)選，所述內(nèi)筒為廢水和處理藥劑的混合反應(yīng)區(qū)，增大了廢水、藥劑的接觸面積，增強(qiáng)了反應(yīng)效果；內(nèi)筒的設(shè)置也起到隔板的作用，增大罐體內(nèi)的水力停留時(shí)間，提高廢水處理效率。[0007]作為優(yōu)選，所述內(nèi)筒中設(shè)有兩根超聲波管和兩根石英管，石英管內(nèi)設(shè)紫外線、超聲波管內(nèi)設(shè)聲波反射器，通過(guò)光、聲、熱、氣等綜合元素的反應(yīng)條件控制，誘發(fā)催化氧化和協(xié)同作用與有機(jī)化合物間發(fā)生加成取代、電子轉(zhuǎn)移、開(kāi)環(huán)斷鍵等作用，高效快速的去除污染物并可以使得廢水中難降解的大分子氧化降解成小分子物質(zhì)，甚至轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，且礦化部分物質(zhì)，減少產(chǎn)泥量，達(dá)到無(wú)害化的目的的深度處理。在填料層的下方安有多孔的曝氣管，其作用主要是提供氧源、曝氣還有攪拌。通過(guò)各項(xiàng)外加手段聯(lián)合光、熱、過(guò)度金屬活化過(guò)硫酸鹽，增強(qiáng)活性，提高廢水的可生化性，通過(guò)氧化作用，充分地將反應(yīng)中的二價(jià)鐵轉(zhuǎn)化為三價(jià)鐵，避免了二價(jià)鐵與S04_和0H ?發(fā)生反應(yīng)，從而減少了強(qiáng)氧化自由基的濃度，以致降低了對(duì)難降解有機(jī)物的分解氧化效率。并利用了三價(jià)鐵的絮凝、吸附作用，也可以去除部分的有機(jī)物，在降低有機(jī)物(C0D)的同時(shí)還有去除色度、起到殺菌消毒的作用。
[0008]基于硫酸根自由基S04_的過(guò)硫酸鹽高級(jí)氧化法是一種高濃度難降解有機(jī)污染物去除新技術(shù)。即過(guò)硫酸鹽在光、熱、過(guò)渡金屬的活化作用下產(chǎn)生極強(qiáng)氧化能力的so4_其氧化還原電位2.6V，相比0H.氧化還原電位2.3V要高。S04_與有機(jī)化合物間的加成取代、電子轉(zhuǎn)移、斷鍵、開(kāi)環(huán)，達(dá)到降解各種難降解有機(jī)物且其活性更好，中間體更穩(wěn)定，以及活化過(guò)硫酸鹽可在中性的條件下進(jìn)行反應(yīng)，從而減少了芬頓法中調(diào)節(jié)pH酸的投加費(fèi)用。添加適量的絡(luò)合劑絡(luò)合亞鐵離子可以控制溶液中游離的Fe2+濃度以保證Fe2+具有較好的溶解性能從而解決體系中游離亞鐵易被氧化的問(wèn)題，提高了過(guò)硫酸鹽藥劑的使用效率，節(jié)約藥劑消耗，降低成本。
[0009]本實(shí)用新型得到的過(guò)硫酸鹽活化高級(jí)氧化反應(yīng)器，相比其他反應(yīng)器，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，提升了容積利用率低的問(wèn)題，且操作簡(jiǎn)單，便于安裝與維修；采用光、聲、絡(luò)合劑等結(jié)合作用提高了各藥劑的活性，增大了強(qiáng)氧化自由基的濃度和存在時(shí)間，避免了過(guò)量亞鐵作用減少自由基的濃度，從而大大提升了反應(yīng)處理廢水的效率，在增強(qiáng)處理效果的同時(shí)，降低了投資和運(yùn)行成本，適用于高、中、低各種不同濃度的廢水處理，以及有毒廢水的處理。對(duì)于生活、工業(yè)污水的深度處`理可通過(guò)添加絡(luò)合劑絡(luò)合硫酸亞鐵對(duì)過(guò)硫酸鹽的催化起到高級(jí)氧化作用，既降低了出水COD、SS和色度指標(biāo)，同時(shí)也起到了殺菌消毒的作用。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是本實(shí)用新型的左視圖；
[0012]圖3是本實(shí)用新型的俯視圖；
[0013]圖4是本實(shí)用新型的石英管在罐體內(nèi)的分布示意圖；
[0014]圖5是本實(shí)用新型的超聲波管在罐體內(nèi)的分布示意圖；
[0015]圖6是本實(shí)用新型的曝氣管在罐體內(nèi)的分布示意圖。
[0016]圖中:排氣口 1、絲網(wǎng)2、石英管3、罐體4、布藥管5、內(nèi)筒6、加藥管7、排空管8、進(jìn)藥口 9、進(jìn)水管10、填料層11、超聲波管12、曝氣管13、藥劑反應(yīng)筒14、出水口 15、支座16、人工檢修孔17。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。[0018]實(shí)施例1:
[0019]如圖1、圖2所示,本實(shí)施例提供的過(guò)硫酸鹽活化高級(jí)氧化反應(yīng)器,包括一個(gè)密閉的罐體4，所述罐體4與支座16連接，在罐體4內(nèi)設(shè)有內(nèi)筒6，如圖4、圖5所示，在所述內(nèi)筒6中設(shè)有兩根超聲波管12和兩根石英管3,石英管3內(nèi)設(shè)紫外線、超聲波管12內(nèi)設(shè)聲波反射器；內(nèi)筒6與罐體4之間設(shè)有一個(gè)層流反應(yīng)出水區(qū)，該區(qū)內(nèi)設(shè)有一個(gè)填料層11，且上下部均用絲網(wǎng)2進(jìn)行封閉，可起到一個(gè)防止填料和未能完全溶解的藥劑的流失。罐體4上設(shè)有進(jìn)水管10、出水口 15、排空管8和排氣口 1，所述排氣口 1設(shè)在罐體4頂端，進(jìn)水管10設(shè)在罐體4底部，進(jìn)水管10與排氣口 1均設(shè)在對(duì)應(yīng)罐體4的中部，所述排空管8和出水口 15設(shè)置于罐體4底部的前后對(duì)應(yīng)側(cè)。如圖6所示，在出水口 15和填料層11之間設(shè)置四根環(huán)繞層流反應(yīng)區(qū)的曝氣管13，并在曝氣管13中開(kāi)有數(shù)個(gè)曝氣孔。在內(nèi)筒6底部設(shè)有進(jìn)藥口 9，所述進(jìn)藥口 9為四個(gè)，分別為兩個(gè)催化劑進(jìn)藥口 9和兩個(gè)氧化劑進(jìn)藥口 9，所述進(jìn)藥口 9的上端左右各連接一個(gè)橢圓形的藥劑反應(yīng)筒14，在所述藥劑反應(yīng)筒14的上端設(shè)有傘狀錐型加藥管7，在所述加藥管7的上端連接有深入內(nèi)筒6的內(nèi)部的布藥管5。如圖3所示，罐體4外頂部開(kāi)有兩個(gè)人工檢修孔17，便于檢修人員進(jìn)行對(duì)設(shè)備的檢修。
【權(quán)利要求】
1.一種過(guò)硫酸鹽活化高級(jí)氧化反應(yīng)器，包括一個(gè)密閉的罐體(4)，其特征是:在罐體(4)內(nèi)設(shè)有內(nèi)筒(6)，在所述內(nèi)筒(6)中設(shè)有超聲波管(12)和石英管(3)，內(nèi)筒(6)與罐體(4)之間設(shè)有一個(gè)層流反應(yīng)出水區(qū)，該區(qū)內(nèi)設(shè)有一個(gè)填料層(11)，且上下部均用絲網(wǎng)(2)進(jìn)行封閉，罐體(4)上設(shè)有進(jìn)水管(10)、出水口(15)、排空管(8)和排氣口(1)，在出水口(15)和填料層(11)之間設(shè)有曝氣管(13 )，在內(nèi)筒(6 )底部設(shè)有進(jìn)藥口( 9 )，所述進(jìn)藥口( 9 )的上端連接藥劑反應(yīng)筒(14)，在所述藥劑反應(yīng)筒(14)的上端設(shè)有加藥管(7)，在所述加藥管(7)的上端連接有深入內(nèi)筒(6)的內(nèi)部的布藥管(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)硫酸鹽活化高級(jí)氧化反應(yīng)器，其特征是:所述排氣口(1)設(shè)在罐體(4)頂端，進(jìn)水管(10)設(shè)在罐體(4)底部，進(jìn)水管(10)與排氣口(1)均設(shè)在對(duì)應(yīng)罐體(4)的中部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)硫酸鹽活化高級(jí)氧化反應(yīng)器，其特征是:所述進(jìn)藥口(9)為四個(gè)，分別為兩個(gè)催化劑進(jìn)藥口(9)和兩個(gè)氧化劑進(jìn)藥口(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)硫酸鹽活化高級(jí)氧化反應(yīng)器，其特征是:所述排空管(8)和出水口( 15)設(shè)置于罐體(4)底部的前后對(duì)應(yīng)側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)硫酸鹽活化高級(jí)氧化反應(yīng)器，其特征是:所述藥劑反應(yīng)筒(14)為橢圓形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)硫酸鹽活化高級(jí)氧化反應(yīng)器，其特征是:所述加藥管(7)為傘狀錐型。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)硫酸鹽活化高級(jí)氧化反應(yīng)器，其特征是:所述罐體(4)與支座(16)連接。
【文檔編號(hào)】C02F1/72GK203530001SQ201320728764
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】陳其經(jīng), 趙志龍, 許雪煌 申請(qǐng)人:寧波市恒潔水務(wù)發(fā)展有限公司