本實(shí)用新型提供了一種芬頓氧化裝置。

背景技術(shù)：

芬頓氧化是一項(xiàng)有效的氧化水處理工藝，該工藝在污水處理領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。其主要原理是，在酸性條件下，利用亞鐵作為催化劑，與過(guò)氧化氫相互作用時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性羥基來(lái)氧化水中的有機(jī)物。芬頓氧化具有快速、高效、操作簡(jiǎn)單靈活、反應(yīng)條件溫和等特點(diǎn)。在廢水深度處理領(lǐng)域，主要用于處理生化出水，去除水中殘余的難降解有機(jī)物，因此，芬頓氧化已成為廢水實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放的或者回用的重要方法之一。

傳統(tǒng)的芬頓氧化中，亞鐵是以溶液的方式存在于反應(yīng)體系中，雖然氧化處理效率較高，但是卻存在由于亞鐵投加量過(guò)大從而導(dǎo)致的化學(xué)污泥產(chǎn)量大的問(wèn)題，進(jìn)而引起處理成本增加。同時(shí)，傳統(tǒng)的芬頓氧化采用機(jī)械攪拌，傳質(zhì)效率低下，并且由于反應(yīng)在酸性條件下進(jìn)行，容易造成設(shè)備的腐蝕，并存在增加設(shè)備維修費(fèi)用的風(fēng)險(xiǎn)。

芬頓氧化經(jīng)過(guò)數(shù)十年的應(yīng)用，工藝本身得到了很大的改進(jìn)。近年來(lái)，采用芬頓流化床工藝。該技術(shù)通過(guò)流化結(jié)晶技術(shù)，使反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的三價(jià)鐵大部分留在流化載體表面并繼續(xù)參與催化氧化反應(yīng)。該技術(shù)充分結(jié)合了均相氧化、非均相氧化、流化床結(jié)晶及鐵氧化物溶解還原等功能，不僅保證了處理效果，而且大幅降低了亞鐵的投加量，并減少了鐵泥的產(chǎn)生量。但是該技術(shù)通常采用粒徑較小的顆粒（如石英砂、碎磚塊、氧化鋁微球、沙礫）作為催化劑載體，粒徑大部分在0.5-1.0mm之間，如果需要形成理想的流化狀態(tài)，一般需要較大的水流上升速度（一般30m/h以上），因此需要消耗較大的動(dòng)力，從而增加了系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。并且，隨著系統(tǒng)的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，生成的鐵泥不斷的包裹在載體顆粒表面，使得載體粒徑不斷增大，如果需要維持正常的流化狀態(tài)，則必須增加動(dòng)力或更換新的載體。同時(shí)，為了防止催化劑的跑料流失，一般需在流化區(qū)上方設(shè)置固液分離器，如斜板沉淀裝置、多孔擋板等，一定程度上增加了設(shè)備投資。

因此，必須設(shè)計(jì)一種既節(jié)約成本又能實(shí)現(xiàn)高效處理的芬頓氧化裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，其目的在于提供一種芬頓氧化裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種芬頓氧化裝置，所述芬頓氧化裝置包括反應(yīng)池、與所述反應(yīng)池相連通的廢水進(jìn)水管、出水管、雙氧水進(jìn)水管、亞鐵鹽進(jìn)水管、位于反應(yīng)池內(nèi)的用以作為反應(yīng)載體的填料層以及設(shè)置于填料層下方用以支撐所述填料層的支撐體，所述廢水進(jìn)水管、雙氧水進(jìn)水管、亞鐵鹽進(jìn)水管均設(shè)置于填料層下方，所述出水管設(shè)置于填料層上方。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述芬頓氧化裝置還包括有分別位于填料層上方及下方的上回流管、下回流管以及連通所述上回流管和下回流管之間的連通管，所述下回流管和連通管之間設(shè)置有循環(huán)泵。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，在水平高度上，所述上回流口不高于所述出水管。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述支撐體包括位于所述填料層下側(cè)的用以支撐填料層的墊層、位于墊層下側(cè)的用以支撐墊層的支撐板。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述芬頓氧化裝置還包括有用以反洗反應(yīng)池的反洗裝置，所述反洗裝置包括設(shè)置于填料層下側(cè)用以通入空氣的反洗曝氣管、反洗進(jìn)水管及設(shè)于填料層上側(cè)的反洗出水管，所述反洗出水管內(nèi)設(shè)置有循環(huán)泵。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述芬頓氧化裝置還包括有分別位于填料層上方及下方的上回流管、下回流管以及連通所述上回流管和下回流管之間的連通管；所述反洗進(jìn)水管包括與外界相連通的外管道及與反應(yīng)池相連通的內(nèi)管道，所述內(nèi)管道與下回流管共用同一管道，且所述循環(huán)泵設(shè)置于所述外管道、內(nèi)管道及連通管的交界處，所述循環(huán)泵還能夠連通所述連通管與所述下回流管。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述支撐體包括位于所述填料層下側(cè)的用以支撐填料層的墊層，所述反洗曝氣管設(shè)置于所述墊層內(nèi)。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述芬頓氧化裝置還包括有設(shè)置于反應(yīng)池側(cè)壁并可開(kāi)啟或關(guān)閉的卸料口，所述卸料口的底部不高于所述墊層的底部。

本實(shí)用新型的有益效果：所述芬頓氧化裝置包括反應(yīng)池、與所述反應(yīng)池相連通的廢水進(jìn)水管、出水管、雙氧水進(jìn)水管、亞鐵鹽進(jìn)水管、位于反應(yīng)池內(nèi)的用以作為反應(yīng)載體的填料層以及設(shè)置于填料層下方用以支撐所述填料層的支撐體，所述廢水進(jìn)水管、雙氧水進(jìn)水管、亞鐵鹽進(jìn)水管均設(shè)置于填料層下方，所述出水管設(shè)置于填料層上方。所述芬頓氧化裝置中設(shè)置有用以作為載體的填料層，可強(qiáng)化反應(yīng)傳質(zhì)過(guò)程，提高處理效果，而且可有效避免催化劑流失的問(wèn)題，省去了固液分離器等設(shè)備投資，通過(guò)填料層的反沖洗，保證了芬頓氧化裝置的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型芬頓氧化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖所示的各實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施方式并不限制本實(shí)用新型，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所做出的結(jié)構(gòu)或功能上的變換均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。

如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種芬頓氧化裝置100，所述芬頓氧化裝置100包括反應(yīng)池1以及與所述反應(yīng)池1相連通的廢水進(jìn)水管21、出水管22、雙氧水進(jìn)水管23、亞鐵鹽進(jìn)水管24，雙氧水在催化劑亞鐵鹽的作用下產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的羥基自由基并用以氧化廢水中的有機(jī)物。所述芬頓氧化裝置100還包括設(shè)置于反應(yīng)池1內(nèi)的用以作為反應(yīng)載體的填料層31及設(shè)置于填料層31下方的支撐體，從而可使得填料層31位于所述反應(yīng)池1的中部。所述填料層31作為反應(yīng)載體，雙氧水、亞鐵鹽及廢水可在填料層31內(nèi)充分接觸反應(yīng)。在本實(shí)施方式中，所述填料層31內(nèi)填充的為多孔顆粒或負(fù)載有催化活性組分的多孔顆粒。

當(dāng)然，所述廢水進(jìn)水管21、雙氧水進(jìn)水管23、亞鐵鹽進(jìn)水管24均設(shè)置于所述填料層31的下方，所述出水管22設(shè)置于填料層31的上方，從而廢水、雙氧水及亞鐵鹽可充分混合，并自下而上快速流動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行均相反應(yīng)，廢水、雙氧水及亞鐵鹽在通過(guò)填料層31時(shí)，利用填料表面進(jìn)行充分接觸，當(dāng)填料層負(fù)載有催化活性組分時(shí)可發(fā)生非均相反應(yīng)，廢水中的有機(jī)物得到充分氧化降解，處理后的廢水進(jìn)而再通過(guò)出水管22流出。

所述芬頓氧化裝置100還包括有分別位于填料層31上方及下方的上回流管41、下回流管42以及連通所述上回流管41和下回流管42之間的連通管43，從而反應(yīng)不充分的液體可重新回到填料層31下方，并在填料層31內(nèi)重新進(jìn)行反應(yīng)，以使達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。所述下回流管42和連通管43之間設(shè)置有循環(huán)泵44，以使得反應(yīng)后的廢水更快地重新返回到反應(yīng)池1內(nèi)，與進(jìn)水相混合，并以較大的流速上升流經(jīng)填料層31,從而提高了傳質(zhì)速率和處理效率。

當(dāng)然，在水平高度上，所述上回流管41不高于所述出水管22，從而以防止還需要進(jìn)一步反應(yīng)的廢水從出水管22中排出。

所述支撐體包括位于填料層31下方的用以支撐填料層31的墊層32及位于墊層32下方用以支撐墊層32的支撐板33。所述墊層32由石塊或瓷球組成。所述芬頓氧化裝置100還包括有反洗裝置5，所述芬頓氧化裝置100在運(yùn)行了一段時(shí)間后，填料層31的內(nèi)部及表面富集了一部分雜質(zhì)，影響了處理效果，同時(shí)增大了水上升時(shí)的阻力，因此必須要清除。在停止正常進(jìn)水的情況下，對(duì)所述填料層31進(jìn)行反洗。即所述廢水進(jìn)水管21、雙氧水進(jìn)水管23、亞鐵鹽進(jìn)水管24均停止進(jìn)水。并且，所述上回流管41或連通管43內(nèi)的水閥或開(kāi)關(guān)也關(guān)閉，防止回流。

所述反洗裝置5包括設(shè)置于填料層31下側(cè)用以通入空氣的反洗曝氣管51、反洗進(jìn)水管52及設(shè)置于填料層31上方的反洗出水管53。所述反洗曝氣管51用以向反應(yīng)池1內(nèi)通入空氣。并且，所述反洗進(jìn)水管52內(nèi)設(shè)置有循環(huán)泵44，以給反洗水提供動(dòng)力。

并且，在本實(shí)施方式中，所述反洗進(jìn)水管52包括與外界相連通的外管道及與反應(yīng)池相連通的內(nèi)管道，所述內(nèi)管道與下回流管42共用同一管道，并且所述循環(huán)泵44設(shè)置于所述外管道、內(nèi)管道及連通管43的交界處。所述循環(huán)泵44為一個(gè)三通閥，因此可選擇性的連通所述下回流管42和連通管43或外管道和內(nèi)管道。因此，當(dāng)裝置在運(yùn)行過(guò)程中，反洗進(jìn)水管52內(nèi)的水閥或開(kāi)關(guān)關(guān)閉，以防止回流管內(nèi)的回流水流出。

并且，所述反洗曝氣管51設(shè)置于墊層32內(nèi)，從而墊層32可給反洗曝氣管51起到一個(gè)支撐固定作用，從而，反洗曝氣管51不需要額外的固定裝置固定至墊層32內(nèi)。在水平高度上，所述反洗曝氣管51高于反洗進(jìn)水管52設(shè)置。因此，當(dāng)需要對(duì)填料層31進(jìn)行反洗時(shí)，采用氣水聯(lián)合反沖洗技術(shù)，方式有三種：1）先用空氣反沖，然后再用水反沖；2）先用氣-水同時(shí)反沖，然后再用水反沖；3）先用空氣反沖，然后用氣-水同時(shí)反沖，最后再用水反沖。 沖洗后的水從反洗出水管53中流出。

在本實(shí)施方式中，所述反洗出水管53在水平高度上高于所述上回流管41，并低于所述出水管22，以防止反洗后的水對(duì)出水管22造成污染。并且，所述上回流管41內(nèi)設(shè)置有水閥或開(kāi)關(guān)，在反洗過(guò)程中，水閥或開(kāi)關(guān)關(guān)閉。另外，所述芬頓氧化裝置100還包括有設(shè)置于反應(yīng)池1側(cè)壁并可開(kāi)啟或關(guān)閉的卸料口6，所述卸料口6的底部不高于所述墊層32的底部，從而，填料層31內(nèi)的填料及墊層32內(nèi)的石塊或瓷球均可從卸料口6內(nèi)卸除。

因此，綜上所述，所述芬頓氧化裝置100通過(guò)設(shè)置填料層31作為載體，使得亞鐵鹽、雙氧水及廢水在填料層31內(nèi)進(jìn)行充分的反應(yīng)，并且載體不會(huì)被水流沖刷走。另外，反應(yīng)后的形成的雜質(zhì)附著在填料層31內(nèi)，也可通過(guò)反洗裝置5將雜質(zhì)沖走，保證了填料層31的穩(wěn)定性。

應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。

上文所列出的一系列的詳細(xì)說(shuō)明僅僅是針對(duì)本實(shí)用新型的可行性實(shí)施方式的具體說(shuō)明，它們并非用以限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡未脫離本實(shí)用新型技藝精神所作的等效實(shí)施方式或變更均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。