一种新型芬顿流化床制造技术

本实用新型专利技术提供了一种新型芬顿流化床，该芬顿流化床包括氧化塔、筛板、填料A、填料B、芬顿氧化区、铁碳反应区、进水布水区、出水区、出水槽、循环装置和必要的管配件等。本实用新型专利技术提供的处理废水的方法：采用新型芬顿流化床处理废水，通过环形穿孔管和底层筛板布水；通过芬顿反应降低废水的COD和难降解有机污染物，再进入铁碳反应区，在铁碳微电解条件下，进一步催化氧化废水中的难降解有机污染物。本实用新型专利技术提供的芬顿流化床结构优化、经济合理、处理高效。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种废水处理装置及方法，具体涉及一种新型芬顿流化床及其处理废水的方法，属于废水处理

技术介绍
Fenton化学氧化法是应用双氧水（H2O2）与亚铁离子（Fe2+）反应产生氢氧自由基的原理，进行氧化有机污染物的反应，是一种高级氧化处理技术。芬顿流化床是利用流体化床的模式使Fenton法所产生的三价铁大部份得以结晶或沉淀披覆在流体化床的担体表面上，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FeOH的还原溶解等功能的新技术。这项技术将传统的Fenton氧化法作了大幅度的改良，如此可减少采用传统Fenton法而产生大量的化学污泥，同时在担体表面形成的铁氧化物具有异相催化的效果，而流体化床的模式亦促进了化学氧化反应及传质效率，使COD去除率提升。其反应后的出水，经pH值调整后会产生含铁污泥。选用此系统另一优势为可利用双氧水加药量调整，调整COD的去除量。如此将可有效控制废水的COD排放浓度。铁碳微电解是利用金属腐蚀原理，形成原电池对废水进行处理的工艺，又称内电解法。微电解技术是在不通电的情况下，利用填充在废水中的微电解材料自身产生的电位差对废水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。中国专利“一种改进型芬顿流化床处理废水装置”（202139138U），公开了一种装置，包括铁床微电解反应装置、芬顿流化床、中间水槽、循环水泵、多功能射流器、空气进口、氧化剂加入口、流化床进水口、氧化剂储槽；铁床微电解反应装置的铁床集水出水口、中间水槽、多功能射流器的流化床进水口顺次相连，多功能射流器的出口与芬顿流化床进水口相连，多功能射流器进水口与循环水泵出水口相连，循环水泵进水口与循环水汲水管相连，氧化剂储槽与多功能射流器的氧化剂加入口相连。中国专利“复杂重金属废水应急快速处理方法”（102603103A）公开了其处理工序，包括微电解反应和芬顿反应，微电解反应在铁碳流化床上进行，来自前段步骤的废水中已被裸露的重金属离子在微电解反应过程中析出为单体重金属；芬顿反应在芬顿反应器中进行，将过氧化氢加入芬顿反应器中，过氧化氢与废水进入芬顿反应器进行芬顿反应，进一步分解废水中的氰化物及其它络合物类有机物，降低废水的化学需氧量。上述专利中铁床微电解反应装置与芬顿反应装置分别设置，工艺流程复杂，占地面积大，设备复杂。中国专利“循环变速流化床芬顿催化氧化装置”（204490649U），“一种芬顿流化床及其工作方法”（102774953A）等芬顿流化床装置内部结构复杂，工作效率不高。通过现有文献，可知部分芬顿流化床存在内部结构复杂，处理效率不高的问题，铁-碳电解床与芬顿流化床组合工艺中存在有设备多、投资大的问题。
技术实现思路
解决的技术问题：本技术的目的是为克服现有技术的不足，提供一种结构优化、经济合理、处理高效的新型芬顿流化床。技术方案：为了实现本技术的目的，本技术采用的技术方案为：一种新型芬顿流化床，主要包括有氧化塔、筛板、填料A、填料B、芬顿氧化区、铁碳反应区、进水布水区、出水区、出水槽、循环装置、加料口、排渣口、硫酸进药管、双氧水进药管、硫酸亚铁进药管和原水进水管。氧化塔为圆筒形，三块筛板把氧化塔自下而上分为进水布水区、芬顿氧化区、铁碳反应区和出水区；芬顿氧化区加有填料A，铁碳反应区加有填料B；循环装置连接了出水槽和塔体的底部进水管与中部进水管；硫酸进药管、双氧水进药管、硫酸亚铁进药管和原水进水管均接入底部进水管；排渣口位于塔体最下端；加料口位于芬顿氧化区的上部和铁碳反应区的上部。进一步地，硫酸进药管、双氧水进药管、硫酸亚铁进药管和原水进水管均安装有调节流量的调节阀；循环装置的两根进水管均安装有调节流量的调节阀。进一步地，芬顿流化床其填料A采用石英砂，石英砂的粒径在0.5~1.5mm，铁碳反应区设置的填料B，采用活性炭纤维毡；先采用液相还原法在活性炭纤维毡上负载零价纳米铁，再装填入铁碳反应区；活性炭纤维毡，呈网状交叉置于上层筛板与中间筛板之间。进一步地，芬顿流化床的筛板，其开孔率为30~50%，且开孔均匀分布，孔径不大于2mm。进一步地，待处理水经原水进水管接入芬顿流化床的底部进水管，再通过环形穿孔管和底层筛板布水。一种新型芬顿流化床处理废水的方法，包括如下步骤：（1）废水经过进水泵输送入芬顿流化床进水区，通过环形穿孔管和底层筛板布水；（2）废水进入芬顿流化床的芬顿氧化区，同时通过加药系统向芬顿流化床中分别加入H2SO4溶液、FeSO4溶液和H2O2溶液，通过回流泵将出水槽中的水部分回流进芬顿流化床内，使芬顿流化床内的填料A呈现流化态，通过芬顿反应降低废水的COD和难降解有机污染物指标；调节回流流量，控制填料膨胀的高度不超过中间的筛板；（3）废水经中间的筛板进入铁碳反应区，在铁碳微电解条件下，催化氧化废水中难降解有机污染物；（4）经铁碳微电解催化氧化的废水通过上层筛板，经出水堰进入出水槽中，通过出水管进入下一处理单元；（5）顶部出水槽中连接循环装置，分两根进水管分别送入芬顿氧化区的下部和铁碳反应区的下部，回流进水流量分别为Q1和Q2，Q1与Q2以m3/d计比值为8:1~10:1。进一步地，在芬顿流化床处理过程中，H2O2与COD以mg/L计比值为2~4：1，H2O2与Fe2+的摩尔比为3~5:1，废水在芬顿氧化区的平均停留时间控制在0.5~1.5小时，废水在铁碳反应区的平均停留时间控制在15~45分钟，通过加药系统和在线pH计调节芬顿流化床中废水的pH值，使其维持在3.0~4.0之间。进一步地，活性炭纤维毡，在负载的零价纳米铁消耗掉之后，将纤维毡取出，用液相还原法再生，再循环使用。基本原理简述如下。（1）废水经过进水泵输送入芬顿流化床进水区，通过底部进水管和底层筛板布水。底部进水管为环形穿孔管，由支架固定在底层筛板与塔底锥面构造之间，开孔向下，出水喷向塔底锥面构造，塔底锥面构造起到反射缓冲作用，还起到汇聚漏下的石英砂填料到排渣口的作用。底层筛板同时起到承托填料A和对进水进行整流的作用。（2）废水进入芬顿流化床芬顿氧化区，同时通过加药系统向芬顿流化床中分别加入H2SO4溶液、FeSO4溶液和H2O2溶液，通过回流泵将出水槽中的水，部分地回流进芬顿流化床内，使芬顿流化床内呈现流化态，通过芬顿反应去除废水的部分COD和大部分的难降解有机污染物（即难以生物降解的有机污染物，又称特征污染物或特征有机污染物）；调节回流流量，控制填料膨胀的高度不超过中间的筛板。芬顿流化床法的原理：利用载体作为结晶核种，待处理的废水及添加药剂是由芬顿流化床底部进入并向上流动。外接有一回流水回路，用以调整进流水过饱和度及达到载体上流速度使载体表面形成稳态结晶体，当晶体粒径达2.5mm~3mm后，排出槽外进行回收再利用。芬顿流化床法利用流化床的模式使Fenton法所产生的三价铁大部份得以结晶或沉淀，披覆在流体床的载体表面上，是一项结合了同相化学氧化（Fenton法）、异相化学氧化（H2O2/FeOOH）、流化床结晶等功能的新技术。这项技术将传统的Fenton氧化法作了大幅度的改良，如此可减少采用传统Fenton法而产生大量的化学污泥，同时在载体表面形成的铁氧化物具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芬顿流化床，其特征在于：主要包括有氧化塔、筛板、填料A、填料B、芬顿氧化区、铁碳反应区、进水布水区、出水区、出水槽、循环装置、加料口、排渣口、硫酸进药管、双氧水进药管、硫酸亚铁进药管和原水进水管；氧化塔为圆筒形，三块筛板把氧化塔自下而上分为进水布水区、芬顿氧化区、铁碳反应区和出水区；芬顿氧化区加有填料A，铁碳反应区加有填料B；循环装置连接了出水槽和塔体的底部进水管与中部进水管；硫酸进药管、双氧水进药管、硫酸亚铁进药管和原水进水管均接入底部进水管；排渣口位于塔体最下端；加料口位于芬顿氧化区的上部和铁碳反应区的上部。

【技术特征摘要】
1.一种芬顿流化床，其特征在于：主要包括有氧化塔、筛板、填料A、填料B、芬顿氧化区、铁碳反应区、进水布水区、出水区、出水槽、循环装置、加料口、排渣口、硫酸进药管、双氧水进药管、硫酸亚铁进药管和原水进水管；氧化塔为圆筒形，三块筛板把氧化塔自下而上分为进水布水区、芬顿氧化区、铁碳反应区和出水区；芬顿氧化区加有填料A，铁碳反应区加有填料B；循环装置连接了出水槽和塔体的底部进水管与中部进水管；硫酸进药管、双氧水进药管、硫酸亚铁进药管和原水进水管均接入底部进水管；排渣口位于塔体最下端；加料口位于芬顿氧化区的上部和铁碳反应区的上部。2.根据权利要求1所述的芬顿流化床，其特征在于：所述的硫酸进药管、双氧水进药管、硫酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘本志，潘梅，杨百忍，金建祥，陈天明，李朝霞，任生鼎，朱雪晴，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32