本實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，與過氧化氫相互作用時產(chǎn)生的強氧化性羥基來氧化水中的有機物。芬頓氧化具有快速、高效、操作簡單靈活、反應(yīng)條件溫和等特點。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物，因此，芬頓氧化已成為廢水實現(xiàn)達標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大從而導(dǎo)致的化學(xué)污泥產(chǎn)量大的問題，進而引起處理成本增加。同時，傳統(tǒng)的芬頓氧化采用機械攪拌，傳質(zhì)效率低下，并且由于反應(yīng)在酸性條件下進行，容易造成設(shè)備的腐蝕，并存在增加設(shè)備維修費用的風(fēng)險。

芬頓氧化經(jīng)過數(shù)十年的應(yīng)用，工藝本身得到了很大的改進。近年來，采用芬頓流化床工藝。該技術(shù)通過流化結(jié)晶技術(shù)，使反應(yīng)過程中產(chǎn)生的三價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力，從而增加了系統(tǒng)的運行費用。并且，隨著系統(tǒng)的長時間運行，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)，則必須增加動力或更換新的載體。同時，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)計一種既節(jié)約成本又能實現(xiàn)高效處理的芬頓氧化裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，其目的在于提供一種芬頓氧化裝置。

為實現(xiàn)上述目的，本實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)池相連通的廢水進水管、出水管、雙氧水進水管、亞鐵鹽進水管、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，所述廢水進水管、雙氧水進水管、亞鐵鹽進水管均設(shè)置于填料層下方，所述出水管設(shè)置于填料層上方。

作為本實用新型的進一步改進，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。

作為本實用新型的進一步改進，在水平高度上，所述上回流口不高于所述出水管。

作為本實用新型的進一步改進，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。

作為本實用新型的進一步改進，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。

作為本實用新型的進一步改進，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。

作為本實用新型的進一步改進，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)。

作為本實用新型的進一步改進，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)池相連通的廢水進水管、出水管、雙氧水進水管、亞鐵鹽進水管、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，所述廢水進水管、雙氧水進水管、亞鐵鹽進水管均設(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，可強化反應(yīng)傳質(zhì)過程，提高處理效果，而且可有效避免催化劑流失的問題，省去了固液分離器等設(shè)備投資，通過填料層的反沖洗，保證了芬頓氧化裝置的長周期穩(wěn)定運行。

附圖說明

圖1為本實用新型芬頓氧化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

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

如圖1所示，本實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相連通的廢水進水管21、出水管22、雙氧水進水管23、亞鐵鹽進水管24，雙氧水在催化劑亞鐵鹽的作用下產(chǎn)生強氧化性的羥基自由基并用以氧化廢水中的有機物。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)。在本實施方式中，所述填料層31內(nèi)填充的為多孔顆?；蜇撦d有催化活性組分的多孔顆粒。

當然，所述廢水進水管21、雙氧水進水管23、亞鐵鹽進水管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過程中進行均相反應(yīng)，廢水、雙氧水及亞鐵鹽在通過填料層31時，利用填料表面進行充分接觸，當填料層負載有催化活性組分時可發(fā)生非均相反應(yīng)，廢水中的有機物得到充分氧化降解，處理后的廢水進而再通過出水管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)重新進行反應(yīng)，以使達到排放標準。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在運行了一段時間后，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，同時增大了水上升時的阻力，因此必須要清除。在停止正常進水的情況下，對所述填料層31進行反洗。即所述廢水進水管21、雙氧水進水管23、亞鐵鹽進水管24均停止進水。并且，所述上回流管41或連通管43內(nèi)的水閥或開關(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，所述反洗進水管52內(nèi)設(shè)置有循環(huán)泵44，以給反洗水提供動力。

并且，在本實施方式中，所述反洗進水管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，當裝置在運行過程中，反洗進水管52內(nèi)的水閥或開關(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高于反洗進水管52設(shè)置。因此，當需要對填料層31進行反洗時，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-水同時反沖，然后再用水反沖；3）先用空氣反沖，然后用氣-水同時反沖，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)置有水閥或開關(guān)，在反洗過程中，水閥或開關(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)進行充分的反應(yīng)，并且載體不會被水流沖刷走。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)當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當將說明書作為一個整體，各實施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。

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