專利名稱：一種芬頓反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，具體的說，本發(fā)明涉及一種用于深度處理抗生素廢水的改進(jìn)的芬頓反應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
目前，制藥工業(yè)是國(guó)家環(huán)保規(guī)劃要重點(diǎn)治理的12個(gè)行業(yè)之一，對(duì)于抗生素生產(chǎn)廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)也日趨嚴(yán)格，很多企業(yè)在原有處理工藝的基礎(chǔ)上已不能達(dá)到現(xiàn)行的排放標(biāo)準(zhǔn)，亟需對(duì)現(xiàn)有工藝進(jìn)行后續(xù)改造，尋求成本低、效果顯著的技術(shù)以達(dá)到廢水深度處理達(dá)標(biāo)排放的目的。在各種深度處理技術(shù)中，高級(jí)氧化技術(shù)中經(jīng)典的芬頓工藝因其氧化能力強(qiáng)，可對(duì)污染物無選擇性氧化，適應(yīng)范圍廣而備受關(guān)注。傳統(tǒng)的芬頓氧化技術(shù)中，主要是一次性投加大量的過氧化氫(H2O2)和亞鐵鹽 (Fe2+)，即通常的芬頓試劑，兩者在酸性的條件下會(huì)產(chǎn)生大量的羥基自由基(· 0H)，羥基自由基具有極強(qiáng)的得電子能力也就是氧化能力，氧化電位2. 8v，是自然界中僅次于氟的氧化劑，對(duì)水中的有機(jī)物進(jìn)行無選擇性的氧化分解，從而能夠處理廢水中生物難分解或無法分解的有機(jī)物。由于傳統(tǒng)工藝中H2O2 —次性投加量過大，很容易先對(duì)Fe2+氧化成Fe3+，從而造成H2O2和Fe2+試劑的大量浪費(fèi)，并造成污泥產(chǎn)生量大。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種處理能力強(qiáng)的改進(jìn)的芬頓反應(yīng)裝置。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種芬頓反應(yīng)裝置，包括一殼體，殼體內(nèi)設(shè)有流體化床，殼體底部一端設(shè)有廢水管進(jìn)口，殼體底部另一端設(shè)有芬頓試劑儲(chǔ)存罐，芬頓試劑儲(chǔ)存罐通過芬頓試劑進(jìn)口與廢水管進(jìn)口連接，殼體頂部一端設(shè)有出水口，流體化床上填充有粒徑為O. 2mm-0. 5mm的娃砂擔(dān)體作為結(jié)晶核種。進(jìn)一步的，所述的流體化床下部設(shè)有盤管式加熱器，盤管式加熱器上部設(shè)有蒸汽進(jìn)口，下部設(shè)有冷凝水出口。另外，芬頓試劑進(jìn)口通過一廢水-藥劑分配系統(tǒng)與廢水管進(jìn)口連接。廢水-藥劑分配系統(tǒng)下方設(shè)有一曝氣裝置。進(jìn)一步的，殼體頂部還設(shè)有一回流管道與進(jìn)入廢水管進(jìn)口連接。殼體的底部設(shè)有一排渣口。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用盤管式加熱的方法促進(jìn)芬頓反應(yīng)的進(jìn)行，確保出水水質(zhì)穩(wěn)定，保證反應(yīng)的處理效果，對(duì)于我國(guó)北方地區(qū)冬季的污水處理尤為重要。采用廢水-藥劑分配系統(tǒng)使得進(jìn)水方式實(shí)現(xiàn)緩流微量，保證H2O2優(yōu)先與廢水充分反應(yīng)，節(jié)省藥劑的量；結(jié)晶槽中的硅砂擔(dān)體作為結(jié)晶核種，促進(jìn)Fe3+產(chǎn)生堿式氧化亞鐵(FeOOH)的結(jié)晶體從而截留Fe3+。而對(duì)于H2O2, FeOOH作為一種異相催化劑，能夠很好的和同相催化劑Fe2+ 協(xié)同催化芬頓反應(yīng)的進(jìn)行。正因?yàn)橛蠪eOOH的存在，能夠大幅減少Fe2+的實(shí)際使用量，也能大幅減少?gòu)V生的污泥量。


當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，通過參照下面的詳細(xì)描述，能夠更完整更好地理解本發(fā)明以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點(diǎn)，但此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解， 構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定，其中圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。參照?qǐng)D1，本發(fā)明的芬頓反應(yīng)裝置，包括殼體9，殼體9內(nèi)設(shè)有流體化床10，殼體9 底部一端設(shè)有廢水管進(jìn)口 1，殼體9頂部一端設(shè)有出水口 12，殼體9底部另一端設(shè)有芬頓試劑儲(chǔ)存罐3，芬頓試劑儲(chǔ)存罐3通過芬頓試劑進(jìn)口 2與廢水管進(jìn)口 I連接，芬頓試劑進(jìn)口 2 通過廢水-藥劑分配系統(tǒng)4與廢水管進(jìn)口 I連接。廢水-藥劑分配系統(tǒng)4通過分配其上均勻的出水口分別流出廢水、H2O2溶液和FeSO4溶液，通過緩流微量加入保證H2O2優(yōu)先與廢水充分反應(yīng)，節(jié)省藥劑的量。廢水-藥劑分配系統(tǒng)4可根據(jù)廢水的流量投加芬頓藥劑，控制廢水與芬頓藥劑的分配比例，投加總量?jī)?yōu)選控制在300-500mg/L，當(dāng)然，可根據(jù)實(shí)際廢水的流量調(diào)整廢水-藥劑分配系統(tǒng)。廢水-藥劑分配系統(tǒng)4的下方設(shè)有一曝氣裝置5，曝氣裝置5保證芬頓試劑與廢水充分反應(yīng)，節(jié)約噸水處理成本，藥劑得以充分利用，且減少產(chǎn)生的污泥量流體化床10上填充有粒徑為O. 2mm-0. 5mm的娃砂擔(dān)體作為結(jié)晶核種。流體化床 10的硅砂擔(dān)體作為結(jié)晶核種，促進(jìn)Fe3+產(chǎn)生堿式氧化亞鐵(FeOOH)的結(jié)晶體從而截留Fe3+。 而對(duì)于H2O2, FeOOH作為一種異相催化劑,能夠很好的和同相催化劑Fe2+協(xié)同催化芬頓反應(yīng)的進(jìn)行。正因?yàn)橛蠪eOOH的存在，能夠大幅減少Fe2+的實(shí)際使用量，也能大幅減少?gòu)V生的污泥量。其涉及到的化學(xué)反應(yīng)包括Fe2++H2O2 —-0Η> · OH+Fe:
Fe2++ · OH — or+Fe3+
Fe3++H2O2 —-Fe-00H2++H+
Fe--OOH2+ — Fe2++H02 ·
oh+h2o2 -* HO2^H2O
Fe2++02>H+—Fe-OOH2+
Fe2++H20 · — Fe-OOH2+流體化床10下部設(shè)有盤管式加熱器6，盤管式加熱器6上部設(shè)有蒸汽進(jìn)口 7，下部設(shè)有冷凝水出口 8。盤管式加熱器6對(duì)于在低溫的條件下、特別是我國(guó)的北方地區(qū)，有較好的適應(yīng)能力。殼體9頂部還設(shè)有一回流管道11與進(jìn)入廢水管進(jìn)口 I連接，回流管道11用以調(diào)整進(jìn)流水過飽和度及達(dá)到擔(dān)體上流速度，使待處理的無機(jī)離子于硅砂擔(dān)體表面形成穩(wěn)態(tài)結(jié)晶體。殼體9的底部設(shè)有一排渣口 13。以上所述實(shí)施例，只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非來限制本發(fā)明實(shí)施范圍，故凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所述的顯而易見的變動(dòng)，以及其它不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的改動(dòng)，均應(yīng)包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種芬頓反應(yīng)裝置，包括一殼體，殼體內(nèi)設(shè)有流體化床，殼體底部一端設(shè)有廢水管進(jìn)口，殼體底部另一端設(shè)有芬頓試劑儲(chǔ)存罐，芬頓試劑儲(chǔ)存罐通過芬頓試劑進(jìn)口與廢水管進(jìn)口連接，殼體頂部一端設(shè)有出水口，其特征在于，所述的流體化床上填充有硅砂擔(dān)體作為結(jié)晶核種。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種芬頓反應(yīng)裝置，其特征在于，所述填充的硅砂擔(dān)體粒徑為為 O. 2mm-Q. 5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種芬頓反應(yīng)裝置，其特征在于，所述的流體化床下部設(shè)有盤管式加熱器，盤管式加熱器上部設(shè)有蒸汽進(jìn)口，下部設(shè)有冷凝水出口。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種芬頓反應(yīng)裝置，其特征在于，所述的芬頓試劑進(jìn)口通過一廢水-藥劑分配系統(tǒng)與廢水管進(jìn)口連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種芬頓反應(yīng)裝置，其特征在于，所述的廢水-藥劑分配系統(tǒng)下方設(shè)有一曝氣裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種芬頓反應(yīng)裝置，其特征在于，所述的殼體頂部還設(shè)有一回流管道與進(jìn)入廢水管進(jìn)口連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種芬頓反應(yīng)裝置，其特征在于，所述殼體的底部設(shè)有一排渣口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種芬頓反應(yīng)裝置，包括一殼體，殼體內(nèi)設(shè)有流體化床，殼體底部一端設(shè)有廢水管進(jìn)口，殼體底部另一端設(shè)有芬頓試劑儲(chǔ)存罐，芬頓試劑儲(chǔ)存罐通過芬頓試劑進(jìn)口與廢水管進(jìn)口連接，殼體頂部一端設(shè)有出水口，流體化床上填充有粒徑為0.2mm-0.5mm的硅砂擔(dān)體作為結(jié)晶核種。本發(fā)明采用盤管式加熱的方法促進(jìn)芬頓反應(yīng)的進(jìn)行，確保出水水質(zhì)穩(wěn)定，保證反應(yīng)的處理效果，對(duì)于我國(guó)北方地區(qū)冬季的污水處理尤為重要。采用廢水-藥劑分配系統(tǒng)使得進(jìn)水方式實(shí)現(xiàn)緩流微量，保證H2O2優(yōu)先與廢水充分反應(yīng)，節(jié)省藥劑的量。
文檔編號(hào)C02F1/72GK102583696SQ20121006224
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者于曉華, 姚宏, 王鈺楷, 田盛, 許兆義 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)