一种用于污水处理的多相催化氧化塔的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于污水处理的多相催化氧化塔，包括具有反应容腔的反应塔，所述反应容腔的下部设有布水器，所述布水器下方的反应容腔为亚铁混合区，布水器上方的反应容腔为多相反应区，所述多相反应区内设有填料层，所述填料层的上方设有固液分离区，所述反应塔的顶部设有亚铁循环区、双氧水循环区和出水区，所述亚铁循环区设有进水管，所述出水区底部设有出水管，所述固液分离区包括上、下两层分离网，所述两层分离网之间互相交错形成60°夹角。该多相催化氧化塔固液分离效果好、污泥产率低、芬顿试剂利用率高、加药量少、布水混合均匀、设备占地面积小、维修保养方便。
【专利说明】
一种用于污水处理的多相催化氧化塔
技术领域
[0001]本实用新型属于污水处理设备技术领域，尤其涉及一种用于污水处理的多相催化氧化塔。
【背景技术】
[0002]废水中的难降解有机物多来源于化工、化学纤维、制药、染料、造纸、电子等行业。其往往具有COD值高，B/C值差异大，可生化性差，色度深、毒性大的特点，并且出于其行业的特殊性，诸如生产抗生素和化工原料的废水，难以被微生物降解。利用传统的废水生化处理方法难以达到排放要求，且废水中的抗生素、多环芳烃和高分子有机物等成分有可能抑制废水中有益微生物的生长，破坏废水生化处理系统的良好运行。目前，对于此类难降解有机废水的处理，仍大都选用以生化法为主的处理技术，因此，须采用其它方法对其进行预处理，以提高废水的可生化性或改善废水的生化特征，使废水二级生化处理更为有效。目前国内外可用于高浓度有机废水预处理的方法主要有电解法、水解酸化法、絮凝和吸附法、芬顿(Fenton)技术、臭氧氧化法等。Fenton技术具有操作过程简单、反应速度快、设备简便、费用便宜、对环境友好等优点。
[0003]芬顿(Fenton)高级氧化技术的主要原理是外加的H2O2氧化剂与Fe2+催化剂，即所谓的Fenton试剂，两者在适当的pH下反应产生氢氧自由基(0H.)，而氢氧自由基的高氧化能力与废水中的有机物反应，可将废水中的有机物氧化分解为二氧化碳和水，进而降低废水中生物难分解的COD含量。因此芬顿(Fenton)高级氧化的反应效果与芬顿反应pH值，芬顿试剂的加药混合方式以及同进水的混合方式密切相关。
[0004]目前，处理垃圾渗滤液的芬顿高级氧化技术通常为传统芬顿工艺或芬顿反应塔。其中，传统芬顿工艺通常存在如下缺陷:(I)反应过程中投加的芬顿试剂利用效率低，氧化剂与催化剂混合反应不均匀，芬顿试剂利用率低，造成药剂浪费，增加了处理成本；(2)产生大量的铁污泥，固液分离困难，需要对铁污泥进行处理；(3)机械搅拌过程搅拌设备容易被腐蚀，设备维护费用较高。芬顿反应塔(催化氧化塔)对传统芬顿工艺的加药布水装置进行了改进，芬顿试剂利用率有所提高，但其布水装置易形成铁污泥结垢板结，造成布水不均匀;并且，其布水装置检修更换不方便，难以维护;再者，不方便对多相反应区内铁氧化物结晶生长高度进行检测，不能及时将多余的铁氧化物结晶排出，容易导致铁污泥过多，增加固液分离难度。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是，克服以上【背景技术】中提到的不足和缺陷，提供一种固液分离效果好、污泥产率低、芬顿试剂利用率高、加药量少、布水混合均匀、设备占地面积小、维修保养方便的用于污水处理的多相催化氧化塔。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为:
[0007]—种用于污水处理的多相催化氧化塔，包括具有反应容腔的反应塔，所述反应容腔的下部设有布水器，所述布水器下方的反应容腔为亚铁混合区，布水器上方的反应容腔为多相反应区，所述多相反应区内设有填料层，所述填料层的上方设有固液分离区，所述反应塔的顶部设有亚铁循环区、双氧水循环区和出水区，所述亚铁循环区设有进水管，所述固液分离区包括上下布置的多层分离隔板，相邻分离隔板之间互相交错形成60°夹角。
[0008]上述的用于污水处理的多相催化氧化塔，优选的，所述多相反应区的不同高度处设有多根结晶检测支管，所述结晶检测支管上设有检测阀门，所述多根结晶检测支管均与一结晶检测总管连通。
[0009]上述的用于污水处理的多相催化氧化塔，优选的，所述布水器包括多个亚铁布水头、多个双氧水布水头和两块上下间隔布置的隔板，多个亚铁布水头和多个双氧水布水头均匀间隔安装在两块隔板上，两块隔板之间形成双氧水混合区，各亚铁布水头设有连通亚铁混合区和多相反应区的连通通道，各双氧水布水头设有连通双氧水混合区和多相反应区的连通通道，所述亚铁循环区通过亚铁循环管路系统与亚铁混合区连通，所述双氧水循环区通过双氧水循环管路系统与双氧水混合区连通。
[0010]上述的用于污水处理的多相催化氧化塔，优选的，所述布水器呈圆形，多个亚铁布水头和多个双氧水布水头在布水器上分别布置成多圈的形式，且多圈亚铁布水头和多圈双氧水布水头呈间隔交错分布。
[0011]上述的用于污水处理的多相催化氧化塔，优选的，所述亚铁布水头和双氧水布水头的连通通道均设有多个与多相反应区连通的出水口，多个出水口绕周向均布在亚铁布水头和双氧水布水头的上部，各出水口的开口方向相对于水平面呈60°倾斜向下设置，亚铁布水头和双氧水布水头上均设有止回装置。
[0012]上述的用于污水处理的多相催化氧化塔，优选的，所述反应塔设有用于向亚铁循环区投加药剂的亚铁加药口以及用于向双氧水循环区投加药剂的双氧水加药口。
[0013]上述的用于污水处理的多相催化氧化塔，优选的，所述亚铁循环管路系统包括亚铁循环管道和设于亚铁循环管道上的亚铁循环栗，所述亚铁循环管道的两端分别与亚铁循环区和亚铁混合区连通，所述双氧水循环管路系统包括双氧水循环管道和设于双氧水循环管道上的双氧水循环栗，所述双氧水循环管道的两端分别与双氧水循环区和双氧水混合区连通。
[0014]上述的用于污水处理的多相催化氧化塔，优选的，所述反应塔上于多相反应区处和亚铁混合区处均设有检修窗。
[0015]上述的用于污水处理的多相催化氧化塔，优选的，所述填料层为石英砂，所述石英砂填料的直径为2?3_。
[0016]上述的用于污水处理的多相催化氧化塔，优选的，所述反应塔的底部直径与高度比为1:3.6?6。
[0017]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:通过将固液分离区设置成包括上下布置的多层分离隔板，相邻分离隔板互相交错形成60°夹角，形成阻挡，使多余的铁氧化物晶体不能通过固液分离区，而反应后的污水能够通过，从而大大提高了固液分离效果。通过在多相反应区的不同高度处设置多根结晶检测支管，并在支管上设置检测阀门，多根结晶检测支管与结晶检测总管连通，能够方便地对多相反应区中铁氧化物结晶生长高度进行检测，当多相反应区内铁氧化物结晶生长高度过高时可通过结晶检测支管和结晶检测总管将多余的铁氧化物结晶排出，维持多相反应区内正常的结晶高度，减少铁污泥的产生，降低固液分离难度。该多相催化氧化塔固液分离效果好、芬顿试剂利用率高、加药量少、布水混合均匀、污泥产率低、设备占地面积小、维修保养方便。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本实用新型用于污水处理的多相催化氧化塔的主视结构示意图。
[0020]图2为本实用新型用于污水处理的多相催化氧化塔的俯视结构示意图。
[0021]图3为本实用新型用于污水处理的多相催化氧化塔中布水器的局部结构示意图。
[0022]图4为本实用新型用于污水处理的多相催化氧化塔中布水器的俯视结构示意图。
[0023]图5为本实用新型用于污水处理的多相催化氧化塔中亚铁布水头的结构示意图。
[0024]图6为本实用新型用于污水处理的多相催化氧化塔中双氧水布水头的结构示意图。
[0025]图例说明:
[0026]1、反应塔;2、布水器;3、出水管;4、进水管；5、亚铁循环管道;6、亚铁循环栗；7、双氧水循环管道;8、双氧水循环栗；11、反应容腔;12、结晶检测支管；13、检测阀门；14、结晶检测总管；15、亚铁加药口；16、双氧水加药口；17、检修窗;21、亚铁布水头;22、双氧水布水头；23、隔板；101、亚铁混合区；102、多相反应区；103、固液分离区；104、亚铁循环区；105、双氧水循环区；106、出水区；107、双氧水混合区；200、出水口； 201、进水口。
【具体实施方式】
[0027]为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型作更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。
[0028]需要特别说明的是，当某一元件被描述为“固定于、固接于、连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接固定、固接、连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接固定、固接、连接或连通在另一元件上。
[0029]除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本实用新型的保护范围。
[0030]除非另有特别说明，本实用新型中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0031 ] 实施例
[0032]如图1至图6所示，本实用新型用于污水处理的多相催化氧化塔的一种实施例，包括具有反应容腔11的反应塔I。该反应容腔11的下部设有布水器2，该布水器2下方的反应容腔11为亚铁混合区101，布水器2上方的反应容腔11为多相反应区102，多相反应区102内设有填料层，填料层的上方设有固液分离区103。该反应塔I的顶部设有亚铁循环区104、双氧水循环区105和出水区106。其中，亚铁循环区104设有进水管4，出水区106的底部设有出水管3。该固液分离区103包括上下布置的多层分离隔板，相邻分离隔板之间互相交错形成60°夹角。通过在填料层上方设置多层交错的分离隔板，形成阻挡，使多余的铁氧化物晶体不能通过固液分离区103，而反应后的污水能够通过，大大提高了固液分离的效果。
[0033]本实施例中，多相反应区102的不同高度处设有多根结晶检测支管12，结晶检测支管12上设有检测阀门13，多根结晶检测支管12均与一结晶检测总管14连通。通过在多相反应区102的不同高度处设置多根结晶检测支管12，并在结晶检测支管12上设置检测阀门13，多根结晶检测支管12与结晶检测总管14连通，能够方便地对多相反应区102中铁氧化物结晶生长尚度进彳丁检测，当多相反应区102内铁氧化物结晶生长尚度过尚时可通过结晶检测支管12和结晶检测总管14将多余的铁氧化物结晶排出，维持多相反应区102内正常的结晶高度，减少铁污泥的产生，降低固液分离难度。
[0034]本实施例中，布水器2包括多个亚铁布水头21、多个双氧水布水头22和两块上下间隔布置的隔板23，多个亚铁布水头21和多个双氧水布水头22均匀间隔安装在两块隔板23上，两块隔板23之间形成双氧水混合区107，各亚铁布水头21设有连通亚铁混合区101和多相反应区102的连通通道，各双氧水布水头22设有连通双氧水混合区107和多相反应区102的连通通道。亚铁循环区104通过亚铁循环管路系统与亚铁混合区101连通;双氧水循环区105通过双氧水循环管路系统与双氧水混合区107连通。亚铁循环管路系统包括亚铁循环管道5和设于亚铁循环管道5上的亚铁循环栗6，亚铁循环管道5的两端分别与亚铁循环区104和亚铁混合区101连通。双氧水循环管路系统包括双氧水循环管道7和设于双氧水循环管道7上的双氧水循环栗8，双氧水循环管道7的两端分别与双氧水循环区105和双氧水混合区107连通。采用这样的设置可提高亚铁和双氧水混合的均匀性，提高芬顿试剂的利用率。
[0035]本实施例中，布水器2呈圆形，多个亚铁布水头21和多个双氧水布水头22在布水器2上分别布置成多圈的形式，且多圈亚铁布水头21和多圈双氧水布水头22呈间隔交错分布。亚铁布水头21和双氧水布水头22的连通通道均设有多个与多相反应区102连通的出水口200，多个出水口 200绕周向均布在亚铁布水头21和双氧水布水头22的上部，各出水口 200的开口方向相对于水平面呈60°倾斜向下设置，亚铁布水头21的连通通道设有一个进水口201，该进水口 201位于亚铁布水头21的底部，双氧水布水头22的连通通道也设有一个进水口 201，该进水口 201位于双氧水布水头22的中部。亚亚铁布水头21和双氧水布水头22上均设有止回装置。通过这样的布水器2设置可进一步提高亚铁和双氧水混合的均匀性，提高催化氧化效果。
[0036]本实施例中，反应塔I设有用于向亚铁循环区104投加药剂的亚铁加药口15以及用于向双氧水循环区105投加药剂的双氧水加药口 16，便于投加药剂。反应塔I上于多相反应区102处和亚铁混合区101处均设有检修窗17，便于进行设备的维修和保养。
[0037]本实施例中，作为优选，填料层为石英砂，该石英砂填料的直径为2?3_;反应塔I的底部直径与高度比为1:3.6?6，设备占地面积更小；固液分离区103中使用的分离网为高强度，耐腐蚀的ABS塑料。该多相催化氧化塔在使用时，控制多相反应区102内晶体生长高度和多相反应区102的高度比为0.3?0.6:1，进水和循环回流比为1:1.6，在此条件下可获得良好的污水处理效果。
【主权项】
1.一种用于污水处理的多相催化氧化塔，包括具有反应容腔(11)的反应塔(I)，所述反应容腔(11)的下部设有布水器(2)，所述布水器(2)下方的反应容腔(11)为亚铁混合区(101)，布水器(2)上方的反应容腔(11)为多相反应区(102)，所述多相反应区(102)内设有填料层，所述填料层的上方设有固液分离区(103)，所述反应塔(I)的顶部设有亚铁循环区(104)、双氧水循环区(105)和出水区(106)，所述亚铁循环区(104)设有进水管(4)，所述出水区(106)底部设有出水管(3)，其特征在于:所述固液分离区(103)包括上下布置的多层分离隔板，相邻分离隔板之间互相交错形成60°夹角。2.根据权利要求1所述的用于污水处理的多相催化氧化塔，其特征在于:所述多相反应区(102)的不同高度处设有多根结晶检测支管(12)，所述结晶检测支管(12)上设有检测阀门(13)，所述多根结晶检测支管(12)均与一结晶检测总管(14)连通。3.根据权利要求1所述的用于污水处理的多相催化氧化塔，其特征在于:所述布水器(2)包括多个亚铁布水头(21)、多个双氧水布水头(22)和两块上下间隔布置的隔板(23)，多个亚铁布水头(21)和多个双氧水布水头(22)均匀间隔安装在两块隔板(23)上，两块隔板(23)之间形成双氧水混合区(107)，各亚铁布水头(21)设有连通亚铁混合区(101)和多相反应区(102)的连通通道，各双氧水布水头(22)设有连通双氧水混合区(107)和多相反应区(102)的连通通道，所述亚铁循环区(104)通过亚铁循环管路系统与亚铁混合区(101)连通，所述双氧水循环区(105)通过双氧水循环管路系统与双氧水混合区(107)连通。4.根据权利要求3所述的用于污水处理的多相催化氧化塔，其特征在于:所述布水器(2)呈圆形，多个亚铁布水头(21)和多个双氧水布水头(22)在布水器(2)上分别布置成多圈的形式，且多圈亚铁布水头(21)和多圈双氧水布水头(22)呈间隔交错分布。5.根据权利要求3所述的用于污水处理的多相催化氧化塔，其特征在于:所述亚铁布水头(21)和双氧水布水头(22)的连通通道均设有多个与多相反应区(102)连通的出水口(200)，多个出水口(200)绕周向均布在亚铁布水头(21)和双氧水布水头(22)的上部，各出水口(200)的开口方向相对于水平面呈60°倾斜向下设置，亚铁布水头(21)和双氧水布水头(22)上均设有止回装置。6.根据权利要求3所述的用于污水处理的多相催化氧化塔，其特征在于:所述亚铁循环管路系统包括亚铁循环管道(5)和设于亚铁循环管道(5)上的亚铁循环栗(6)，所述亚铁循环管道(5)的两端分别与亚铁循环区(104)和亚铁混合区(101)连通，所述双氧水循环管路系统包括双氧水循环管道(7)和设于双氧水循环管道(7)上的双氧水循环栗(8)，所述双氧水循环管道(7)的两端分别与双氧水循环区(105)和双氧水混合区(107)连通。7.根据权利要求1?6中任一项所述的用于污水处理的多相催化氧化塔，其特征在于:所述反应塔(I)设有用于向亚铁循环区(104)投加药剂的亚铁加药口(15)以及用于向双氧水循环区(105)投加药剂的双氧水加药口(16)。8.根据权利要求1?6中任一项所述的用于污水处理的多相催化氧化塔，其特征在于:所述反应塔(I)上于多相反应区(102)处和亚铁混合区(101)处均设有检修窗(17)。9.根据权利要求1?6中任一项所述的用于污水处理的多相催化氧化塔，其特征在于:所述填料层为石英砂，所述石英砂填料的直径为2?3_。10.根据权利要求1?6中任一项所述的用于污水处理的多相催化氧化塔，其特征在于:所述反应塔(I)的底部直径与高度比为1:3.6?6。
【文档编号】C02F1/72GK205500883SQ201620284294
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月7日
【发明人】邓俊平, 刘阳
【申请人】长沙威保特环保科技股份有限公司