一种微电解联合芬顿处理压裂废水的设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种利用微电解联合芬顿处理压裂废水的设备，主要利用设备中铁碳微电解反应、芬顿氧化和絮凝沉淀原理处理压裂废水。设备采用重力自流，无需加压，将微电解、芬顿、絮凝沉淀过程设备化。设备前段为微电解反应器，向压裂废水中投加ph调节剂，通过管道混合使废水和药剂混合均匀，混合液在通过微电解反应器的填料层时发生微电解反应，废水中的难降解有机污染物在此过程中大量的分子键断裂，并产生大量Fe2+；中段为芬顿反应器，在芬顿进水前端中投加过氧化氢，混合均匀后在混合液中发生强氧化反应，使大部分有机物氧化成CO2和H2O；后段为絮凝沉淀器，加入ph调节剂和PAM混凝沉淀，将未被氧化的污染物与水进行分离。
【专利说明】一种微电解联合芬顿处理压裂废水的设备
一、【技术领域】
[0001]本实用新型涉及环境工程废水处理领域的一种压裂废水处理设备，具体是一种微电解联合芬顿处理压裂废水的设备。
二、【背景技术】
[0002]目前，石油和非常规天然气(如页岩气等)开采过程中水力压裂需要消耗大量淡水,并产生相应的压裂废水。该类废水中含有多种难生物降解化学添加剂,并且含盐度较高，一般的生化处理方法难以凑效，必须采用特定的物理、化学处理方式才能处理达标。
三、
【发明内容】
[0003]本实用新型提供一种利用微电解联合芬顿处理压裂废水的设备，主要利用铁碳微电解反应和芬顿氧化絮凝沉淀处理。设备采用重力自流，无需加压，将微电解、芬顿、絮凝沉淀过程设备化。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是:包括微电解反应器、芬顿反应器、絮凝沉淀器依序连通组成的三段式处理设备。
[0005]所述的微电解反应器为UPUC塑料圆柱形罐体或钢混结构的方形池体，罐体内微电解进水管与罐顶部的微电解PH调节加药管、微电解中心导流管连通，微电解中心导流管、曝气支管由上而下至罐体底部；罐体中部为铁碳填料层，下部有环形曝气管等组成。
[0006]所述的芬顿反应器为UPUC塑料圆柱形罐体或钢混结构的方形池体，罐体内芬顿进水管与罐顶部的过氧化氢加药管、芬顿中心导流管连通，芬顿中心导流管由上而下至罐体底部，下设芬顿底部出水孔；罐体下部设芬顿底部排空管，上部设芬顿出水管。
[0007]所述的絮凝沉淀器为UPUC塑料圆柱形罐体或钢混结构的方形池体，罐体内絮凝沉淀进水管与罐顶部的絮凝沉淀Ph值加药管、絮凝剂加药管、絮凝沉淀中心导流管连通；絮凝沉淀中心导流管由上而下至罐体中下部，设有喇叭口和挡泥板；罐体下部设收泥斗和排泥管，上部设收水环堰、絮凝沉淀出水管。
[0008]本实用新型前段为微电解反应，向压裂废水中投加pH调节剂，通过管道混合使废水和药剂混合均匀，并使混合液达到4-5之间。微电解反应器的填料层为铁刨花与焦炭，混合液在通过微电解反应器的填料层时发生微电解反应，废水中的难降解有机污染物在此过程中大量的分子键断裂，并产生大量Fe2+。中段为芬顿反应器，向前段出水中投加过氧化氢，混合均匀后在混合液中发生强氧化反应，将大部分有机物氧化成CO2和H20。后段为絮凝沉淀器，加入PH调节剂和PAM混凝沉淀，将未被氧化的污染物与水进行分离。
[0009]经过微电解联合芬顿处理的压裂废水，COD去除率达到85%以上，SS、色度、TOC都能得到较大程度的去除。
四、【专利附图】
【附图说明】
[0010]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进一步说明:
[0011]图1是微电解反应器剖面示意图；
[0012]图2是芬顿反应器剖面示意图；
[0013]图3是絮凝沉淀器剖面示意图；
[0014]图中标记说明:1微电解进水管；2微电解pH调节加药管；3微电解中心导流管；4微电解底部出水孔；5曝气支管；6环形布气管；7铁碳填料层；8微电解出水管；9微电解底部排空管；10芬顿进水管；11过氧化氢加药管；12芬顿中心导流管；13芬顿底部出水孔；14芬顿出水管；15芬顿底部排空管；16絮凝沉淀进水管；17絮凝沉淀pH值调节加药管；18絮凝剂加药管；19絮凝沉淀中心导流管；20喇叭口 ；21挡泥板；22收水环堰；23絮凝沉淀出水管；24收泥斗；25排泥管。
五、【具体实施方式】
[0015]本实用新型包括微电解反应器、芬顿反应器和絮凝沉淀器，在压裂废水进入微电解进水管I处，在微电解PH调节加药管2处加入pH调节剂，在管道中混合，药水混合液由微电解中心导流管3向下流动，其后经微电解底部出水孔4流出至反应器底部；微电解反应器顶部接入曝气支管5，空气由底部的环形布气管6进入反应器中，并分散成气泡与废水接触，混合液随后向上流经铁碳填料层7进行微电解反应，反应后的处理液从微电解出水管8流出微电解反应器；微电解反应器底部有微电解底部排空管9，以便清理底部沉淀物。从微电解反应器流出的处理液流经连接管道至芬顿进水管10进入芬顿反应器，在过氧化氢加药管11处投加过氧化氢，与处理液混合。混合液从芬顿中心导流管12向下流至反应器底部，从芬顿底部出水孔13流出至芬顿反应器底部，在底部向上流的过程中过氧化氢会与处理液中的亚铁离子进行充分的芬顿反应，反应后的处理液经芬顿出水管14流出芬顿反应器；沉淀物由芬顿底部排空管15排出。流出芬顿反应器的处理液经连接管道至絮凝沉淀进水管16，进入絮凝沉淀器，在絮凝沉淀pH值调节加药管17处投加pH值调节剂，在絮凝剂加药管18处投加絮凝剂，处理液在管道内与药水混合后通过絮凝沉淀中心导流管19向下流经喇叭口 20后降低下降流速，下降过程中固液混合物受挡泥板21阻挡流动改变方向，在反应器底部进行固液分离:反应器上部收水环堰22收集固液分离后的清液，清液由絮凝沉淀出水管23流出反应器；沉淀物由收泥斗24收集，最后由排泥管25导出反应器。
[0016]压裂废水进入本装置后可与药剂、空气进行充分混合，整个过程能耗低、自动控制，对运行成本有较好的控制。设备结构均为上下折流式，空间利用率高，结构简单，易于大规模生产。
【权利要求】
1.一种微电解联合芬顿处理压裂废水的设备，其特征是:包括微电解反应器、芬顿反应器、絮凝沉淀器依序连通组成的三段式处理设备。
2.根据权利要求1所述的一种微电解联合芬顿处理压裂废水的设备，其特征是:所述的微电解反应器为UPVC塑料圆柱形罐体，罐体内微电解进水管与罐顶部的微电解pH调节加药管、微电解中心导流管连通，微电解中心导流管、曝气支管由上而下至罐体底部；罐体中部为铁碳填料层，下部有环形曝气管等组成。
3.根据权利要求1所述的一种微电解联合芬顿处理压裂废水的设备，其特征是:所述的芬顿反应器为UPVC塑料圆柱形罐体，罐体内芬顿进水管与罐顶部的过氧化氢加药管、芬顿中心导流管连通，芬顿中心导流管由上而下至罐体底部，下设芬顿底部出水孔；罐体下部设芬顿底部排空管，上部设芬顿出水管。
4.根据权利要求1所述的一种微电解联合芬顿处理压裂废水的设备，其特征是:所述的絮凝沉淀器为UPVC塑料圆柱形罐体，罐体内絮凝沉淀进水管与罐顶部的絮凝沉淀pH值加药管、絮凝剂加药管、絮凝沉淀中心导流管连通；絮凝沉淀中心导流管由上而下至罐体中下部，设有喇叭口和挡泥板；罐体下部设收泥斗和排泥管，上部设收水环堰、絮凝沉淀出水管。
【文档编号】C02F9/06GK204162544SQ201420640558
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月24日 优先权日:2014年10月24日
【发明者】孙铁刚 申请人:湖南迪亚环境工程有限公司, 孙铁刚