本实用新型提供了一种芬顿氧化装置。
背景技术：
芬顿氧化是一项有效的氧化水处理工艺，该工艺在污水处理领域有着广泛的应用。其主要原理是，在酸性条件下，利用亚铁作为催化剂，与过氧化氢相互作用时产生的强氧化性羟基来氧化水中的有机物。芬顿氧化具有快速、高效、操作简单灵活、反应条件温和等特点。在废水深度处理领域，主要用于处理生化出水，去除水中残余的难降解有机物，因此，芬顿氧化已成为废水实现达标排放的或者回用的重要方法之一。
传统的芬顿氧化中，亚铁是以溶液的方式存在于反应体系中，虽然氧化处理效率较高，但是却存在由于亚铁投加量过大从而导致的化学污泥产量大的问题，进而引起处理成本增加。同时，传统的芬顿氧化采用机械搅拌，传质效率低下，并且由于反应在酸性条件下进行，容易造成设备的腐蚀，并存在增加设备维修费用的风险。
芬顿氧化经过数十年的应用，工艺本身得到了很大的改进。近年来，采用芬顿流化床工艺。该技术通过流化结晶技术，使反应过程中产生的三价铁大部分留在流化载体表面并继续参与催化氧化反应。该技术充分结合了均相氧化、非均相氧化、流化床结晶及铁氧化物溶解还原等功能，不仅保证了处理效果，而且大幅降低了亚铁的投加量，并减少了铁泥的产生量。但是该技术通常采用粒径较小的颗粒（如石英砂、碎砖块、氧化铝微球、沙砾）作为催化剂载体，粒径大部分在0.5-1.0mm之间，如果需要形成理想的流化状态，一般需要较大的水流上升速度（一般30m/h以上），因此需要消耗较大的动力，从而增加了系统的运行费用。并且，随着系统的长时间运行，生成的铁泥不断的包裹在载体颗粒表面，使得载体粒径不断增大，如果需要维持正常的流化状态，则必须增加动力或更换新的载体。同时，为了防止催化剂的跑料流失，一般需在流化区上方设置固液分离器，如斜板沉淀装置、多孔挡板等，一定程度上增加了设备投资。
因此，必须设计一种既节约成本又能实现高效处理的芬顿氧化装置。
技术实现要素：
本实用新型针对现有技术存在的问题，其目的在于提供一种芬顿氧化装置。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种芬顿氧化装置，所述芬顿氧化装置包括反应池、与所述反应池相连通的废水进水管、出水管、双氧水进水管、亚铁盐进水管、位于反应池内的用以作为反应载体的填料层以及设置于填料层下方用以支撑所述填料层的支撑体，所述废水进水管、双氧水进水管、亚铁盐进水管均设置于填料层下方，所述出水管设置于填料层上方。
作为本实用新型的进一步改进，所述芬顿氧化装置还包括有分别位于填料层上方及下方的上回流管、下回流管以及连通所述上回流管和下回流管之间的连通管，所述下回流管和连通管之间设置有循环泵。
作为本实用新型的进一步改进，在水平高度上，所述上回流口不高于所述出水管。
作为本实用新型的进一步改进，所述支撑体包括位于所述填料层下侧的用以支撑填料层的垫层、位于垫层下侧的用以支撑垫层的支撑板。
作为本实用新型的进一步改进，所述芬顿氧化装置还包括有用以反洗反应池的反洗装置，所述反洗装置包括设置于填料层下侧用以通入空气的反洗曝气管、反洗进水管及设于填料层上侧的反洗出水管，所述反洗出水管内设置有循环泵。
作为本实用新型的进一步改进，所述芬顿氧化装置还包括有分别位于填料层上方及下方的上回流管、下回流管以及连通所述上回流管和下回流管之间的连通管；所述反洗进水管包括与外界相连通的外管道及与反应池相连通的内管道，所述内管道与下回流管共用同一管道，且所述循环泵设置于所述外管道、内管道及连通管的交界处，所述循环泵还能够连通所述连通管与所述下回流管。
作为本实用新型的进一步改进，所述支撑体包括位于所述填料层下侧的用以支撑填料层的垫层，所述反洗曝气管设置于所述垫层内。
作为本实用新型的进一步改进，所述芬顿氧化装置还包括有设置于反应池侧壁并可开启或关闭的卸料口，所述卸料口的底部不高于所述垫层的底部。
本实用新型的有益效果：所述芬顿氧化装置包括反应池、与所述反应池相连通的废水进水管、出水管、双氧水进水管、亚铁盐进水管、位于反应池内的用以作为反应载体的填料层以及设置于填料层下方用以支撑所述填料层的支撑体，所述废水进水管、双氧水进水管、亚铁盐进水管均设置于填料层下方，所述出水管设置于填料层上方。所述芬顿氧化装置中设置有用以作为载体的填料层，可强化反应传质过程，提高处理效果，而且可有效避免催化剂流失的问题，省去了固液分离器等设备投资，通过填料层的反冲洗，保证了芬顿氧化装置的长周期稳定运行。
附图说明
图1为本实用新型芬顿氧化装置的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。
如图1所示，本实用新型提供了一种芬顿氧化装置100，所述芬顿氧化装置100包括反应池1以及与所述反应池1相连通的废水进水管21、出水管22、双氧水进水管23、亚铁盐进水管24，双氧水在催化剂亚铁盐的作用下产生强氧化性的羟基自由基并用以氧化废水中的有机物。所述芬顿氧化装置100还包括设置于反应池1内的用以作为反应载体的填料层31及设置于填料层31下方的支撑体，从而可使得填料层31位于所述反应池1的中部。所述填料层31作为反应载体，双氧水、亚铁盐及废水可在填料层31内充分接触反应。在本实施方式中，所述填料层31内填充的为多孔颗粒或负载有催化活性组分的多孔颗粒。
当然，所述废水进水管21、双氧水进水管23、亚铁盐进水管24均设置于所述填料层31的下方，所述出水管22设置于填料层31的上方，从而废水、双氧水及亚铁盐可充分混合，并自下而上快速流动过程中进行均相反应，废水、双氧水及亚铁盐在通过填料层31时，利用填料表面进行充分接触，当填料层负载有催化活性组分时可发生非均相反应，废水中的有机物得到充分氧化降解，处理后的废水进而再通过出水管22流出。
所述芬顿氧化装置100还包括有分别位于填料层31上方及下方的上回流管41、下回流管42以及连通所述上回流管41和下回流管42之间的连通管43，从而反应不充分的液体可重新回到填料层31下方，并在填料层31内重新进行反应，以使达到排放标准。所述下回流管42和连通管43之间设置有循环泵44，以使得反应后的废水更快地重新返回到反应池1内，与进水相混合，并以较大的流速上升流经填料层31,从而提高了传质速率和处理效率。
当然，在水平高度上，所述上回流管41不高于所述出水管22，从而以防止还需要进一步反应的废水从出水管22中排出。
所述支撑体包括位于填料层31下方的用以支撑填料层31的垫层32及位于垫层32下方用以支撑垫层32的支撑板33。所述垫层32由石块或瓷球组成。所述芬顿氧化装置100还包括有反洗装置5，所述芬顿氧化装置100在运行了一段时间后，填料层31的内部及表面富集了一部分杂质，影响了处理效果，同时增大了水上升时的阻力，因此必须要清除。在停止正常进水的情况下，对所述填料层31进行反洗。即所述废水进水管21、双氧水进水管23、亚铁盐进水管24均停止进水。并且，所述上回流管41或连通管43内的水阀或开关也关闭，防止回流。
所述反洗装置5包括设置于填料层31下侧用以通入空气的反洗曝气管51、反洗进水管52及设置于填料层31上方的反洗出水管53。所述反洗曝气管51用以向反应池1内通入空气。并且，所述反洗进水管52内设置有循环泵44，以给反洗水提供动力。
并且，在本实施方式中，所述反洗进水管52包括与外界相连通的外管道及与反应池相连通的内管道，所述内管道与下回流管42共用同一管道，并且所述循环泵44设置于所述外管道、内管道及连通管43的交界处。所述循环泵44为一个三通阀，因此可选择性的连通所述下回流管42和连通管43或外管道和内管道。因此，当装置在运行过程中，反洗进水管52内的水阀或开关关闭，以防止回流管内的回流水流出。
并且，所述反洗曝气管51设置于垫层32内，从而垫层32可给反洗曝气管51起到一个支撑固定作用，从而，反洗曝气管51不需要额外的固定装置固定至垫层32内。在水平高度上，所述反洗曝气管51高于反洗进水管52设置。因此，当需要对填料层31进行反洗时，采用气水联合反冲洗技术，方式有三种：1）先用空气反冲，然后再用水反冲；2）先用气-水同时反冲，然后再用水反冲；3）先用空气反冲，然后用气-水同时反冲，最后再用水反冲。 冲洗后的水从反洗出水管53中流出。
在本实施方式中，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，以防止反洗后的水对出水管22造成污染。并且，所述上回流管41内设置有水阀或开关，在反洗过程中，水阀或开关关闭。另外，所述芬顿氧化装置100还包括有设置于反应池1侧壁并可开启或关闭的卸料口6，所述卸料口6的底部不高于所述垫层32的底部，从而，填料层31内的填料及垫层32内的石块或瓷球均可从卸料口6内卸除。
因此，综上所述，所述芬顿氧化装置100通过设置填料层31作为载体，使得亚铁盐、双氧水及废水在填料层31内进行充分的反应，并且载体不会被水流冲刷走。另外，反应后的形成的杂质附着在填料层31内，也可通过反洗装置5将杂质冲走，保证了填料层31的稳定性。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。