一种应用于沼液处理的氧化塔的制作方法

本实用新型涉及污水处理领域，更具体地涉及一种应用于沼液处理的氧化塔。

背景技术：

目前，餐厨垃圾主要成分包括米和面粉类食物残余、蔬菜、动植物油、肉骨等，从化学组成上，有淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐。餐厨垃圾采用厌氧发酵处理后，将产生大量的沼气，沼气是一种清洁能源，能用来焚烧发电，同时餐厨垃圾浆料经厌氧发酵后的出料需要进行脱水处理，脱水后的渣为沼渣，可以用于制取有机肥，分离出来的水为沼液，因沼液水质变化范围极大，有机污染物种类多、浓度高，且含有多种致突变物和金属离子等，需要处理达标排放。目前餐厨垃圾厌氧沼液大多参照垃圾渗滤液的处理工艺，采用UASB 厌氧+缺氧+好氧这一生物法进行处理，但由于餐厨垃圾厌氧消化的时间一般都比较长，厌氧消化比较彻底，沼液的BOD5往往比较低，沼液的可生化性较差，我司采用化学方法代替上述生物方法处理沼液，而用化学方法处理沼液时需要用到氧化塔以供沼液与药剂反应，一般高级氧化用到的是氧化槽或氧化池，且目前并没有专门用来处理餐厨垃圾厌氧沼液的氧化塔。

鉴于此，有必要提供一种应用于沼液处理的氧化塔以解决上述缺陷。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种应用于沼液处理的氧化塔。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种应用于沼液处理的氧化塔，所述氧化塔供沼液进行芬顿反应，其包括有：

混合槽，其内设有一pH计；

循环泵，与所述混合槽连接，用于对来自混合槽的混合溶液进行加压；

氧化塔塔体，其上设有一用于装填石英砂的填料口，且所述氧化塔塔体底部设有一进水口，顶部设有一出水口，所述进水口与循环泵连接，该氧化塔塔体内设有一过滤板，该过滤板位于所述出水口下方。

其进一步技术方案为：所述氧化塔顶部还设有一回流口，所述回流口通过管道与所述混合槽连接。

其进一步技术方案为：所述混合槽上设有浓硫酸投放口、双氧水投放口及硫酸亚铁投放口。

其进一步技术方案为：混合槽中沼液COD与双氧水、七水硫酸亚铁的质量比为1：2：1.5。

其进一步技术方案为：所述混合槽内还设有一ORP计。

其进一步技术方案为：所述填料口下方设有一清料口。

其进一步技术方案为：所述填料口及清料口之间还设有一排料口。

其进一步技术方案为：所述氧化塔塔体上还设有至少一取样口。

其进一步技术方案为：所述氧化塔塔体底部还设有一排空口。

其进一步技术方案为：所述混合槽内还设有一液位监测器。

与现有技术相比，本申请在氧化塔内对沼液进行芬顿反应以去除沼液中难降解的有机污染物，且通过氧化塔塔体上设置的填料口可装填石英砂，石英砂可使得芬顿反应生成的三价铁离子大部分得以结晶或沉淀覆盖在石英砂表面上，通过位于出水口下方的过滤板可使待排放的沼液与结晶或沉淀分离，保证沼液的达标排放，因铁氧化物对氧化反应具有异相催化的效果，则其同时可作为催化剂参与氧化反应，且由于氧化塔塔体的进水口设在底部，出水口设在顶部，通过循环泵使塔体内的混合溶液向顶部流动并带动石英砂，使得石英砂处于悬浮态，以使芬顿反应中的混合溶液与石英砂充分接触，从而使反应更充分，可更高效地去除沼液中的有机污染物，可知，本申请应用于沼液处理的氧化塔结构简单，占地面积较小，且能更高效地去除沼液中的有机污染物。

附图说明

图1是本申请应用于沼液处理的氧化塔一具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本实用新型的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述。

参照图1，图1为本申请应用于沼液处理的氧化塔100一具体实施例的结构示意图，图中箭头指向为沼液的流向。所述氧化塔100供沼液进行芬顿反应，在附图所示的实施例中，所述应用于沼液处理的氧化塔100包括有混合槽101、循环泵102以及氧化塔塔体103。其中，所述混合槽101，其内设有一pH计1011 和液位监测器，待处理沼液通过管道进入混合槽101；液位监测器用于监测芬顿反应中混合溶液是否超过混合槽101的上限水位，若超过则发出警报；pH计1011 用于检测芬顿反应中混合溶液的pH值。所述循环泵102与所述混合槽101连接，用于对来自混合槽101的混合溶液进行加压。所述氧化塔塔体103，其上设有一用于装填石英砂104的填料口1035，且所述氧化塔塔体103底部设有一进水口 1031，顶部设有一出水口1032，所述进水口1031与循环泵102连接，该氧化塔塔体103内设有一过滤板1033，该过滤板1033位于所述出水口1032下方。优选地，本实施例中，所述填料口1035上安装有可开合的第一盖体105。

其中，芬顿反应是无机化学反应，具有去除难降解有机污染物的能力，其反应原理是：过氧化氢与二价铁离子的混合溶液把大分子有机化合物氧化成无机态，且其反应时溶液pH值需大约控制在3-4。其化学反应式如下：

Fe²⁺+H2O2＝Fe³⁺+OH^-+OH·

Fe³⁺+H2O2+OH^-＝Fe²⁺+H2O+OH·

Fe³⁺+H2O2＝Fe²⁺+H⁺+HO2

HO2+H2O2＝H2O+O2↑+HO·

通过上述反应不断产生HO·(羟基自由基)，其具有强氧化性，可以氧化油脂等难以被一般氧化剂氧化的物质。可理解地，基于上述设计，本申请在氧化塔100内对沼液进行芬顿反应以去除沼液中难降解的有机污染物，且通过氧化塔塔体103上设置的填料口1035可装填石英砂104，石英砂104可使得芬顿反应生成的三价铁离子大部分得以结晶或沉淀覆盖在石英砂104表面上，通过位于出水口1032下方的过滤板1033可使待排放的沼液与结晶或沉淀分离，保证沼液的达标排放，而铁氧化物对氧化反应具有异相催化的效果，可作为催化剂参与氧化反应，且由于氧化塔塔体103的进水口1031设在底部，出水口1032 设在顶部，通过循环泵102使塔体103内的混合溶液向顶部流动并带动石英砂 104，使得石英砂104处于悬浮态，以使芬顿反应中的混合溶液与石英砂104充分接触，从而使反应更充分，可更高效地去除沼液中的有机污染物。且本申请氧化塔100中的混合槽101及循环泵102可放置于所述氧化塔塔体103顶端，以节省占地面积，且塔体103向上延伸，可知，相对于现有的氧化槽或氧化池，本申请的氧化塔100结构简单，占地面积较小。

在某些实施例中，所述混合槽101上设有浓硫酸投放口、双氧水投放口及硫酸亚铁投放口，通过所述浓硫酸投放口、双氧水投放口及硫酸亚铁投放口分别和外部的浓硫酸投加系统、双氧水投加系统及硫酸亚铁投加系统连接，混合槽101中加入浓硫酸可调节沼液pH值，控制芬顿反应时pH值在2.5-3.5之间，以满足芬顿反应的溶液酸碱性要求。优选地，本实施例中，沼液COD(Chemical Oxygen Demand，化学需氧量)与双氧水、七水硫酸亚铁的质量比约为1：2：1.5，以更有效地去除COD。

在某些实施例中，所述应用于沼液处理的氧化塔100顶部还设有一回流口 1034，所述回流口1034通过管道与所述混合槽101连接。基于该设计，混合溶液通过回流口1034回流至混合槽101并经循环泵102再流入氧化塔塔体103，沼液和过氧化氢与二价铁离子的混合溶液在混合槽101、循环泵102及氧化塔塔体103之间不停循环，从而起到搅拌的作用，使得芬顿反应更充分，且由于氧化塔塔体103的进水口1031设在底部，回流口1034设在顶部，通过循环泵102 使塔体103内的混合溶液循环流动，并使得石英砂104处于悬浮态，从而使得芬顿反应产生的三价铁离子与石英砂104充分接触。

在某些实施例中，所述混合槽101内还设有一ORP计1012 (Oxidation-ReductionPotential，氧化还原电位在线分析仪)，所述ORP计1012 可检测混合溶液氧化度。

在某些实施例中，所述填料口1035下方设有一清料口1036，优选地，本实施例中，所述清料口1036上安装有可开合的第二盖体106。基于该设计，当过滤板1033将反应后的沼液与失效的石英砂104、结晶或沉淀分离，沼液经出水口1032排出后，可通过清料口1036清理失效的石英砂104、结晶或沉淀。

在某些实施例中，所述填料口1035及清料口1036之间还设有一排料口1037。基于该设计，当塔体内的石英砂104装填过多时，可以通过排料口1037 将沼液及石英砂104一起排出。

在本实施例中，所述氧化塔塔体103上设有三个取样口1038。基于该设计，方便用户取样以便检测排放的沼液是否达标。

在某些实施例中，所述氧化塔塔体103底部还设有一排空口1039。

可理解地，本实施例中的应用于沼液处理的氧化塔100的管道中设置有多个开关，以控制沼液的流通。本申请应用于沼液处理的氧化塔100的工作流程如下：

待处理的沼液通过管道流入混合槽101中，此时浓硫酸投加系统投放浓硫酸至混合槽101中以调节沼液pH值至2.5-3.5，同时双氧水投加系统及硫酸亚铁投加系统分别往混合槽101中投放双氧水及七水硫酸亚铁，使得沼液COD与双氧水、七水硫酸亚铁的质量比约为1：2：1.5，可通过混合槽101内设置的液位监测器可监测混合溶液是否超过混合槽101的上限水位，若超过则发出警报，停止往混合槽101投放沼液、浓硫酸、双氧水及七水硫酸亚铁，且通过填料口 1035将石英砂104装填进氧化塔塔体103内，沼液和过氧化氢与二价铁离子的混合溶液在混合槽101、循环泵102及氧化塔塔体103之间不停循环，以起到搅拌的作用，且沼液在混合槽101、循环泵102及氧化塔塔体103中停留不少于 30分钟，使得芬顿反应更充分，以更好地去除沼液中的COD，且由于氧化塔塔体103的进水口1031设在底部，回流口1034设在顶部，通过循环泵102使塔体内的混合溶液循环流动，并使得石英砂104处于悬浮态，从而使得芬顿反应产生的三价铁离子与石英砂104充分接触，使得芬顿反应生成的三价铁离子大部分得以结晶或沉淀覆盖在石英砂104表面上，而铁氧化物对氧化反应具有异相催化的效果，可作为催化剂参与氧化反应，可节省七水硫酸亚铁的投放量及污泥量的产生，且在混合溶液自下向上流动时，可通过位于出水口1032下方的过滤板1033使得待排放的沼液与结晶或沉淀分离，保证沼液的达标排放。

综上所述，本申请在氧化塔内对沼液进行芬顿反应以去除沼液中难降解的有机污染物，且通过氧化塔塔体上设置的填料口可装填石英砂，石英砂可使得芬顿反应生成的三价铁离子大部分得以结晶或沉淀覆盖在石英砂表面上，通过位于出水口下方的过滤板可使待排放的沼液与结晶或沉淀分离，保证沼液的达标排放，因铁氧化物对氧化反应具有异相催化的效果，则其同时可作为催化剂参与氧化反应，且由于氧化塔塔体的进水口设在底部，出水口设在顶部，通过循环泵使塔体内的混合溶液向顶部流动并带动石英砂，使得石英砂处于悬浮态，以使芬顿反应中的混合溶液与石英砂充分接触，从而使反应更充分，可更高效地去除沼液中的有机污染物，可知，本申请应用于沼液处理的氧化塔结构简单，占地面积较小，且能更高效地去除沼液中的有机污染物。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，而非对本实用新型做任何形式上的限制。本领域的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进，凡在权利要求范围内所做的等同变化或修饰，均应落入本实用新型的保护范围之内。