一种强化芬顿反应混合搅拌设备的制作方法

本实用新型属于废水处理技术领域，特别涉及一种强化芬顿反应混合搅拌设备。

背景技术：

近些年来，芬顿反应在废水处理中应用的越来越广泛。芬顿反应是由法国科学家芬顿于1894年发现的反应。芬顿反应是在酸性条件下，通过Fe²⁺催化H₂O₂，激发出具有强氧化性的羟基自由基，进而进一步发生后续化学反应的。芬顿反应在废水处理领域有着广泛的使用。芬顿反应激发出的羟基自由基，能够快速的将废水中所含的有机物进行氧化。芬顿反应能够将大部分大分子有机物氧化成小分子有机物，将大部分小分子有机物氧化成二氧化碳和水。芬顿反应能够大大提高废水的可生化性，还可以用作废水的深度处理等各个废水处理领域。同时，芬顿反应所需的原料价钱便宜，采购容易，因此在废水处理行业得到广泛的使用。

芬顿反应进行时，需要进行搅拌，以便增强Fe²⁺与H₂O₂的混合。由于芬顿反应是利用羟基自由基进行氧化反应，而羟基自由基的寿命极其短暂，在羟基自由基的寿命范围内如若接触不到污染物，就会造成羟基自由基浪费，因此，芬顿反应设备中，搅拌传质非常的关键、重要。强烈的搅拌，可以增强Fe²⁺与H₂O₂与废水的混合传质，增加羟基自由基与污染物的接触概率，加快芬顿反应氧化废水中有机物的氧化速度。常规的芬顿反应设备中的搅拌装置是电机带动一根搅拌桨进行搅拌。搅拌桨形状常为二叶片或三叶片的单层或双层搅拌桨，材质常为不锈钢。此种搅拌桨形状较为简单，搅拌传质效率较低，能量利用率不高。达到搅拌均匀的目标下，选用的电极功率较大，造成电耗较高。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中芬顿反应设备搅拌传质效率较低，氧化速率较慢，能耗严重的，消耗时间长，废水中有机物的去除率低，造成超标排放等缺点，本实用新型的目的在于提供一种强化芬顿反应混合搅拌设备，混合强烈，反应效果好。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种强化芬顿反应混合搅拌设备，包括腔体2，腔体2的底部有进水口1，上部有出水口6，内部有竖向的搅拌器，所述搅拌器包括搅拌轴4、设置在搅拌轴4上与其共轴线的搅拌圆筒8和设置在搅拌圆筒8外表面的交错镂空的搅拌桨片3。

所述搅拌轴4的下端设置在腔体2底部的搅拌器底座7上，上端通过联轴器与减速电机5的输出连接。

所述搅拌圆筒8套在搅拌轴4上，通过焊接或销方式相连。

所述搅拌桨片3有3～6片，通过焊接或螺丝固定方式，沿周向均匀设置在搅拌圆筒8的壁面上。

所述搅拌桨片3垂直于搅拌圆筒8切线。

所述搅拌桨片3在长度方向上呈现均匀的凹凸相间结构，下凹部分为镂空部分9，下凹部分接搅拌轴4处为非镂空部分10，凸出部分进行镂空，包括镂空部分9与远离搅拌轴4的非镂空部分10，相邻的镂空部分9面积和形状相等，相邻的非镂空部分10面积和形状相等。所述搅拌圆筒8的半径和搅拌桨片3最外侧的径向长度的比例为2:1至4:1。

所述镂空部10与非镂空部9的径向长度比为0.5：1至2:1。

所述搅拌桨片3主体为框式叶片形式。

与现有技术相比，本实用新型采用优化的搅拌器形式，搅拌器具同时提供径向剪切力和法向剪切力的能力，在高速搅拌时，能够使得反应器内废水在径向上(截面)得到更强烈的混合效果。

本实用新型搅拌器交错分布的桨片形式，可释放轴向上的压力，减少轴向上混流和反混的现象，使废水通过反应器时呈现较为理想的活塞流。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图(剖视图)。

图2是本实用新型结构示意图(轴测图)。

图3是本实用新型搅拌桨片结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本实用新型的实施方式。

如图1和图2所示，一种强化芬顿反应混合搅拌设备，包括腔体2，腔体2的底部有进水口1，顶部有出水口6，内部有竖向的搅拌器，搅拌器包括搅拌轴4、搅拌圆筒8和交错镂空的搅拌桨片3。

其中，搅拌轴4的下端设置在腔体2底部的搅拌器底座7上，上端通过联轴器与减速电机5的输出连接，减速电机5位于反应器顶部，通过联轴器将动力传递给反应器内的搅拌器4。

搅拌圆筒8套在搅拌轴4上，二者共轴线，通过焊接或销方式相连。搅拌桨片3有3～6片，通过焊接或螺丝固定方式，沿周向均匀设置在搅拌圆筒8的壁面上，与搅拌圆筒8切线垂直。

如图3所示，所述搅拌桨片3在长度方向上呈现均匀的凹凸相间结构，下凹部分为镂空部分9，下凹部分的底部为非镂空部分10，凸出部分进行镂空，包括镂空部分9与非镂空部分10。

搅拌圆筒8的半径和搅拌桨片3最外侧的径向长度的比例为2:1至4:1。镂空部10与非镂空部9的径向长度比为0.5：1至2:1。

根据以上结构，废水从底部的进水口1进入，在腔体内被高速搅拌的搅拌器剪切和混合，经过反应器后从出水口6流出。

由于搅拌桨片3主体为框式叶片形式，所以提供了径向的剪切力；又由于其采用镂空的结构，在旋转的时，部分水从镂空中流走，因此存在较为强烈切向剪切力。因此，搅拌器在截面上具有同时提供切向剪切力和径向剪切力的能力。

整体的搅拌桨片3为框式方式，提供离心力，能够将水从桨片内侧甩到外侧，交错分布的桨片形式，导致了实际上相邻两个桨片直接呈现不同的离心力，水流速度不一致，进而相邻流体压力不同，最终释放轴向上的压力，减少大范围内的混流和反混现象，使废水通过反应器时呈现较为理想的活塞流。