污水处理用芬顿反应装置及用该反应装置处理污水的方法

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体为一种污水处理用芬顿反应装置及用该反应装置处理污水的方法。

背景技术

芬顿(Fenton)氧化作为一种高级氧化技术，被广泛应用于环境治理领域。Fenton氧化工艺是在酸性条件下，通过投加亚铁和双氧水反应生成羟基自由基，并通过羟基自由基的强氧化性降解有机物。Fenton氧化工艺能有效地降解芳烃类、苯环类、酚类、农药等难降解有机物。芬顿氧化与其他的高级氧化技术相比，具有操作过程简单、反应速度快、设备简便、费用便宜等优点，且在常温常压下即可进行，操作简单，适用范围广。

201721112579.6公开了一种芬顿氧化处理装置，一般包括三个罐体，其中第一个罐中添加硫酸、第二个反应罐中添加硫酸亚铁，第二个反应罐中添加双氧水，每个罐体上都设置了搅拌装置用来搅拌。然后需要处理的污水顺次经过第一反应罐、第二反应罐和第三反应罐后进行反应。而这种结构的芬顿反应罐需要三个罐体，罐体之间管道连接，占地面积较大，尤其是对于一些需要应急污水处理装置，上述的芬顿反应罐因体积较大，而应急污水处理上，体积大，运输难，应急现场地方很难有位置可以放置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种污水处理用芬顿反应装置，该装置可以有效解决罐体占地面积大和运输难的问题。

另外针对现有技术的不足，本发明提供了一种使用了所述的污水处理用芬顿反应装置的处理污水的方法，该处理方法可以比较灵活的处理一些应急污染源的场景，有效解决罐体占地面积大和运输难的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种污水处理用芬顿反应装置，包括竖向的罐体，所述罐体一侧设有污水进入管，污水进入管伸入罐体且在内端部设有水平十字形的进水分管，进水分管的一端与污水进入管的出水端相连通，所述进水分管的其它三部分的外端部封闭，且其它三部分的同一侧面分别轴向固定设有若干出水嘴，出水嘴的出水方向整体呈螺旋状，所述罐体最下方左右两侧分别设有硫酸亚铁加液口和硫酸加液口，罐体中部设有双氧水加液口，罐体上部一侧设有排水口。

优选的，所述出水嘴分别朝下偏斜。

优选的，所述出水嘴向下偏斜的角度为3-5°。

优选的，所述罐体中上部设有回流机构，回流机构包括设于罐体外侧竖向的回流管，回流管上设有回流循环泵。

优选的，所述污水进入管上侧的罐体内壁上下间隔固定有若干环形的挡板。

优选的，所述挡板内端部分别朝上倾斜。

优选的，所述排水口上设有第一控制阀，双氧水加液口上设有第二控制阀，所述硫酸亚铁加液口和硫酸加液口上分别设有第三控制阀和第四控制阀，所述回流循环泵上侧的回流管上设有第五控制阀。

优选的，所述双氧水加液口的位置处于两个挡板之间。

本发明还提供了一种污水的处理方法，该处理方法采用上述芬顿反应装置，其步骤包括：

S1.污水进入管将污水导入罐体中；

S2.进水分管通过出水嘴将污水喷出，并使内部的液体成漩涡状，；

S3.从硫酸加液口和硫酸亚铁加液口分别从底部加入硫酸和硫酸亚铁溶液；

S4.从双氧水加液口向罐体中加入双氧水；

S5.漩涡的液体向下旋转后逐渐向上流动与双氧水接触进行芬顿反应；

S6.利用回流循环泵将罐体上部的污水回流至罐体的中部。

S7.污水从排水口排出。

其中优选的，该罐体的内部设置了两层环形的挡板将罐体划分了上、中、下区域，出水嘴的出水方向向下倾斜；污水、硫酸亚铁溶液和硫酸从下区域加入；双氧水从两层环形挡板之间的中区域加入；回流循环泵将上区域的污水回流至下区域。

与现有技术相比，本发明提供了一种污水处理用芬顿反应装置及方法，具备以下有益效果：

1.本发明通过一个罐体对污水进行处理，有效缩小了罐体的体积，减小占地面积，利于运输和现场安放。

2.本发明通过进水分管的出水孔的出水方向成螺旋状，这样使内部的液体成漩涡状，从而增加搅拌，使反应更加充分。

3.本发明通过出水嘴朝下偏斜，从而不但产生螺旋的旋涡，而且还会向下冲击，提高了搅拌效果，这样无需增加机械搅拌。

4.本发明通过硫酸加液口和硫酸亚铁加液口的设置以及在罐体的中部设置了双氧水加液口，这样漩涡的液体向下旋转后逐渐向上流动与双氧水接触，然后从上部的排水口排出，从而液体由下而上流动的过程中完成芬顿反应，从而处理污水。

5.本发明通过在罐体的上部和中部设置回流循环泵，从而延长反应时间，使芬顿反应更充分。

6.本发明通过在罐体的内壁设置环形的挡板，将罐体划分了一定的区域，这样在不同的区域可以进行不同阶段反应，各阶段的反应更充分。

综上所述，采用了上述的芬顿反应装置并且使用该芬顿反应装置进行污水处理，可以方便一些应急污染产所的处理，例如一些化工场地或者化学品运输车辆泄漏等场景，就可快速的将该芬顿反应装置移动到现场进行处理，弥补目前现场污水应急处理的空白。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为进水分管与罐体配合的俯视结构示意图；

图3为图1中A处的放大结构示意图。

图中标示：1.罐体；2.污水进入管；3.进水分管；31.出水嘴；4.硫酸加注口；41.第四控制阀；5.硫酸亚铁加注口；51.第三控制阀；6.双氧水加注口；61.第二控制阀；7.回流机构；71.回流管；72.回流循环泵；73.第五控制阀；8.排水口；81.第一控制阀；9.挡板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图3所示，一种污水处理用芬顿反应装置，包括竖向的罐体1，所述罐体1一侧设有污水进入管2，污水进入管2伸入罐体1且在内端部设有水平十字形的进水分管3，进水分管3的一端与污水进入管2的出水端相连通，所述进水分管3的其它三部分的外端部封闭，且其它三部分的同一侧面分别轴向排列固定设有若干出水嘴31，出水嘴31的出水方向整体呈螺旋状，这样使内部的液体成漩涡状，从而增加搅拌，使反应更加充分。所述罐体1最下方左右两侧分别设有硫酸亚铁加液口5和硫酸加液口4(使得PH值为2-3)，罐体1中部设有双氧水加液口6，罐体1上部一侧设有排水口8，这样漩涡的液体向下旋转后逐渐向上流动与双氧水接触，然后从上部的排水口8排出，从而液体由下而上流动的过程中完成芬顿反应，从而处理污水。所述出水嘴31分别朝下偏斜，所述出水嘴向下偏斜的角度为3-5°，从而不但产生螺旋的旋涡，而且还会向下冲击，提高了搅拌效果，这样无需增加机械搅拌。

上述实施例中，具体的，所述罐体1中上部设有回流机构7，回流机构7包括设于罐体1外侧竖向的回流管71(上下两端部分别与罐体内部连通)，回流管71上设有回流循环泵72。延长反应时间，使芬顿反应更充分。

上述实施例中，具体的，所述污水进入管2上侧的罐体1内壁上下间隔固定有若干环形的挡板9，所述挡板9内端部分别朝上倾斜。这样将罐体1划分了一定的区域，这样在不同的区域可以进行不同阶段反应，各阶段的反应更充分，每降低100ml/L的COD浓度，需要反应45min。

上述实施例中，更为具体的，所述排水口8上设有第一控制阀81，双氧水加液口6上设有第二控制阀61。所述硫酸亚铁加液口5和硫酸加液口4上分别设有第三控制阀51和第四控制阀41。所述回流循环泵72上侧的回流管71上设有第五控制阀73。

本发明还提供了一种采用上述芬顿反应装置处理污水的方法，其步骤包括：S1.污水进入管2将污水导入罐体1中；S2.进水分管3通过出水嘴31将污水喷出，并使内部的液体成漩涡状，出水嘴31的倾斜结构还会向下冲击，提高了搅拌效果；S3.硫酸加液口4和硫酸亚铁加液口5可以分别在底部加入硫酸和硫酸亚铁溶液；S4.双氧水加液口6可以向罐体1中加入双氧水，这样漩涡的液体向下旋转后逐渐向上流动与双氧水接触，然后从上部的排水口8排出，从而液体由下而上流动的过程中完成芬顿反应，从而处理污水；S5.漩涡的液体向下旋转后逐渐向上流动与双氧水接触，然后从上部的排水口排出；S6.回流循环泵72可以延长反应时间，使芬顿反应更充分；S7.环形的挡板9将罐体1划分了一定的区域，这样在不同的区域可以进行不同阶段反应，各阶段的反应更充分，每降低100ml/L的COD浓度，需要反应45min。

其中优选的，该罐体的内部设置了两层环形的挡板将罐体划分了上、中、下区域，出水嘴的出水方向向下倾斜；污水、硫酸亚铁溶液和硫酸从下区域加入；双氧水从两层环形挡板之间的中区域加入；回流循环泵将上区域的污水回流至下区域。

本发明中使用的部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理均为本领域技术人员所熟知。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。