CN103395908A - 一种串联式内循环Fenton流化床氧化塔 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种串联式内循环Fenton流化床氧化塔，包括2个串联式内循环Fenton流化床管柱主体。串联式内循环Fenton流化床管柱主体内自下而上设置有循环配水区、Fe2+流化反应区、反应过渡区、反应终止区。利用本发明创新将2个Fenton流化床氧化塔串联起来结合内循环工艺，减少Fe2+的投加，充分利用残留的H2O2，从而减少后续处理含铁污泥的成本以及提高COD的去除效率。

Description

一种串联式内循环Fenton流化床氧化塔
技术领域
本发明涉及一种流化床氧化塔，特别是一种串联式内循环Fenton流化床氧化塔。
背景技术
为防止城市水体的二次污染，完成城市污水向一个新的城市水源的转变，就必须研究稳定、高效、节能的污水深度处理工艺，对二级出水再进行三级处理，进一步去除难生物降解有机物，这也已成为城市污水处理发展的一个必然趋势。目前其深度处理方法主要有絮凝沉淀法、臭氧氧化法和活性炭吸附法等。Fenton法被认为是一种有效的去除难降解有机物的高级氧化技术，其主要原理是利用Fe2+作为H2O2的催化剂，反应过程中产生氧化能力很强的·OH，而·OH可以迅速氧化大部分有机物。Fenton试剂是Fe2+和H2O2的结合，二者反应生成具有高反应活性的羟自由基，·OH可与大多数有机物作用使其降解以至矿化。由此可见，Fenton试剂降解有机物的实质是·OH通过电子转移等途径传播自由基链反应，部分进攻有机物RH夺取氢，生成游离基R·，R·进一步降解为小分子有机物或者矿化成CO2和H2O等无机物，部分与有机物反应使C—C键或C—H键发生裂变，最终降解为无害物。另外，生成的Fe(OH)3胶体具有絮凝、吸附功能。与其它传统水处理方法相比，Fenton氧化技术具有以下优点：(1)产生大量非常活泼的羟基自由基，它作为反应的中间活性物种，具有很高的氧化活性；(2)羟基自由基无选择地直接与废水中的污染物反应，将其降解为无毒、易生物降解的小分子物质，甚至将其矿化为CO2、水及无机盐类，不会产生二次污染；(3)使用H2O2或分子氧作为氧化剂，其反应具有原位绿色特性；(4)既可作为单独处理技术应用，也可与其它处理过程相结合，降低处理成本。所以Fenton技术在实际运用中得到了广泛的研究与利用。
随着环境科学技术的发展，近三十年来Fenton法派生出许多分支，如UV/Fenton法、UV/H2O2法、铁屑/H2O2法和电Fenton法等。Fenton氧化技术是目前国内外应用较为广泛的一种高级氧化技术。传统均相Fenton技术是相对来说较为成熟的一种Fenton技术，但该技术具有pH应用范围窄，Fe2+用量大，在反应后成为含铁污泥沉淀，处理成本高等缺点而限制其大规模的工业化应用。串联式内循环Fenton流化床氧化塔能够大量减少Fe2+的投加，充分利用残留的H2O2，从而减少后续处理含铁污泥的成本以及提高COD的去除效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种串联式内循环Fenton流化床氧化塔，包括2个串联式内循环Fenton流化床管柱主体1、2。串联式内循环Fenton流化床管柱主体内自下而上设置有循环配水区3、Fe2+流化反应区4、反应过渡区5、反应终止区21。
串联式内循环Fenton流化床管柱主体部分尺寸：100mm×1000mm，上端连接d=100～150mm的锥形管，锥形管高为50mm；锥形管上端连接直径d=150mm的有机玻璃柱，高分别为600mm、400mm，主体部分有效体积为V=15L。
串联式内循环Fenton流化床氧化塔石英砂载体层高度：0.3m，底部用的d=6～7mm的玻璃珠作为底部垫层，底部垫层高度为5cm，用d=3～4mm的玻璃珠作为上部垫层，上部垫层高度为3～4cm，两层垫层的作用是防止载体漏进反应器底部，并可分散进入反应器的流体，流体通过垫层时被切割成无数的小股水流，能够更好的促使载体流态化，垫层上面铺设石英砂为流化床载体。
串联式内循环Fenton流化床氧化塔1底部设有一个进水管6，废水通过调节罐9进行酸碱调节和Fe2+的投加，还包括一个双氧水加药罐8，其通过加药管7与串联式内循环Fenton流化床氧化塔相连通。
所述内循环Fenton流化床氧化塔管柱（1）顶部设有出水管10，与内循环Fenton流化床氧化塔管柱（2）回流出水口11相连；所述内循环Fenton流化床氧化塔（2）顶部设有一个进水管13和一个出水管12。
此外，所述内循环Fenton流化床管柱主体（1，2）均设有内循环装置，其中设有进水管14和出水管15；回流流量为500L/h时流化态高度1m。
所有回流管上均设置流量计16。
本发明的有益效果是：利用本发明的串联式内循环Fenton流化床氧化塔，一方面克服了传统Fenton法深度处理废水时H2O2残留问题，进一步提高了去除效率，另一方面可实现污泥的减量化，克服传统Fenton法处理有机废水时污泥量极大问题。该技术可深度处理难降解有机废水，并使出水达到国家相关排放标准；此外本发明提供的内循环Fenton流化床氧化塔，其特征在于减少了Fe2+的投加，充分利用残留的H2O2，从而减少后续处理含铁污泥的成本以及提高COD的去除效率。
附图说明
图1为本实用发明示意图。
1：管柱主体1
2：管柱主体2
3：循环配水区
4：Fe2+流化反应区
5：反应过渡区
6：1号柱进水管
7：加药管
8：双氧水加药罐
9：调节罐
10：1号柱出水管
11：2号柱回流出水口
12：2号柱出水管
13：2号柱进水管
14：进水管
15：出水管
16：流量计
17：循环泵
18：计量泵18
19：计量泵19
20：循环***
21：反应终止区
22：石英砂载体
图2为H2O2投加量对COD去除率的影响
具体实施方式：
下面通过实施例对本实用发明做进一步的说明：
实施步骤：如图1所示，一种串联式内循环Fenton流化床氧化塔，包括1个串联式内循环Fenton流化床管1号柱1和1个串联式内循环Fenton流化床管2号柱2。串联式内循环Fenton流化床管柱主体内自下而上设置有循环配水区3、Fe2+流化反应区4、反应过渡区5、反应终止区21。
串联式内循环Fenton流化床氧化塔（1号柱）底部设有一个进水管6，废水通过调节罐9进行酸碱调节和Fe2+的投加，还包括一个双氧水加药罐8，其通过加药管7与串联式内循环Fenton流化床氧化塔相连通。
串联式内循环Fenton流化床氧化塔（1号柱）顶部设有出水管10，与2号柱回流出水口11相连。
串联式内循环Fenton流化床氧化塔（2号柱）顶部设有一个进水管13和一个出水管12。
1号柱和2号柱均设有内循环装置，其中设有进水管14、出水管15、流量计16和循环泵17。
下面具体说明本发明的使用方法：
如图1中所示，串联式内循环Fenton流化床氧化塔，具有1个串联式内循环Fenton流化床管1号柱1和1个串联式内循环Fenton流化床管2号柱2。串联式内循环Fenton流化床管柱主体内自下而上设置有循环配水区3，废水调pH后与Fe2+在调节池9中混合后，由计量泵18进入串联式内循环Fenton流化床管1号柱1，同时H2O2经计量泵19进入反应器；废水和H2O2经由循环***高速冲入***，被均匀分配到Fe2+流化反应区4，与双氧水和石英砂载体22及亚铁反应生成具有高氧化性的羟基自由基，与有机废水进行协同氧化作用；废水进一步经由反应过渡区5流入串联式内循环Fenton流化床管2号柱2，通过循环***20高速打入Fe2+流化反应区4，与剩余双氧水和石英砂载体22及亚铁反应生成具有高氧化性的羟基自由基，与有机废水进行协同氧化作用；整个***中反应过渡区5和反应终止区的废水21由循环***20继续进入Fe2+流化反应区4进行反应。
下面具体结合应用例对本发明的应用及效果做进一步的说明：
采用串联式内循环Fenton流化床氧化塔对垃圾渗滤液废水进行深度处理，进水前的pH值为6.0，COD为305mg/L，实验结果如图2所示。具体处理方式如下：根据本实验水样的性质及相关文献报道，Fenton氧化处理条件设置为Fe2+投加量150mg/L（Fe2+/COD=1：2，FeSO4·7H2O：744mg/L），初始pH值为3.0，停留时间为30min（废水流量：50L/h）。依具体情况采用H2SO4和NaOH调节体系的初始pH值，加入Fe2+至调节池后，打开进水泵和过氧化氢泵，同时打开循环泵，流态化高度达到1m需要循环流量500L/h，废水和H2O2被均匀分配到Fe2+流化反应区4，与双氧水和石英砂载体22及亚铁反应生成具有高氧化性的羟基自由基，与有机废水进行协同氧化反应后进入串联式内循环Fenton流化床管2号柱2，利用剩余的H2O2进行氧化反应。本试验H2O2投加量为222mg/L时，处理后废水的COD为91mg/L，此时COD去除率为70.3%。

Claims (7)

1.一种串联式内循环Fenton流化床氧化塔，包括2个串联式内循环Fenton流化床管柱主体（1，2），其特征在于所述内循环Fenton流化床管柱主体内自下而上依次设置有循环配水区（3）、Fe2+流化反应区（4）、反应过渡区（5）、反应终止区（21）。
2.根据权利要求1所述的内循环Fenton流化床氧化塔，其特征在于所述内循环Fenton流化床氧化塔（1）底部设有一个进水管（6），还包括一个双氧水加药罐（8），其通过加药管（7）与串联式内循环Fenton流化床氧化塔相连通，废水通过调节罐9进行酸碱调节和Fe2+的投加。
3.根据权利要求1所述的内循环Fenton流化床氧化塔，其特征在于所述串联式内循环Fenton流化床管柱主体部分尺寸：100mm×1000mm，上端连接d=100～150mm的锥形管，锥形管高为50mm；锥形管上端连接直径d=150mm的有机玻璃柱，高分别为600mm、400mm，主体部分有效体积为V=15L。
4.根据权利要求1所述的一种串联式内循环Fenton流化床氧化塔，其特征在于所述内循环Fenton流化床氧化塔管柱（1）顶部设有出水管10，与内循环Fenton流化床氧化塔管柱（2）回流出水口（11）相连。
5.根据权利要求1所述的一种串联式内循环Fenton流化床氧化塔，其特征在于所述内循环Fenton流化床氧化塔（2）顶部设有一个进水管（13）和一个出水管（12）。
6.根据权利要求1所述的一种串联式内循环Fenton流化床氧化塔，其特征在于所述内循环Fenton流化床管柱主体（1，2）均设有内循环装置，其中设有进水管（14）和出水管（15）。
7.根据权利要求1-6任一所述的内循环Fenton流化床氧化塔，其特征在于减少了Fe2+的投加，充分利用残留的H2O2，从而减少后续处理含铁污泥的成本以及提高COD的去除效率。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103755106A (zh) * 2014-02-13 2014-04-30 广州益方田园环保股份有限公司 一种流化床氧化塔及其处理工艺
CN104192979A (zh) * 2014-09-23 2014-12-10 南京大学 一种芬顿流化床深度处理生化尾水的方法
CN104671500A (zh) * 2015-02-11 2015-06-03 福建工程学院 循环变速流化床芬顿催化氧化装置
CN104909504A (zh) * 2015-06-16 2015-09-16 北京纬纶华业环保科技股份有限公司 一种高盐高cod废水处理***及方法
CN106167298A (zh) * 2016-08-22 2016-11-30 江苏金点环保科技有限公司 一种芬顿氧化处理的新型装置
CN106746052A (zh) * 2017-01-14 2017-05-31 甘肃新天亿环保工程有限公司 一种回流式铁碳微电解‑耦合Fenton水处理反应装置
CN107055896A (zh) * 2017-06-20 2017-08-18 南京交通职业技术学院 一种邻氨基苯甲酸废水处理装置及方法
CN109455796A (zh) * 2018-12-29 2019-03-12 青岛科技大学 一种零价铁内电解耦合内循环流化床Fenton的工业废水处理工艺

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101486518A (zh) * 2009-02-27 2009-07-22 哈尔滨工业大学 类芬顿-流化床污水处理装置及其处理污水的方法
JP2011212618A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 New Japan Chem Co Ltd 廃水処理方法
CN102642911A (zh) * 2012-05-02 2012-08-22 山东绿泉环保工程有限公司 难降解有机废水的高级氧化处理装置及工艺
CN202898099U (zh) * 2012-11-06 2013-04-24 四川立新瑞德水处理有限责任公司 一种芬顿流化床

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101486518A (zh) * 2009-02-27 2009-07-22 哈尔滨工业大学 类芬顿-流化床污水处理装置及其处理污水的方法
JP2011212618A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 New Japan Chem Co Ltd 廃水処理方法
CN102642911A (zh) * 2012-05-02 2012-08-22 山东绿泉环保工程有限公司 难降解有机废水的高级氧化处理装置及工艺
CN202898099U (zh) * 2012-11-06 2013-04-24 四川立新瑞德水处理有限责任公司 一种芬顿流化床

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
黎玉香 等: "以甲基橙废水验证Fenton流化床反应器的研究", 《水处理技术》 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103755106A (zh) * 2014-02-13 2014-04-30 广州益方田园环保股份有限公司 一种流化床氧化塔及其处理工艺
CN103755106B (zh) * 2014-02-13 2015-12-30 广州益方田园环保股份有限公司 一种流化床氧化塔及其处理工艺
CN104192979A (zh) * 2014-09-23 2014-12-10 南京大学 一种芬顿流化床深度处理生化尾水的方法
CN104192979B (zh) * 2014-09-23 2016-04-27 南京大学 一种芬顿流化床深度处理生化尾水的方法
CN104671500A (zh) * 2015-02-11 2015-06-03 福建工程学院 循环变速流化床芬顿催化氧化装置
CN104909504A (zh) * 2015-06-16 2015-09-16 北京纬纶华业环保科技股份有限公司 一种高盐高cod废水处理***及方法
CN106167298A (zh) * 2016-08-22 2016-11-30 江苏金点环保科技有限公司 一种芬顿氧化处理的新型装置
CN106746052A (zh) * 2017-01-14 2017-05-31 甘肃新天亿环保工程有限公司 一种回流式铁碳微电解‑耦合Fenton水处理反应装置
CN107055896A (zh) * 2017-06-20 2017-08-18 南京交通职业技术学院 一种邻氨基苯甲酸废水处理装置及方法
CN109455796A (zh) * 2018-12-29 2019-03-12 青岛科技大学 一种零价铁内电解耦合内循环流化床Fenton的工业废水处理工艺

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