CN111689602B - 一种芬顿氧化反应装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种芬顿氧化反应装置，包括对废水进行芬顿或类芬顿氧化反应的芬顿氧化反应池，其特征是，还包括脱气池，脱除废水进行芬顿或类芬顿氧化反应后水液中的CO₂气体，其中所述脱气池套接在芬顿氧化反应池的外侧上。采用本发明的反应装置处理焦化废水生物出水，显著降低焦化废水生物出水深度处理时危废铁泥的产量；提高双氧水的催化效率和铁的催化利用率，而且处理后的出水中碳酸根离子、铁离子含量显著降低，芬顿氧化处理后废水回调pH时，碱的用量明显减少，显著降低了废水的处理成本。

Description

一种芬顿氧化反应装置

技术领域

本发明属于环保技术领域，尤其涉及一种Fenton(芬顿)氧化反应装置。

背景技术

焦化废水是一种有毒、难降解的工业废水，其生物出水仍含有大量难生物降解的有机物，采用常规混凝无法满足现有的排放标准。Fenton反应因其产生强氧化能力的羟基自由基和更好的混凝效果，常用于焦化废水的深度处理段。现有的工艺多为均质池+反应池+调碱池+沉淀池，废水先调酸，再进入折流式的反应区，依次加入硫酸亚铁以及双氧水，反应后回调pH进入二沉池泥水分离，产出铁泥定期排入污泥浓缩池，上清液由溢流堰流出。针对焦化废水实际工程应用过程中，发现以下技术缺点：(1)由于Fe²⁺的存在，产生大量的铁泥；(2)由于Fe未重复利用，Fe的催化利用率低，双氧水催化效率低；(3)焦化废水中含有大量碳酸根离子、铁离子，回调pH时，消耗大量碱。

基于目前Fenton反应存在的缺陷，需开发一种能解决上述问题的Fenton氧化反应装置，以满足工程需求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种芬顿氧化反应装置，本发明的芬顿氧化反应装置用于处理焦化废水经生物处理后的出水(简称焦化废水生物出水)，该焦化废水经过生物处理后的出水含有大量难降解有机物及一定碳酸根和碳酸氢根；采用本发明装置对焦化废水经生物降解后的出水进行芬顿氧化处理，降低焦化废水生物出水深度处理时危废铁泥的产量；提高双氧水的催化效率和铁的催化利用率，而且处理后的出水中碳酸根离子、铁离子含量显著降低，芬顿氧化处理后废水回调pH时，碱的用量明显减少，显著降低了废水的处理成本。

为实现本发明的目的，本发明一方面提供一种芬顿氧化反应装置，包括用于对废水进行芬顿或类芬顿氧化反应的芬顿氧化反应池，其中还包括脱气池，所述脱气池用于脱除废水进行芬顿或类芬顿氧化反应后的水液中的CO₂气体，其中所述脱气池套接在芬顿氧化反应池的外侧上。

其中，所述脱气池密封，且与真空泵相连接，抽真空，降低脱气池内的气压，使得脱气池内水液中溶解的CO₂以气体形式溢出，达到脱除CO₂的目的。

特别是，所述脱气池的顶部与所述芬顿氧化反应池的顶部相平齐。

尤其是，所述脱气池的高度与所述芬顿氧化反应池的高度之比为(50-100):100，优选为75:100。

其中，所述芬顿氧化反应池包括芬顿反应部、固液分离部和排泥部，其中所述芬顿反应部和固液分离部位于芬顿氧化反应池的上部；所述排泥部位于反应池的底部。

特别是，所述芬顿氧化反应池呈圆柱体型，底部密封，顶部开放。

其中，所述芬顿反应部套接于固液分离部的内部，且位于芬顿氧化反应池的中心。

特别是，所述芬顿反应部、所述固液分离部与所述芬顿氧化反应池同轴。

其中，所述芬顿反应部的高度与所述排泥部的高度之和等于所述芬顿氧化反应池的高度。

特别是，所述芬顿反应部的顶部与所述芬顿氧化反应池的顶部相平齐，其底部与所述芬顿氧化反应池的底部间隔一定距离，彼此不接触。

尤其是，所述芬顿反应部的高度与所述芬顿氧化反应池的高度之比为80-90：100，优选为85：100；所述芬顿反应部的直径与所述芬顿氧化反应池直径之比为1:(3-5)，优选为1:4。

其中，所述芬顿反应部为上下开放的圆筒，并且其上部侧壁上设置至少1个反应部出水口，出水口与设置在所述芬顿反应部侧壁外侧的泥水排出管固定连接，并且所述泥水排出管从上至下延伸至所述固液分离部的下部，进行芬顿反应或类芬顿反应后的泥水混合物从反应部出水口排出，流入泥水排出管，将泥水混合物引入至固液分离部进行固液分离。

特别是，在芬顿反应部上部侧壁上设置多个所述反应部出水口时，则反应部出水口的设置高度相同，且在所述芬顿反应部同一轴向高度上沿着径向分布。

尤其是，所述反应部出水口距离芬顿氧化反应池顶部的距离为10-15cm，优选为10cm。

特别是，在所述芬顿反应部的中下部侧壁上分别设置废水进水口、3个加药口，分别用于将待处理废水、反应药液硫酸、硫酸亚铁和双氧水分别引入反应池。

尤其是，所述3个加药口设置在进水口的下方，靠近进水口，三个加药口的设置高度一致，在芬顿反应筒同一轴向高度上沿着径向分布。

特别是，所述泥水排出管从上向下延伸，穿过所述斜板分离组件，延伸至斜板分离组件的底部，并且泥水排出管的下端位于所述曝气组件的上方。

其中，所述芬顿反应部的底部设置曝气组件，通过与曝气组件相连接的进气管将外部空气引入芬顿反应部的内部，气体搅动使得废水与药液混合均匀。

特别是，所述曝气组件选择微孔曝气膜。

尤其是，在曝气组件上还设置清污管线，防止曝气组件被堵塞，所述清污管线为与外部抽真空的真空泵相连接的抽气管路。

其中，所述固液分离部套接在所述芬顿反应部的外侧，其中固液分离部的外径与芬顿氧化反应池的直径相等，其内径与芬顿反应部的直径相同。

特别是，所述固液分离部的高度与芬顿反应部的高度相同；所述固液分离部的高度与所述反应池的高度之比为80-90：100，优选为85：100。

其中，所述固液分离部的中部设置由多块倾斜且相互平行的斜板组成的斜板分离组件，用于固液分离，分离从芬顿氧化部的反应部出水口排出的泥水混合物。

特别是，所述斜板分离组件位于分离部出水口的下部，斜板分离组件的底部位于芬顿反应部底部的上方。

尤其是，所述斜板分离组件的高度与固液分离部的高度之比为60-70：100，优选为65：100；斜板分离组件的斜板倾斜角度为30-45°，优选为45°。

特别是，所述斜板分离组件的高度与反应池的高度之比为50-60：100，优选为55：100。

尤其是，所述泥水排出管从上向下延伸，穿过所述斜板分离组件，延伸至斜板分离组件的底部下方，泥水排出管的下端位于曝气组件的上方。

其中，所述固液分离部为上下开放的、中空圆筒，其中固液分离筒与芬顿反应筒同轴，套接在芬顿反应筒的外侧。

特别是，所述固液分离筒的上部侧壁上设置至少1个分离部出水口，所述分离部出水口朝向所述脱气池，用于将固液分离后的上清水液排出至所述脱气池内。

尤其是，在固液分离部的上部侧壁上设置多个所述分离部出水口时，则分离部出水口的设置高度相同，且在所述固液分离部同一轴向高度上沿着径向分布。

特别是，所述分离部出水口距离芬顿氧化反应池顶部的距离为15-25cm，优选为20cm。

其中，所述排泥部包括固定在反应池底部的、呈漏斗状的污泥挡板和设置在污泥挡板侧壁下部的排泥口，排泥口与穿过芬顿氧化反应池下部侧壁的排泥管相连通，将沉淀至芬顿氧化反应池底部的铁泥排出。

特别是，所述污泥挡板上底面的直径与芬顿氧化反应池的直径相同，污泥挡板的上沿与芬顿反应部的底部相平齐。

尤其是，所述污泥挡板与芬顿氧化反应池底部的倾斜角度为30-45°，优选为30°。

特别是，所述排泥口与穿过芬顿氧化反应池下部侧壁的排泥管相连通，漏斗状的污泥挡板将经过固液分离后沉淀至芬顿氧化反应池下部的铁污泥收集后经过排泥口，由排泥管道排出芬顿氧化反应池。

尤其是，所述排泥口距离芬顿氧化反应池底部的距离为5-10cm。

其中，所述脱气池密封，其顶部设置抽气口，通过管道与真空泵连接，真空泵抽气，降低脱气池内的气压，脱气池内水液中的溶解CO₂气体溢出，达到排出水液中CO₂的目的。

特别是，所述脱气池为上、下密封且中空的圆柱体，其高度与芬顿氧化反应池的高度之比为50-100：100，优选为75：100；其外径与芬顿氧化反应池的直径之比为1.5-2： 1，优选为2:1；其内径与芬顿氧化反应池的直径相等。

尤其是，所述脱气池的顶部与芬顿氧化反应池的顶部相平齐，且在所述脱气池的顶部上设置抽气口，抽气口通过抽气管道与外部的真空泵相连接，脱除水液中的溶解的CO₂等气体。

特别是，所述脱气池侧壁的上部设置至少1个脱气池出水口，脱出CO₂等气体后的水液经过脱气池出水口排出。

尤其是，所述脱气池出水口距离脱气池的顶部30-50cm。

特别是，所述脱气池由上部为中空的脱气池圆柱体部和下部为中空的脱气池圆台体部组成，所述上部的圆柱体部与下部的圆台体部连接呈一体。

尤其是，所述圆柱体部的外径与芬顿氧化反应池的直径之比为1.5-2：1，优选为2:1；其内径与芬顿氧化反应池的直径相等，高度与芬顿氧化反应池的高度之比为30-50：100，优选为40：100。圆台体部上底面的外径与芬顿氧化反应池的直径之比为1.5-2：1，优选为2:1；其内径与芬顿氧化反应池的直径相等；圆台体部的下底面的直径与芬顿氧化反应池的直径相等。下部圆台体部的高度与芬顿氧化反应池的高度之比为20-40：100，优选为30：100。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和好处：

1)本发明反应装置的芬顿氧化反应池的固液分离部套接在芬顿反应部的外侧，芬顿氧化反应后的泥水混合物直接进行固液分离，固液分离后的铁泥回流至芬顿反应部内，由于在芬顿氧化反应池内不回调水液的pH至碱性，水液的pH保持为芬顿氧化所需的酸碱度，沉降至芬顿氧化反应池底部的铁泥可反复利用，铁在本发明反应装置内重复利用，显著提高了Fe的催化效果和利用率，明显降低了芬顿或类芬顿氧化的铁泥的产量，增加药剂利用率，增加催化双氧水的效率。

而现有的芬顿氧化、混凝后，设置二沉池进行泥水分离，并回调水液的pH至碱性，导致铁泥无法重复利用，增加药剂及Fe泥处理成本；而本发明固液分离后不进行水液的pH回调，将水液pH回调至碱性，因而沉淀后的铁泥可以重复利用，提高Fe的催化能力和催化效率。

2)本发明的反应装置的芬顿反应部的底部设置曝气组件，通过进气管将外部的空气均匀引入装置的芬顿反应部，均匀曝气，搅拌将废水与芬顿氧化反应的药液混合均匀；而且由于芬顿反应部内混合物的pH调节为3左右，曝气加快废水中碳酸的分解，协助脱除部分CO₂，降低回调pH的加碱量。

本发明采用曝气组件的曝气代替常规的搅拌桨的搅拌，使得废水与氧化反应的药液混合均匀，同时还通过曝气协助脱除废水中溶解的CO₂，提高脱除废水中CO₂的效率。

3)本发明反应装置的曝气组件还设置有对曝气组件进行清污的管线，在曝气组件进行清污处理时，开启真空泵抽气，避免曝气孔因污水或污泥堆积造成的堵塞问题，极大的延长了曝气盘的使用寿命。

4)本发明的芬顿氧化反应装置设置脱气池，抽真空，降低脱气池内的气压，脱除处理后废液中的大量的CO₂，降低了出水中CO₂的含量，避免出水中存在大量碳酸根时，在回调水液pH至碱性时，消耗大量碱，降低废水处理成本。

5)本发明反应装置对泥水进行固液分离的固液分离部采用斜板进行分离，回收利用沉淀下来的Fe泥，增加催化剂浓度，Fenton与类Fenton耦合提高双氧水分解效率，并降低最终Fe产量。

附图说明

图1为本发明芬顿氧化反应装置结构示意图；

图2为本发明芬顿氧化反应装置的俯视示意图；

图3为本发明芬顿氧化反应装置的芬顿氧化反应池的俯视示意图；

图4为本发明芬顿氧化反应装置的芬顿反应部的结构示意图；

图5为本发明芬顿氧化反应装置的芬顿反应部仰视示意图；

图6为本发明芬顿氧化反应装置的芬顿反应部的微孔曝气膜示意图；

图7为本发明芬顿氧化反应装置另一种结构示意图。

附图标记说明：

1、芬顿氧化反应池；11、芬顿反应部；111、反应部出水口；112、反应部进水口；113、加硫酸口；114、加硫酸亚铁口；115、加双氧水口；116、曝气组件；117、进气管；12、固液分离部；121、分离部出水口；122、斜板分离组件；13、排泥部；131、污泥挡板；132、排泥口；2、脱气池；21、抽气口；22、抽气管道；23、脱气池出水口； 24、脱气池圆柱体部；25脱气池圆台体部。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

下面参照附图，详细描述本发明芬顿氧化反应装置。

如图1、2，本发明的用于处理焦化废水的芬顿氧化反应装置包括：芬顿氧化反应池1和脱气池2，芬顿氧化反应池整体呈圆柱体型，底部密封，顶部开放，废水在氧化反应池内进行芬顿氧化或类芬顿氧化作用，降解废水中的有机物。脱气池套接在反应池的外侧，脱气池密封，其顶部与反应池的顶部相平齐，流入脱气池的经过芬顿氧化反应后的上清液在抽真空的条件下脱除水中溶解二氧化碳，降低后续回调pH时耗碱量。

如图1、2、3，芬顿氧化反应池1为圆柱状，底部密封，顶部开放，包括芬顿反应部11、固液分离部12和排泥部13，芬顿反应部和固液分离部位于芬顿氧化反应池的上部，芬顿反应部位于芬顿氧化反应池的中心，且与芬顿氧化反应池同轴；排泥部位于反应池的底部。其中：废水在芬顿反应部内进行Fenton或类Fenton氧化反应，氧化降解废水中的有机物；芬顿氧化处理后的泥水混合物在固液分离部进行原位分离，沉降的 Fe泥重新进入芬顿反应部，重复利用Fe催化双氧水；排泥部用于收集沉降的铁泥，待 Fe泥大量堆积后，排出部分铁泥。

如图1、4，芬顿反应部11为上下开放的、圆柱状的反应筒(即芬顿反应筒)，即芬顿反应部为上下开放的圆筒，其顶部、底部不密封；芬顿反应筒的高度小于芬顿氧化反应池的高度，其顶部与芬顿氧化反应池的顶部相平齐，底部与芬顿氧化反应池的底部间隔一定距离，彼此不接触；芬顿反应部的底部与固液分离部的底部相通，与排泥部的顶部相平齐，与排泥部的污泥挡板131的顶部相平齐。

芬顿反应部的直径与芬顿氧化反应池直径之比为1/5-1/3，优选为1/4，芬顿反应筒的高度与反应池的高度之比为80-90：100，优选为85：100；芬顿反应部的高度与排泥部的高度之和等于芬顿氧化反应池的高度。

芬顿反应部、固液分离部、脱气池均匀由铸铁材质制成。

芬顿反应部的上部圆筒侧壁上开设至少1个反应部出水口111(本发明具体实施方式中以设置4个出水口为例，如图1、2、3)，反应部出水口距离芬顿氧化反应池顶部的距离为10-15cm，优选为10cm。每个反应部出水口分别与一根泥水排出管118相连接，泥水排出管位于芬顿反应部筒壁的外侧，从上至下延伸至芬顿反应部的底部，将芬顿氧化反应后的泥水混合物从反应部上部的出水口引入至芬顿氧化反应池的固液分离部的下部，进行固液分离。

通常泥水排出管为不锈钢管，与反应部出水口焊接在一起。泥水排出管通过在斜板分离组件上打孔，穿过所述的斜板分离组件，并延伸至斜板分离组件的下方。

如果设置多个反应部出水口，则反应部出水口的设置高度一致，在芬顿反应筒同一轴向高度上沿着径向分布。

芬顿反应部的中下部设置废水进水口112、3个加药口，其中进水口与废水管(图中未示出)相连接，将废水引入芬顿反应部；3个加药口设置在进水口的下方，靠近进水口，三个加药口的设置高度一致，在芬顿反应筒同一轴向高度上沿着径向分布，如图 4。3个加药口分别为加硫酸口113、加硫酸亚铁口114和加双氧水口115，分别通过管道与硫酸溶液、硫酸亚铁溶液、双氧水溶液相连接，将各溶液引入芬顿反应部，进行芬顿氧化反应。3个加药口中具体通入哪种药液可以不固定，每个加药口分别加入不同种药液即可。

本发明中的三个加药口也可以均匀分布在芬顿反应筒的侧壁上，相邻个加药口之间的夹角为120°。

如图5，芬顿反应部的底部设置曝气组件116，通过与曝气组件相连接的进气管117将外部空气引入芬顿反应筒内。曝气组件选择微孔曝气膜，通过曝气组件的曝气作用，保证芬顿反应筒内的水加入的药液混合均匀，进行氧化反应，反应后的泥水浆液在曝气组件的作用下，从下向上流动，从芬顿反应部上部的出水口流出，进入固液分离部。曝气组件设置在芬顿反应部的底部，曝气搅拌使得废水与芬顿或类芬顿反应用的药液充分混合，混合均匀，同时由于反应时溶液pH调至3左右，曝气可以加快碳酸的分解，起到协助吹脱CO₂的效果。

微孔爆气膜的具体结构如图6，采用环形或方形曝气管线布置，并有4根进气主管(如图6中a、b、c、d管，两头进气)，通过调节阀门能够更好的保证曝气大小的均匀，更好地保证溶液的混合。除了环形或方形的曝气管线布置之外，本领域中现有的已知的其他结构的曝气组件也适用于本发明。

为了防止曝气组件被堵塞，提高曝气效率，对曝气组件进行定期清污，在曝气组件上设置清污管线(附图中未示出)。清污管线一端与曝气组件相连接，一端与真空泵相连接，曝气组件的清污管线上设置阀门，清污时，关闭进气管后，打开清污管线上的阀门，将清污管线与真空泵连通，抽真空，降低管内气压，由于负压的作用，将堵入曝气管线的泥水混合物抽离，达到清污除垢的作用。

如图1、2，固液分离部12为上下开放的、中空圆筒(即固液分离筒)，固液分离筒与芬顿反应筒同轴，套接在芬顿反应筒的外侧，固液分离部的外径与芬顿氧化反应池的直径相等，其内径与芬顿反应筒的直径相同；分离部的高度与反应部的高度相同。固液分离部的高度与反应池的高度之比为80-90：100，优选为85：100；芬顿分离部的高度与排泥部的高度之和等于芬顿氧化反应池的高度。

固液分离筒的上部侧壁上设置至少1个分离部出水口121(本发明具体实施方式中以设置4个出水口为例，如图1)，分离部出水口距离芬顿氧化反应池顶部的距离为 15-25cm，优选为20cm。固液分离后的上清液从分离部出水口流入脱气池2内，通过抽真空脱除水液中的CO₂，降低回调pH所需的碱量。如果设置多个分离部出水口，则分离部出水口的设置高度一致，在芬顿氧化反应池同一轴向高度上沿着径向分布。

固液分离部的中部设置由多块倾斜且相互平行的斜板组成的，用于固液分离的斜板分离组件122，通过斜板分离组件分离从芬顿氧化部的反应部出水口排出的泥水浆料。斜板分离组件位于分离部出水口的下部，斜板分离组件的底部位于芬顿反应部底部的上方。斜板分离组件的高度与固液分离部的高度之比为60-70：100，优选为65：100；斜板分离组件的高度与反应池的高度之比为50-60：100，优选为55：100；斜板分离组件的斜板倾斜角度为30-45°，优选为45°。

泥水排出管从上向下延伸，穿过斜板分离组件，延伸至斜板分离组件的底部下方，泥水排出管的下端位于曝气组件的上方。从芬顿反应部上方出水口排出的泥水混合物从泥水排出管引入到固液分离部的底部，泥水混合物采用下进水方式进入固液分离部，在重力作用下铁泥由于密度大于水，经斜板分离组件的斜板进行泥水(即固液)分离，铁泥向下沉淀，水流向上，达到泥水分离的效果。固液分离后的沉降铁泥通过污泥挡板汇集至芬顿氧化反应池的底部，由于芬顿反应部底部的曝气组件的曝气作用，汇集至反应池底部的铁泥在曝气的扰动下被重新带入芬顿反应部，从芬顿反应部的底部回流至继续在反应区催化H₂O₂。

如图1，排泥部13位于芬顿氧化反应池的底部，包括固定在反应池底部的、呈漏斗状的污泥挡板131和设置在污泥挡板侧壁下部的排泥口132。污泥挡板上底面的直径与芬顿氧化反应池的直径相同，污泥挡板的上沿(上底面)与芬顿反应部的底部相平齐。污泥挡板与芬顿氧化反应池底部的倾斜角度为30-45°，优选为30°。污泥挡板沿着芬顿氧化反应池的底部围成漏斗状，促进沉淀后的铁泥回落至芬顿反应部的底部，同时由于曝气的作用，产生向上的水流，促使部分回落的铁泥重新进入芬顿反应部，反复利用 Fe催化双氧水，通过Fe的催化效率和利用率。

排泥口与穿过芬顿氧化反应池下部侧壁的排泥管133道相连通，漏斗状的污泥挡板将经过固液分离后沉淀至芬顿氧化反应池下部的污泥收集后经过排泥口，由排泥管道排出芬顿氧化反应池。

如图1、2，脱气池2套接在芬顿氧化反应池的外侧，固定在氧化反应池的外部侧壁上，脱气池密封，其顶部设置抽气口与真空泵(附图中未示出)相连接，真空泵抽气，降低脱气池内的气压，溶解在脱气池内水液中的气体(例如CO₂)溢出，达到排出水液中CO₂的目的，降低水液的酸性，减少水液回调pH时所需的碱的用量。

脱气池为上下密封且中空的圆柱体，其高度与芬顿氧化反应池的高度之比为 50-100：100，优选为75：100；其外径与芬顿氧化反应池的直径之比为1.5-2：1，优选为2:1；其内径与芬顿氧化反应池的直径相等。脱气池的顶部与芬顿氧化反应池的顶部相平齐，且在顶部上设置抽气口21，抽气口通过抽气管道22与外部的真空泵相连接，脱除水液中的CO₂等气体(本发明具体实施方式中以设置2个抽气口为例，如图1)。脱气池的底部密封，位于芬顿氧化反应池的排泥部的上方。脱气池侧壁的上部设置至少 1个脱气池出水口23，脱出CO₂等气体后的水液经过脱气池出水口排出。脱气池出水口距离顶部30-50cm。

如图7，本发明的芬顿氧化反应装置的脱气池还可以是上部为中空的脱气池圆柱体部24，下部为中空的脱气池圆台体部25。上部的圆柱体部与下部的圆台体部连接呈一体，圆柱体部的外径与芬顿氧化反应池的直径之比为1.5-2：1，优选为2:1；其内径与芬顿氧化反应池的直径相等，高度与芬顿氧化反应池的高度之比为30-50：100，优选为 40：100。圆台体部上底面的外径与芬顿氧化反应池的直径之比为1.5-2：1，优选为2:1；其内径与芬顿氧化反应池的直径相等；圆台体部的下底面的直径与芬顿氧化反应池的直径相等。下部圆台体部的高度与芬顿氧化反应池的高度之比为20-40：100，优选为30： 100。

下面结合附图1-7详细说明本发明的芬顿氧化反应装置的工作过程。

本发明的芬顿氧化反应装用于处理焦化废水生物出水。

如图1所示，实心箭头所示为芬顿反应的泥水混合物流动方向；单箭头所示方向为抽气的气流方向；双箭头所示方向为上清液流动动方向。焦化废水生物出水由反应部进水口112注入芬顿氧化反应池1的芬顿反应部11，硫酸、硫酸亚铁、双氧水溶液通过3 个加药口分别加入与焦化废水生物出水混合，同时芬顿反应部底部的曝气组件116通过进气管117的进气，均匀曝气，使得废水和药液混合均匀，在pH为3左右进行芬顿或类芬顿氧化反应，降解废水中的有机物。

芬顿氧化反应后的泥水混合物从反应部的出水口111排出，流入与反应部出水口相连通的泥水排出管118内，泥水混合物通过泥水排出管被引入到芬顿氧化反应池1的固液分离部12的底部，泥水混合物以下进水方式进入固液分离部，通过重力沉降(Fe泥密度大于水)经斜板进行泥水分离，Fe泥沉淀至斜板上，沿斜板流入排泥部13。沉降至芬顿氧化反应池底部的排泥部的铁泥由污泥挡板131收集，汇集至芬顿反应部11的底部的铁泥由于曝气组件116曝气的气流扰动，沉淀的Fe泥重新进入芬顿反应部内，利用类芬顿氧化反应原理继续参与双氧水的催化，氧化废水中的有机物；固液分离部分离后的上清液经过分离部出水口121流入脱气池2，上清液在脱气池内通过真空泵抽真空，形成负压，脱除水液中的CO₂。经过真空泵的抽气，减压，脱气池通过真空泵保持此区域的真空度，脱除废水中溶解的CO₂，降低芬顿氧化反应装置出水回调pH的加碱量，节约废水处理成本。此外，当芬顿反应部底部的曝气组件的曝气搅拌微孔被堵后，打开曝气组件的清污管线的阀门，与外部的真空泵相连通，抽气，减压，在负压的作用下，将堵入曝气管线的泥水混合物抽离，清理干净后再关闭阀门。

本发明上述实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种芬顿氧化反应装置，包括对废水进行芬顿或类芬顿氧化反应的芬顿氧化反应池，其特征是，所述芬顿氧化反应池包括芬顿反应部、固液分离部和排泥部，其中所述芬顿反应部和固液分离部位于芬顿氧化反应池的上部；所述排泥部位于反应池的底部；

所述芬顿反应部为上下开放的圆筒，并且其上部侧壁上设置至少1个反应部出水口，出水口与设置在所述芬顿反应部侧壁外侧的泥水排出管固定连接，并且所述泥水排出管从上至下延伸至所述固液分离部的下部，进行芬顿反应或类芬顿反应后的泥水混合物从反应部出水口排出，流入泥水排出管，将泥水混合物引入至固液分离部进行固液分离；

所述固液分离部套接在所述芬顿反应部的外侧，其中固液分离部的外径与芬顿氧化反应池的直径相等，其内径与芬顿反应部的直径相同；

还包括套接在芬顿氧化反应池的外侧上的脱气池，并且脱气池密封，其顶部设置抽气口，通过管道与真空泵连接，真空泵抽气，降低脱气池内的气压，脱气池内水液中的溶解CO₂气体溢出，脱除废水进行芬顿或类芬顿氧化反应后水液中的CO₂气体。

2.如权利要求1所述的芬顿氧化反应装置，其特征是，所述芬顿反应部的底部设置曝气组件，通过与曝气组件相连接的进气管将外部空气引入芬顿反应部的内部，气体搅动使得废水与药液混合均匀。

3.如权利要求1所述的芬顿氧化反应装置，其特征是，所述排泥部包括固定在反应池底部的、呈漏斗状的污泥挡板和设置在污泥挡板侧壁下部的排泥口，排泥口与穿过芬顿氧化反应池下部侧壁的排泥管相连通，将沉淀至芬顿氧化反应池底部的铁泥排出。

4.如权利要求3所述的芬顿氧化反应装置，其特征是，所述污泥挡板上底面的直径与芬顿氧化反应池的直径相同，污泥挡板的上沿与芬顿反应部的底部相平齐。

5.如权利要求1-4任一所述的芬顿氧化反应装置，其特征是，所述脱气池为上下密封且中空的圆柱体，其高度与芬顿氧化反应池的高度之比为50-100：100；其外径与芬顿氧化反应池的直径之比为1.5-2：1；其内径与芬顿氧化反应池的直径相等。

6.如权利要求5所述的芬顿氧化反应装置，其特征是，所述脱气池的高度与芬顿氧化反应池的高度之比为75：100；外径与芬顿氧化反应池的直径之比为2:1。

7.如权利要求1-4任一所述的芬顿氧化反应装置，其特征是，所述脱气池由上部为中空的脱气池圆柱体部和下部为中空的脱气池圆台体部组成，所述上部的圆柱体部与下部的圆台体部连接呈一体。

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