CN201694926U - 四相多级氧化反应器 - Google Patents

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王兆才
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Ningbo Hengjie Water Development Co ltd
Ningbo Hengjie Water Treatment Engineering Co.,Ltd.
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NINGBO HENGJIE WATER TREATMENT ENGINEERING Co Ltd
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Abstract

本实用新型属于水处理技术领域，涉及一种氧化反应器，尤其是涉及一种四相多级氧化反应器，包括一个密闭的罐体，其特征在于：所述罐体的中部设有填料层，填料层内固定有紫外线发生装置，罐体上设有进水口、出水口和加药口，罐体内部填料层的下方设有曝气管。该反应器内设紫外线发生装置，在处理废水时集固、液、气、光四相多位于一体，使废水的处理效率大大提高，解决了现有反应器占地面积大、处理效率低的问题。

Description

四相多级氧化反应器
技术领域
本实用新型属于水处理技术领域，涉及一种氧化反应器，尤其是涉及一种四相多级氧化反应器。
背景技术
众所周知，电极电位直接决定了物质的氧化或还原能力。羟基自由基具有极高的氧化电极电位（2.80v），仅次于F（3.06v），它是最强的氧化剂之一，它的电子亲和能力为596.3KJ，容易进攻高电子云密度点，这决定了·OH的进攻具有快速性，并且通过电子转移和加成反应，能够无选择的与污水中的污染物发生反应，通过破链断键，将污染物氧化成为二氧化碳、水，部分物质直接矿化成为盐，而不会产生二次污染。而普通产生羟基自由基的方法（如fenton试剂）对反应条件要求比较苛刻，必须是pH在5左右（添加fenton试剂后pH约为3或更低）。为了发生完全反应，必须先加酸后加碱进行调节，因此操作复杂，运行成本高，工作环境恶劣，且***中由于Fe2+的浓度较高，处理后的废水可能带有颜色或者容易出现返色现象。而其它诸如紫外线或者臭氧也能产生·OH，但只是在水质较好的净水处理过程中用于杀菌、消毒，如果处理高污染负荷的废水则需要大量的能量来维持，运行成本高且不稳定，目前还处于实验室阶段。
中国实用新型专利ZL200920038739.6公开了一种间歇式三相流化臭氧氧化反应器，包括一个密闭的容器作为反应器，在容器内有惰性全氟有机溶剂，其容器底部有一多孔石英陶瓷的布水布气板，反应器构成外循环流化***的一部分。当废水的处理量较大时，该反应器的占地面积大，处理效率低，因此需要对其进行改进。 
发明内容
本实用新型主要是针对现有技术所存在上述技术问题，提供一种四相多级氧化反应器，该反应器内设紫外线发生装置，在处理废水时集固、液、气、光四相多位一体，使废水的处理效率大大提高。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种四相多级氧化反应器，包括一个密闭的罐体，其特征在于：所述罐体的中部设有填料层，填料层内固定有紫外线发生装置，罐体上设有进水口、出水口和加药口，罐体内部填料层的下方设有曝气管。加药口用于向反应器内部投加氧化剂，一般是双氧水或者含亚铁离子的氧化剂，也可以两种同时使用。曝气管用于提供氧源，同时起搅拌作用，曝气管上可以设置若干个出气孔。填料层里的填料选择废水处理领域常用的填料即可，可以是多孔球型悬浮填料、由高分子聚合物制成的半软性填料或是其他生物膜填料。紫外线发生装置一般贯穿填料层，由于装置内设紫外线发生装置，使废水的处理集固、液、气、光四相多位一体，可控制各种反应条件（如合金催化剂、药剂浓度、反应强度、药剂添加点、反应时间等），有机糅合了诱发、催化和协同效应，通过电子转移、加成反应，破链断键，快速、高效的将废水中的污染物去除，达到净化水质、降低出水指标的目的。由于大部分污染物质被转化成为二氧化碳和水，部分物质直接矿化，产泥量大大减少。而且因为产生的污泥主要为无机物，极易脱水。
本装置提高了污水的可生化性、可絮凝性，通过氧化作用，开环断键，打开某些发色基团的稳定结构，在降低COD的同时达到降低色度的目的。通过进一步氧化处理，将反应中的二价铁转换为三价铁，既避免了返色现象，又利用了三价铁的絮凝作用，以较低的成本达到较高的去除效率。
作为优选， 罐体内设隔板，所述的填料层由丝网限定在罐体内，隔板将填料层分为左、右两部分，隔板的底部与位于下端的丝网相抵，隔板的顶部与罐体顶壁留有间隙。丝网将填料层内的填料限定在罐体内部，使填料不会随废水流走。此结构使废水在罐体内停留时间较长，隔板一定程度上起到折流板的作用，增大了废水与填料和氧化剂的接触时间，因此可以大大提高废水的处理效率。
作为优选，所述的进水口和出水口设置于填料层的上方，进水口设于隔板的一侧，出水口设于隔板的另一侧。
作为优选， 所述的加药口有两个，一个位于填料层的顶部，另一个位于填料层的底部。两个加药口可以分别加入双氧水和含亚铁离子的氧化剂，利于控制氧化剂的添加时间和添加量。由于双氧水要先于含亚铁离子的氧化剂加入废水中，因此需要加双氧水的加药口设于填料层的顶部，而加含亚铁离子的氧化剂的加药口位于填料层的底部。
作为优选， 加药口上固定有深入罐体内部的加药管，所述的加药管上开有若干个孔。此结构使所加的氧化剂与废水可以充分混合。
所述的进水口在罐体上的位置高于出水口。以便废水处理后不会倒灌回进水管路。
与现有的氧化反应器相比，本实用新型具有以下优点：
1、整个装置设计合理，结构紧凑，各操作部分相互制约性小，易于工程设计、安装和检修。
2、可以根据不同的进出水水质和水量，灵活操作，根据工程要求随时调整运行状态和相应的药剂添加量，达到最佳的运行状态。
3、适用于高、中、低各种不同浓度的废水处理，以及有毒废水的处理。对于市政或生活污水的深度处理通过强氧化作用既降低了出水COD、SS等指标，同时也起到了杀菌消毒的作用，降低了投资成本。
附图说明
图1是本实用新型的一种结构示意图。
图2是本实用新型的左视示意图。
图3是本实用新型的俯视示意图。
图4是本实用新型的加药管在罐体内的分布示意图。
图5是本实用新型的石英管在罐体内的分布示意图。
图6是本实用新型的曝气管在罐体内的分布示意图。
标号说明：1罐体，2进水口，3排气口，4加药口,5石英管，6曝气管，7出水口，8取样口，9隔板，10减压阀，11放空阀，12支腿，13加药管，14人孔，15丝网，16填料层。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
如图1、2、3所示的四相多级氧化反应器，主体为一个密闭的罐体1，罐体1的上下部分设有椭圆形封头，罐体1的顶部设有排气口3，排气口3与排气管道相连，罐体1的底部设有放空阀11，排气口3和放空阀11均设置在椭圆形封头的中部。罐体1内设填料层16，填料层的填料为一般废水处理采用的填料，可以是多孔球型悬浮填料、由高分子聚合物制成的半软性填料或是其他生物膜填料。填料层16的上下两个端面由丝网15固定在罐体1的中部。罐体1内沿竖直方向固定有隔板9，隔板9将填料层16分为左、右两部分，隔板9的底部与位于下端的丝网15相抵，隔板9的顶部与罐体1的顶壁留有间隙。两根石英管5设置于填料层16内并位于隔板9的两侧，并贯通罐体中部（见图5），石英管5内置紫外线发生装置。罐体1上还设有进水口2、出水口7和两个加药口4，进水口2设于隔板的左侧位于填料层16的上方，进水口2的上方设有用于检查液位和放气的排气口，出水口7设于隔板的右侧、填料层16的上方，出水口7与出水管路相连，出水管路上设有取样口8，进水口在罐体上的位置高于出水口，因此丝网15呈现左高右低的状态。两个加药口4均设于填料层内部并与加药管13相连（见图4），用于加双氧水的加药口4设于隔板左侧、靠近位于上方的丝网15处，用于加含亚铁离子氧化剂的加药口4设于隔板右侧、靠近位于下方的丝网15处。罐体1内部在填料层的下方设有曝气管6，曝气管6的一端伸入罐体1内，另一端与曝气装置相连；曝气管6呈十字形，曝气管6的管壁上开有曝气孔（见图6）。罐体1外壁上开有两个检修用的人孔14。
使用时，污水在排气口释放出进水挟带的空气后由进水口进入反应器的罐体，空气通过曝气管进入罐体内部，提供氧源，同时起到搅拌的作用。在罐体上部的加药点添加双氧水，紫外线发生装置产生的紫外线通过和设于填料层内的填料上的金属催化剂以及双氧水的反应生成·OH自由基，在罐体下部的加药点加入含亚铁离子的氧化剂后，双氧水和亚铁离子形成的芬顿试剂反应，而紫外线5和Fe2+对H2O2的催化分解具有协同效应，分解速率远大于Fe2++H2O2，这主要是因为Fe2+的某些羟基配合物可发生光敏化反应生成·OH等自由基所致。同时，O2的引入降低了H2O2用量故降低运行成本。污水在反应器中产生的大量·OH自由基的强氧化作用下各种指标大幅降低，最后通过出水口流出。
应理解，该实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种四相多级氧化反应器，包括一个密闭的罐体，其特征在于：所述罐体的中部设有填料层，填料层内固定有紫外线发生装置，罐体上设有进水口、出水口和加药口，罐体内部填料层的下方设有曝气管。
2.根据权利要求1所述的四相多级氧化反应器，其特征在于：罐体内设隔板，所述的填料层由丝网限定在罐体内，隔板将填料层分为左、右两部分，隔板的底部与位于下端的丝网相抵，隔板的顶部与罐体顶壁留有间隙。
3.根据权利要求2所述的四相多级氧化反应器，其特征在于：所述的进水口和出水口设置于填料层的上方，进水口设于隔板的一侧，出水口设于隔板的另一侧。
4.根据权利要求1或2或3所述的四相多级氧化反应器，其特征在于：所述的加药口有两个，一个位于填料层的顶部，另一个位于填料层的底部。
5.根据权利要求1或2或3所述的四相多级氧化反应器，其特征在于：加药口上固定有深入罐体内部的加药管，所述的加药管上开有若干个孔。
6.根据权利要求4所述的四相多级氧化反应器，其特征在于：加药口上固定有深入罐体内部的加药管，所述的加药管上开有若干个孔。
7.根据权利要求1或2或3所述的四相多级氧化反应器，其特征在于：所述的进水口在罐体上的位置高于出水口。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102992465A (zh) * 2012-10-09 2013-03-27 江苏英超环保有限公司 一种污水处理装置
CN106430522A (zh) * 2016-08-30 2017-02-22 无锡市新都环保科技有限公司 一种用于废水处理的光助催化反应装置

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