[实用新型]一种双向流内循环式PS高级氧化反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及废水处理装置及污水处理工艺，尤其涉及一种双向流内循环式PS高级氧化反应器。 

背景技术

高浓度有机废水是工业废水处理的难题之一，其普遍具有可生化性差、污染物相对分子量大的特点。 

现有的生物处理方法对难生物降解的大分子量有机污染物处理困难，而高级氧化法通过在反应中产生活性极强的自由基（羟基自由基OH·、硫酸根自由基SO₄^-·等），能有效地将大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质，具有反应效率高、反应速度快、有机物降解彻底、适用范围广等特点，在处理高浓度有机废水方面前景广阔。 

众多高级氧化法中，基于OH·的亚铁催化过氧化氢芬顿氧化法因无需光照、高温高压、电能等外加能源，因此相对光化学氧化、湿式催化氧化、声化学氧化、电化学氧化、臭氧氧化法等经济、简单而被广泛研究应用。但芬顿氧化法在处理高浓度有机废水方面存在着一些问题，包括：（1）芬顿法需保持pH在2.5～4左右以防止亚铁沉淀，才能取得良好的处理效果，大多数废水生化处理后pH在近中性或碱性范围，后续高级氧化处理需要向体系中投加大量的酸，造成处理成本较高；（2）芬顿反应设备（如流化床）大多高径比较大，水力损失大，容积利用率低，造成施工难度大，能耗高；（3）反应器内部难以根据不同反应阶段要求形成不同区域的水力条件，易发生短流，造成药剂利用效率低下；（4）体系中游离的亚铁离子极易被氧化，且Fe²⁺均相催化产生自由基的反应速率极快以及过量Fe²⁺会与污染物竞争自由基，容易造成 反应器局部Fe²⁺过量还原了催化产生的自由基，导致Fe²⁺和自由基均被迅速消耗而其他局部区域的氧化剂并没有被有效催化，自由基产生及利用效率低下；（5）高级氧化反应中剩余的氧化剂和催化剂未能被回收及重复利用，造成药剂浪费和形成二次污染。基于硫酸根自由基的PS高级氧化法是近年来发展起来的高浓度难降解有机污染物去除新技术。中性条件下，的标准氧化还原电位（2.5～3.1V）比OH·（2.3V）高，且活性更好，中间体更稳定，寿命较长，因此PS法拓宽了反应体系的pH范围，减少了芬顿法的酸投加费用。使用小分子酸络合剂络合亚铁离子催化活化PS（persulfate，是指过硫酸盐）可以更好地控制溶液中游离的Fe²⁺浓度以保证Fe²⁺具有较好的溶解性能从而解决体系中游离亚铁易被氧化的问题。 

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种双向流内循环式PS高级氧化反应器，在反应器中实现络合亚铁催化活化PS高级氧化处理高浓度有机废水。 

本实用新型通过下述技术方案实现： 

一种双向流内循环式PS高级氧化反应器，包括反应器，该反应器为空心罐体结构，其内设两个位置上下交错且同心的内筒和外筒；内筒的上端开口，内筒的下端与反应器罐体底连接；外筒上端与反应器罐体顶连接，外筒的下端开口；反应器罐体底部设有无动力自吸回流系统和伞状锥形布水器；一条由反应器罐体顶部伸向底部的催化剂加药管，位于内筒的中心，催化剂加药管的下端对应连通伞状锥形布药器，伞状锥形布药器位于反应器布水混合区域之内，催化剂加药管的另一端伸出反应器罐体之外连接加药泵；在内筒的筒壁距离反应器底部1/4高度处装有圆环形布水挡板；在反应器罐体底部进水区域设有进水混合装置；内筒顶部设有二次加药装置；在反应器罐体顶端对 应于外筒内的位置设有排气管，反应器罐体的出水区设有出水管。 

所述进水混合装置包括污水进水管、氧化剂加药管和静态螺旋片式混合器；污水进水管与氧化剂加药管在水平面上90度垂直相连通；静态螺旋片式混合器设置在污水进水管与氧化剂加药管连通处的后方。