[发明专利]一种芬顿反应装置

说明书

本发明公开了一种芬顿反应装置，在塔体内从上到下设置离子交换树脂层、赤铁矿层、黄铁矿层和赤铁矿‑铁屑混合层，通过黄铁矿层促进二价铁离子和三价铁离子之间的循环，大大提高芬顿反应速度，极大提升处理效率，从而减小塔体的体积，节省成本；在离子交换树脂层和赤铁矿层之间设置回流管，回流管与设在进水管中段的文丘里管在文丘里管喉部联接，将一部分含有铁离子/亚铁离子的废水回流，重复使用，从而节省成本。

技术领域

本发明属于水处理领域，具体涉及一种芬顿反应装置。

背景技术

水是人类发展不可缺少的自然资源，是人类和一切生物赖以生存的物质基础。当今世界，水资源不足和污染构成的水源危机已成为任何一个国家在政策、经济和技术上所面临的复杂问题和社会经济发展的主要制约因素。

Fenton(中文译为芬顿)是为数不多的以人名命名的无机化学反应之一。1893年，化学家Fenton发现，过氧化氢(H₂O₂)与二价铁离子的混合溶液具有强氧化性，可以将当时很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态，氧化效果十分显著。但此后半个多世纪中，这种氧化性试剂却因为氧化性极强没有被太多重视。但进入20世纪70年代，芬顿试剂在环境化学中找到了它的位置，具有去除难降解有机污染物的高能力的芬顿试剂，在印染废水、含油废水、含酚废水、焦化废水、含硝基苯废水、二苯胺废水等废水处理中体现了很广泛的应用。

利用芬顿工艺对工业废水进行处理，能够在极短的时间内将工业废水中的有机物进行氧化分解，氧化率比较高，不会出现二次污染。并且这种工艺的基建投资比较少，运用过程中不需要花费大量的费用，操作工艺比较简单。芬顿工艺在近年来的工业废水处理中被广泛的应用，取得了良好的效果。但近年来研究发现芬顿反应的制约因素在于二价铁和三价铁之间的循环，因此要加快芬顿反应的应用推广，必须提高芬顿反应速度，而芬顿反应速度需要加快二价铁和三价铁之间的循环。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种芬顿反应装置，设置了黄铁矿层，促进了二价铁离子和三价铁离子之间的循环，大大提高了芬顿反应速度和处理效率，从而可以减小塔体的体积，节省成本。

为实现以上目的，本发明采用以下的技术方案：

一种芬顿反应装置，包括：塔体，在所述塔体的顶端设有出气口，在所述塔体的底端设有排污管，其中，

在所述塔体的内部设有四个填料段，所述填料段从上到下依次分别为离子交换树脂层、赤铁矿层、黄铁矿层和赤铁矿-铁屑混合层；

在所述塔体的一侧侧壁从上到下设有出水口、回流管接口和入水口，其中，所述出水口设在所述塔体上部并位于所述离子交换树脂层的上方，与出水管连接；所述回流管接口设于所述离子交换树脂层和所述赤铁矿层之间，与回流管连接；所述入水口设在所述塔体的下部并位于所述赤铁矿-铁屑混合层的下方，与进水管连接，在所述进水管的中段设有文丘里管，所述回流管和所述进水管联接，联接处位于所述文丘里管的喉部；

在所述塔体的侧壁上还设有加药管接口和曝气管接口，分别与加药管和曝气管连接，所述加药管和所述曝气管均通入到所述塔体内部，位于所述塔体内部的所述加药管的出药口和所述曝气管的曝气口均位于所述入水口的下方。

优选的技术方案中，所述塔体的底部设置为倒锥形，可以便于芬顿反应产生的沉淀及时沉降到底部，并通过开启底端的排泥开关排出。

优选的技术方案中，所述赤铁矿层、黄铁矿层和赤铁矿-铁屑混合层连续设置以节省空间。

优选的技术方案中，所述赤铁矿层、黄铁矿层和赤铁矿-铁屑混合层间隔设置延长反应时间。

优选的技术方案中，所述赤铁矿-铁屑混合层中，赤铁矿与铁屑的质量比为100～1000:1。

上述装置中，所述曝气管可以选择通用的装置，优选为微孔曝气装置。