[发明专利]一种一体化铁碳-芬顿耦合催化氧化反应器及废水处理方法

说明书

本发明属于废水处理技术领域，特别涉及一种一体化铁碳‑芬顿耦合催化氧化反应器及废水处理方法。在本发明中，套筒式的内塔、外塔结构使铁碳微电解反应器和芬顿催化氧化反应器实现一体化，同时又能使铁碳微电解反应以及芬顿催化氧化反应能够独立进行；与外塔塔壁水平相切的循环回路入水口可以通过水平方向射水，给予废水水平切向上升流，促进内塔和外塔夹层之间含废水的混合体系在芬顿反应阶段得到快速混合反应，解决了回字形空间溶液搅拌混合的难题，同时避免曝气搅拌导致的催化剂消耗的问题，有利于提高芬顿反应效率。实施例测试结果表明，使用本发明提供的一体化铁碳‑芬顿耦合催化氧化反应器进行废水处理，可以有效提高废水深度处理效率。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，特别涉及一种一体化铁碳-芬顿耦合催化氧化反应器及废水处理方法。

背景技术

在诸多废水处理高级氧化技术(Advanced Oxidation Process，简称AOPs)中，铁碳微电解技术以及芬顿技术均对难降解有机物表现出了高效的氧化能力，因而被广泛应用在焦化、制药、化工等企业排放的废水处理当中。当废水成分复杂、污染物种类多时，单独的铁碳微电解或单独的芬顿氧化法已经不能满足废水处理的指标限制需求，因此，本领域技术人员会将铁碳微电解和芬顿氧化联用，以实现对复杂成分废水水体的污染物处理。

在当前包括铁碳微电解系统和芬顿氧化系统的耦合系统当中，铁碳微电解系统以及芬顿氧化系统常常是分开的，导致耦合系统占地面积大，管道复杂，不利于废水处理效率的提高；或是在一体化的铁碳-芬顿反应器中，铁碳微电解反应和芬顿氧化反应在同一空间内进行，铁碳系统中铁碳填料主成分之一是零价铁，芬顿试剂会氧化零价铁，使铁碳失去活性，并且会产生很多三价铁与水结合的虚体，会吸附在铁碳表面，使铁碳失去催化活性或活性降低，导致铁碳微电解反应和芬顿氧化反应互相干扰，阻碍反应的正向进行，导致催化反应效率降低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种一体化铁碳-芬顿耦合催化氧化反应器，具有结构简单、占地面积小和反应效率高的特点。

为了实现上述发明的目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种一体化铁碳-芬顿耦合催化氧化反应器，包括呈套筒结构的内塔1和外塔2；所述内塔1和外塔2的中轴线重合；所述内塔1的出水口通过旋流布水器3与外塔2的进水口相连；

所述内塔1自上而下依次设置有进水口6、填料层4和曝气器5，所述填料层4为铁碳填料层；所述旋流布水器3位于内塔1塔底；

所述外塔2的塔壁自下而上设置有循环回路进水口7、循环回路出水口8和排水口10，所述循环回路进水口7和循环回路出水口8均与外塔2的塔壁切向连通；

所述外塔2塔体外设置有氧化剂加药装置11；所述氧化剂加药装置11的进水口与循环回路出水口8相连，所述氧化剂加药装置11的出水口与循环回路进水管7相连。

优选的，所述内塔1和外塔2的内径比为1：(2～5)；所述内塔1和外塔2底面在同一水平面，所述内塔1高于外塔2200～500mm。

优选的，所述填料层4的层数为1～3；所述填料层4的填料总体积占内塔1塔内容积的20～50％；

所述填料层4的层数为多层时，各填料层间隔设置。

优选的，所述旋流布水器3为锯齿状均布开孔，所述开孔的位置设置有布水导流板；所述布水导流板的切向与开孔中垂线重合。

优选的，所述氧化剂加药装置11和循环回路进水口7的连接管路上还设置有循环泵12，所述循环泵12的进水口与氧化剂加药装置11的出水口相连，所述循环泵12的出水口与循环回路进水口7相连。

优选的，所述内塔1的塔顶设置有进水口6；