[实用新型]芬顿反应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光催化芬顿反应装置，属于环保技术领域。

背景技术

随着工业的迅猛发展，工业废水的排放量逐年增加，且大都具有有机物浓度高、生物降解性差甚至有生物毒性等特点，国内外对此类高浓度难降解有机废水的综合治理都予以高度重视。目前，部分成分简单、生物降解性略好、浓度较低的废水都可通过组合传统的工艺得到处理，而浓度高、难以生物降解的废水治理工作在技术和经济上存在很大困难。湿式（催化）氧化法即为针对这一问题而开发的一项有效的新型处理技术。而其中以芬顿反应为基础的氧化技术最受人们重视。芬顿试剂就是Fe²⁺和 H₂O₂的组合，H₂O₂在Fe²⁺和紫外光的催化作用下产生·OH自由基，这个反应称作为芬顿反应：

H₂O₂+Fe²⁺→Fe³⁺+OH^-+·OH

因此，芬顿试剂氧化法的实质就是H₂O₂和Fe²⁺，即芬顿试剂，通过芬顿反应产生了·OH，利用·OH的强氧化性来氧化降解水体中的有机污染物或还原性的有毒无机物。显然，在这些“高级氧化技术”中，芬顿试剂通过反应式得到·OH，从装置上讲是一种最方便也最有应用前景的方法。但是，目前这种方法中铁离子的还原和过氧化氢的分解不理想。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是针对以上不足，提供一种能够促进铁离子的还原和过氧化氢的光辐射分解的芬顿反应装置。

为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：一种芬顿反应装置，其特征在于：所述芬顿反应装置包括输送装置和反应桶，反应桶内设有下端开口的混合反应器，反应桶与混合反应器之间的空腔内均匀设置有若干TiO₂层。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述相邻的TiO₂层之间设有紫外光灯管。

所述空腔的顶部设有溢流槽。

所述输送装置包括污水提升管道，污水提升管道的一端与混合反应器连通，另一端连通有污水提升泵和污水池。

所述污水提升泵出口处的污水提升管道连通有管道混合器，污水提升泵和管道混合器之间的污水提升管道上连通有第一加药管道，第一加药管道连通有第一加药箱。

所述第一加药管道上连通有第一加药泵。

所述输送装置还包括第二加药管道，第二加药管道的一端与混合反应器连通，另一端连通有第二加药箱。

所述第二加药管道上连通有第二加药泵。

所述管道混合器为机械搅拌混合器、管道静态混合器或水泵混合器。

所述混合反应器为隔板反应池、涡流反应池、机械反应池或折板反应池。

本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：铁盐的各种络合物通过絮凝作用也去处理COD等有机污染物，而TiO₂则与Fe²⁺有协同氧化的作用，更能提高氨氮的去除率。紫外线照射某些物质时，能产生光化学反应。波长在200-400纳米的紫外线所具有的能量（3-6eV）正是许多化学键能也在3-6eV范围内的物质吸收后产生光化学反应所需的能量。尤其是短波紫外线的光子能量较大，对光化学反应特别有效，能直接引起一些物质的化合和分解。在紫外光的作用下，芬顿反应由于铁离子的光还原与过氧化氢光辐射分解的协同作用而使有机物高效降解，从而提高了化学氧化的效率；

在芬顿反应中引入紫外光照射，经试验表明：波长小于在250nm-390nm之间的紫外光辐射可以使过氧化氢光解，即过氧化氢分解生成羟基自由基，因此，紫外光照射可以提高方法对有机物的降解程度，紫外光辐射加速了H₂O₂的分解。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

附图为本实用新型实施例中芬顿反应装置的结构示意图；

图中，

1-污水池，2-污水提升泵，3-污水提升管道，4-管道混合器，5-第一加药管道，6-第一加药泵，7-第一加药箱，8-第二加药箱，9-第二加药泵，10-第二加药管道，11-溢流槽，12-TiO₂层，13-紫外光灯管，14-混合反应器，15-反应桶。

具体实施例