[实用新型]工业废水循环流化床深度处理设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及对经过常规物理化学和生物化学处理后仍不能满足排放要求的工业废水进行再处理的设备，具体地指一种工业废水循环流化床深度处理设备。

背景技术

在某些特种行业的工业废水处理工程中，仅采用传统的物理化学和生物化学方法很难达到预期的处理效果，废水中仍残留有一定量的难降解有机物，不能满足环保排放的要求。为此，需要进一步采用强氧化剂与废水中的高分子有机物发生反应，将高分子难降解有机物氧化成小分子物质，以改善其生化性，便于后续的生物处理技术发挥作用。

1894年，英国化学家H.J.H.Fenton首次发现有机物在H₂O₂与Fe²⁺组成的混合溶液中能被迅速氧化，氧化效果十分明显。后人将亚铁盐和过氧化氢的组合称为Fenton试剂，它能有效氧化去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物，其实质是H₂O₂在Fe²⁺的催化作用下生成具有高反应活性的羟基自由基(·OH)，其氧化电位可以达到2.8V，是除元素氟以外最强的无机氧化剂，它通过电子转移等途径将难降解有机物氧化分解成小分子，同时Fe²⁺被氧化成Fe³⁺产生混凝沉淀，从而去除废水中大量的有机物。

Fenton试剂产生羟基自由基(·OH)的机理为：

Fe²⁺+H₂O₂→Fe³⁺+OH^-+·OH    (1)

·OH+Fe²⁺→Fe³⁺+OH^-         (2)

Fe³⁺+H₂O₂→Fe²⁺+HO₂·+H⁺    (3)

Fe³⁺+HO₂·→Fe²⁺+O₂+H⁺      (4)

Fe²⁺+·OH→Fe³⁺+OH^-        (5)

根据上述Fenton试剂反应的机理可知，·OH是氧化有机物的有效因子，而Fe²⁺、H₂O₂、OH^-决定了·OH的产量，因而决定了与有机物反应的程度。影响Fenton氧化设备发挥效力的因素包括废水中的pH值、反应温度、H₂O₂投加量及运行方式、催化剂种类、催化剂与H₂O₂投加量之比等。然而，传统的Fenton氧化设备中一直是通过加酸将进水的pH值调节至3～4，并投加过量的H₂O₂和Fe²⁺以维持处理效果，其存在如下缺陷：一方面加药量过大、H₂O₂利用率较低，另一方面排污泥量很大、废水处理成本偏高。同时，由于需要随时加酸加碱调节废水的pH值，操作过于繁琐，导致设备运行效率偏低。特别是对低浓度难生物降解的有机废水而言以上缺陷更为明显，严重制约了Fenton氧化法的推广应用。如何在成本较低的状况下有效提高Fenton氧化设备对工业废水的处理能力，一直是本领域技术人员努力攻克的难题。

发明内容

本实用新型的目的旨在提供一种操作灵活方便、运行成本低廉、污泥产量低、处理效果好的工业废水循环流化床深度处理设备。

为实现上述目的，本实用新型所设计的工业废水循环流化床深度处理设备，包括用于废水Fenton氧化反应的罐体，所述罐体自下而上依次分为循环配水区、FeOOH结晶区和气水分离区。

所述循环配水区的顶部设置有布水器，可使循环废水向上均匀喷射，形成稳态的废水流场。所述循环配水区的罐壁上设置有循环水进口，所述循环水进口同时与FeSO₄加药泵、H₂O₂加药泵和循环泵的输出端相连，可将药液和循环水输送到罐体内布水器下方。