[实用新型]一种流化态分区铁粉处理废水的系统

说明书

本实用新型提供一种流化态分区铁粉处理废水的系统，包括有反应器、分离装置、铁粉清洗装置，反应器内由下至上设有依次连通的刮泥区、初级反应区、一级强化反应区、二级强化反应区、固液分离区，刮泥区进水口与废水进水管路相连通，固液分离区经管路与分离装置相连通，分离装置还分别经管路与废水出水口、铁粉清洗装置相连通，铁粉清洗装置还分别经管路与二级强化反应区、刮泥区出水口、废水进水管路相连通。本实用新型提供的系统，实现了铁粉与废水的均匀混合搅拌、沉淀及回用的一体化反应分离，解决了铁材料固定床易于钝化板结、传统微米铁处理方法中铁颗粒分布不均且易于流失的缺点，也避免了采用纳米铁成本过高且不易回收的缺陷。

技术领域

本实用新型属于废水处理的技术领域，涉及一种流化态分区铁粉处理废水的系统。

背景技术

近年来，由于矿业、冶金、化工、医药等行业的迅猛发展，工业废水肆意排放，此类废水有毒性大、代谢慢、易积累、可生化性差、不可逆等特点，严重污染地表水及地下水，导致工业污染事件频发。

金属铁作为一种环境友好型还原剂，其应用于水环境污染治理得到较多的关注和应用。其反应通常在常温常压下进行，具有能耗低、对污染物降解效率高和可同时降解多种污染物等特点。

零价铁材料中，主要报道及应用的有铁刨花、各类铁炭烧结体、铁碳复合体、铁屑、微米铁粉、纳米铁粉等。其颗粒粒径及尺寸涵盖厘米级到纳米级不等。对于较大铁颗粒或铁刨花，将铁材料堆积或结构化，形成的铁材料固定床是目前主要应用的反应装置。如专利CN105502817提供的“一种上向流零价铁类芬顿—生物滤池集成的工业废水处理工艺及设备”，其利用厚度为1m的铁刨花滤层完成零价铁类芬顿反应。以铁材料固定床为主要发明内容的专利还有CN102807272、CN102951719、CN1935680和CN101734826等。此类固定床由于使用过程中铁材料表面易氧化，形成不溶性铁氧化物，易在固定床内沉积，长期运行后，导致固定床反应器的堵塞和短流，降低反应器内部传质效率，严重影响处理效果，降低了铁的利用率。

纳米零价铁因具有较大的比表面积和较高的反应活性，其在有机物和重金属污染修复的应用得到广泛关注。如专利CN103112918提供了“一种处理废水的一体化工艺”，其利用纳米零价铁的吸附/氧化还原特性，在反应区内将重金属污染物从水体中转移至纳米零价铁颗粒表面，实现废水中重金属污染物的去除。以纳米零价铁为主要发明内容的专利还有CN1041002107、CN101857295、CN101857295、CN102897889、CN103253757和CN102942242等。但是纳米铁在应用中也存在成本过高和在制备、运输及应用过程中极易老化等问题。

为克服铁材料固定床和纳米零价铁的弊端，专利CN102795690提供了“一种超声强化微米级铁铜双金属粒子处理废水的方法”，此种方法主要利用超声使铁铜双金属粒子处于流化状态，以提高反应器传质效率，解决了固定床易板结和纳米零价铁成本过高的问题。但是也存在许多问题，此方法虽实现了微米铁流态化，但是流化状态下铁铜粒子也易流失，使得铁的耗量大大增加，处理成本提高；超声探头在酸性条件下易发生严重空化腐蚀，影响其使用寿命和处理效果；超声技术在规模化工程应用中有许多限制，难以工程化应用。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种流化态分区铁粉处理废水的系统，在流化态铁粉反应器的不同反应区域中均匀分布呈流化状态的细铁粉，使流化态铁粉与废水在轴流推进式搅拌的作用下，将废水中的污染物转移至流化态铁粉表面，再通过固液分离区的重力沉降作用、悬浮球形填料的截留作用和铁分离装置的磁力吸引、重力分层作用，将铁粉与处理水进行分离，然后对铁粉进行清洗后回流，实现铁粉的内循环，提高了铁粉的利用率，并有效、持续对废水进行处理。