[实用新型]流化床铁氧微晶体发生器及水处理反应器

说明书

本实用新型公开了一种流化床铁氧微晶体发生器及水处理反应器，该装置包括：反应区，其为柱状；沉淀区，其环绕于反应区外部且沿周向设置或沿反应区的外侧边沿相对设置，沉淀区底部开口与反应区连通，沉淀区底部倾斜设置；导流筒，其至少设有两个，导流筒沿反应区的中心位置并排布置，每个导流筒内部均配套设有搅拌桨叶，搅拌桨叶与搅拌器连接。本实用新型的有益效果为：(1)介质流化反应区和固液分离沉淀区一体化设计，既节省空间同时也降低生产成本；(2)介质流化反应区能够高效流化高浓度、大比重的铁粉和铁氧微晶体；(3)沉淀区能够高效截流铁氧微晶体媒介，使其能够重复利用，同时确保出水悬浮物浓度保持较低水平，保证处理水水质。

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，具体而言，涉及流化床铁氧微晶体发生器及水处理反应器。

背景技术

(1)重金属污染废水问题

重金属污染对人体健康和环境安全危害的广泛性和持久性日益引起政府和民众的高度关注。作为世界上最大的工业国，中国面临严重的重金属污染问题，各类工业生产活动，包括能源开采、发电、冶金、电镀、采矿等都涉及大量含有重金属矿物和原料的加工使用，由此产生了大量的重金属污染的废水、废气、废渣。如果不能有效的治理，相关区域的地表水、地下水和土壤必然面临重金属污染的严重威胁。事实上，大规模重金属污染问题和事件在我国各地已是屡见不鲜。

随着中国经济的发展进入新的阶段，通过严格的环境保护标准和措施以保护人民健康、实现社会经济的可持续性发展已经成为社会共识。近年来，政府环保部门对各类工业废水的重金属排放标准的设定日趋严格，治理监控也逐渐到位。重金属污染废水治理的复杂性日益挑战现有的常规技术处理能力，特别是某些疑难工业废水的达标处理。例如，燃煤电厂湿法烟气脱硫废水中，往往包含众多种类和形态不一的重金属污染物，而废水的高含盐背景又极大地增加了处理难度。又如，电镀车间废水的重金属浓度(例如镍、铬、锌)经常超过1000毫克/升，而最新的标准(电镀废水表三标准)则要求镍<0.1 mg/L，这就要求废水处理系统要达到99.99％以上的去除率。传统化学中和絮凝沉淀法很难达到这样高的去除率，处理出水无法满足新的排放标准。以膜法处理为代表的新技术，用于处理重金属污染废水，则面临着成本高昂的问题，而且，膜分离过程仅仅是把重金属浓缩在弃液中，如何处理弃液又是个大问题。如何有效治理这类疑难工业废水，满足日益严格的重金属废水排放标准，需要开发出新型高效而又经济可行的新技术支撑。

(2)重金属废水处理技术背景

传统中和絮凝沉淀法，通过加石灰乳、铁盐、铝盐、有机硫等传统水处理化学药剂，可以去除众多重金属，然而这类处理过程涉及的化学机理单一，主要是以吸附沉淀为主要机理，有相当的局限性，特别是对有些重金属，处理出水能达到的最低浓度往往在1毫克/升以上，无法满足一些新排放标准。此外，某些特种处理药剂，比如有机硫等，使用成本高昂。

电化学法，例如电渗析(Electrodialysis)及电解絮凝(Electrofloculation)等，也可用于处理重金属废水。然而，尽管有些独特的优势，电化学法仍然面临一些经济技术障碍，特别是其处理出水往往无法满足最新的严格排放标准问题。

零价铁也可于重金属废水的处理，主要是利用铁粉的化学还原性，还原一些以氧化态形式存在的重金属，比如铬酸根、硒酸根等，转化成易于去除的低价态形式。零价铁作为反应介质，与废水接触后，其表面迅速锈蚀，生成稳定的铁锈覆盖层，迅速钝化失活，导致铁粉的大量消耗和浪费。此外，与中和吸附沉淀等过程相比，化学还原过程一般较慢，往往需要较长的反应时间。这些都极大的降低了传统零价铁技术处理重金属废水的经济技术可行性。

铁氧化物(比如磁铁矿)用于去除废水的各类重金属(比如砷)已做了大量的实验室研究，结果在文献中也广泛报道。然而，工业中的实际应用还是有限，特别是各类疑难废水的处理，单纯的铁氧化物表面吸附对很多重金属离子并不是特别有效。