一种类芬顿反应耦合管式膜分离装置

本技术涉及污水处理装置，特别涉及一种类芬顿反应耦合管式膜分离装置。

背景技术：

1、芬顿反应是一种利用过氧化氢和铁离子催化降解污染物的方法。在传统的芬顿反应中，芬顿试剂的最佳ph值在2～4范围内，在处理有机污染物的时候需要对废水进行酸性处理，并且铁离子的加入通常会导致大量的沉淀物生成，需要进行后续的沉淀处理，增加了处理成本和操作难度。

2、因此，有必要提供一种能够减少或避免沉淀物生成的、高效处理有机污染物的分离装置。

技术实现思路

1、针对上述问题，本实用新型提供一种类芬顿反应耦合管式膜分离装置。

2、本实用新型的目的可以通过以下方案实现：

3、本实用新型提供一种类芬顿反应耦合管式膜分离装置，其特征在于，包括：反应罐体和原料输送泵；所述反应罐体从上到下依次设置有回流区、管式膜区、撞击流区、沉降区；

4、所述回流区的顶部与所述原料输送泵的入口连通；

5、所述管式膜区的两侧面与产物出口连通；

6、所述撞击流区上下两端设置有第一多孔挡板、第二多孔挡板，其内部设置有若干载硫酸铜sap颗粒；所述撞击流区连通所述原料输送泵的出口及h2o2装置；

7、所述沉降区的底部设置有凝聚相出口。

8、进一步地，所述撞击流区的两侧面设置有两个输送入口，两个所述输送入口通过第一输水管道与所述原料输送泵的出口连通，两个所述输送入口通过所述第一输水管道连通h2o2装置；

9、所述回流区的顶部通过第二输水管道与所述原料输送泵的入口连通；

10、所述管式膜区的两侧面设置有两个分离出口，两个所述分离出口通过第三输水管道与所述产物出口连通。

11、进一步地，两个所述输送入口处于同一平面且相向设置。

12、进一步地，与所述产物出口并联设置有气体反冲入口、药剂反冲入口；与所述凝聚相出口并联设置有药剂反冲出口。

13、进一步地，所述第一多孔挡板的孔的直径为1cm，所述第二多孔挡板的孔的直径为1cm。

14、进一步地，所述产物出口设置有产物出口控制阀，所述气体反冲入口设置有气体反冲入口控制阀，所述药剂反冲入口设置有药剂反冲入口控制阀。

15、进一步地，所述药剂反冲出口设置有药剂反冲出口控制阀，所述凝聚相出口设置有凝聚相出口控制阀。

16、进一步地，所述载硫酸铜sap颗粒为球体，直径为1.2～1.4cm。

17、进一步地，若干所述载硫酸铜sap颗粒的总体积与所述撞击流区的体积比值为5％。

18、进一步地，所述管式膜区内的管式膜内设置有多孔锚形结构。

19、与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：

20、本实用新型通过原料输送泵将原料分成两股流体进入反应罐体的撞击流区，形成撞击流，增加反应速率和效果；同时在撞击流区存在若干载硫酸铜sap颗粒，载硫酸铜sap颗粒与原料中的h2o2混合充当催化剂发生类芬顿反应，可以减少或避免沉淀物的生产；随着撞击带来的巨大动能，使h2o2与载硫酸铜sap颗粒充分混合加快了类芬顿反应速率，生成高活性的羟基自由基(·oh)具有强氧化性，将原料中大量有机污染物进行降解处理；经过类芬顿反应后的原料进入管式膜区进行二次处理，进行充分净化，净化后的产物通过产物出口排出；未完全处理的原料通过回流区回到原料输送泵入口，进行重新处理。

21、本实用新型的铜类芬顿反应在中性到酸性条件下都能够进行，可以减少或避免沉淀物的生成，载硫酸铜sap颗粒作为催化剂可重复使用。相比传统芬顿反应，铜类芬顿反应具有更好的应用前景，能够更高效处理含有有机污染物的废水和土壤，减少对环境的污染和破坏。

22、本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种类芬顿反应耦合管式膜分离装置，其特征在于，包括：反应罐体和原料输送泵(15)；所述反应罐体从上到下依次设置有回流区(16)、管式膜区(5)、撞击流区(8)、沉降区(17)；

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述撞击流区(8)的两侧面设置有两个输送入口，两个所述输送入口通过第一输水管道(14)与所述原料输送泵(15)的出口连通，两个所述输送入口通过所述第一输水管道(14)连通h2o2装置(9)；

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，两个所述输送入口处于同一平面且相向设置。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，与所述产物出口并联设置有气体反冲入口、药剂反冲入口；

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一多孔挡板(6)的孔的直径为1cm，所述第二多孔挡板(11)的孔的直径为1cm。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述产物出口设置有产物出口控制阀(2)，所述气体反冲入口设置有气体反冲入口控制阀(1)，所述药剂反冲入口设置有药剂反冲入口控制阀(3)。

7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述药剂反冲出口设置有药剂反冲出口控制阀(12)，所述凝聚相出口设置有凝聚相出口控制阀(13)。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述载硫酸铜sap颗粒(10)为球体，直径为1.2～1.4cm。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，若干所述载硫酸铜sap颗粒(10)的总体积与所述撞击流区(8)的体积比值为5％。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述管式膜区(5)内的管式膜内设置有多孔锚形结构。

技术总结
本技术提供一种类芬顿反应耦合管式膜分离装置，包括：反应罐体和原料输送泵；所述反应罐体从上到下依次设置有回流区、管式膜区、撞击流区、沉降区；所述回流区的顶部与所述原料输送泵的入口连通；所述管式膜区的两侧面与产物出口连通；所述撞击流区上下两端设置有第一多孔挡板、第二多孔挡板，其内部设置有若干载硫酸铜SAP颗粒；所述撞击流区连通所述原料输送泵的出口及H<subgt;2</subgt;O<subgt;2</subgt;装置；所述沉降区的底部设置有凝聚相出口。本技术的铜类芬顿反应在中性到酸性条件下都能够进行，可以减少或避免沉淀物的生成，载硫酸铜SAP颗粒作为催化剂可重复使用，能够更高效处理含有有机污染物的废水和土壤，减少对环境的污染和破坏。

技术研发人员：许凯威,付希悦,董峰岩,曾婷,袁军,张歌珊,石文扬,张曦宇
受保护的技术使用者：武汉工程大学
技术研发日：20240204
技术公布日：2024/9/23