1.一种三相单挡板内环流芬顿流化床处理装置,包括流化床反应器塔体(1)、循环管路(2)、进水管路(3)、加药管路(4)、出水管路(5)、进气管(9),其特征在于:所述流化床反应器塔体(1)顶部敞口,靠近顶部敞口的流化床反应器塔体侧壁上设有出水管路(5),所述流化床反应器塔体底部设有均匀布水器(11),所述的布水器与位于所述流化床反应器塔体底部的进水口(16)连通,塔体高度1/2处以上水平安装有固液分离器(12),所述固液分离器(12)上方靠近所述固液分离器(12)的流化床反应器塔体的侧壁上设有的循环接口(15);所述的固液分离器(12)将所述流化床反应器塔体(1)分为上下两部分,所述固液分离器(12)以下部分为流化床芬顿反应区,所述芬顿反应区一侧设有光源装置(13),反应区内还设有竖直的单挡板(14),所述的单挡板(14)的一个侧边固定在所述的流化床反应器塔体(1)侧壁上;所述的循环管路(2)一端与所述流化床反应器塔体固液分离器上方的侧壁上设有的循环接口(15)连接,另一端与位于所述塔体底部的进水口(16)连通,所述的循环管路(2)中间布置有设有截止阀(8)的连接管路(31),所述的连接管路(31)与进水管路3连通,所述的连接管路(31)与所述的进水管路(3)之间设有加压泵(61);所述循环管路(2)靠近进水口(16)的位置与连接管路之间设有循环泵(21);
所述的流化床芬顿反应区靠近均匀布水器的塔体侧壁位置设有进料口(17);所述的加药管路(4)包括FeSO4加药管路(41)和双氧水加药管路(42),所述FeSO4加药管路与双氧水加药管路各自通过相应的加压泵(63)(64)与进料口(17)连接,所述进气管(9)也通过空气泵(62)与所述的进料口(17)连通。
2.如权利要求1所述的三相单挡板内环流芬顿流化床处理装置,其特征在于所述单挡板(14)所在的平面落在与所述的平面垂直的通过所述流化床反应器塔体(1)的中心轴的圆截面的直径的2/3处。
3.如权利要求1所述的三相单挡板内环流芬顿流化床处理装置,其特征在于:所述FeSO4加药管路(41)、双氧水加药管路(42)、连接管路(31)、进气管(7)均设有相应流量计。
4.如权利要求1所述的三相单挡板内环流芬顿流化床处理装置,其特征在于:所述循环管路(2)、加药管路(4)、出水管路(5)、进气管(9)均设有截止阀。
5.如权利要求1所述的三相单挡板内环流芬顿流化床处理装置,其特征在于:所述加药管路(4)及出水管路(5)均安装有滤网,所述滤网目数为200~300目。
6.如权利要求1所述的三相单挡板内环流芬顿流化床处理装置,其特征在于:所述均匀布水器(11)为圆饼形,所述的圆饼形表面上均匀分布有出水孔。
7.如权利要求6所述的三相单挡板内环流芬顿流化床处理装置,其特征在于:所述的圆饼形表面上均匀开孔30-50个,每个孔径为2-10mm。
8.如权利要求1所述的三相单挡板内环流芬顿流化床处理装置,其特征在于:所述出水管路(5)位于循环接口(15)上方的流化床反应器塔体侧壁上。
9.一种应用权利要求1~6之一所述的三相单挡板内环流芬顿流化床处理装置处理废水的工艺,其特征在于包括如下步骤:
(1)将待处理的废水稀释到COD 400~900mg/L,调节pH到3~4,依次通过进水管路(3)、连接管路(31)及循环泵(21)注入到流化床反应器中,通过连接管路上的流量计控制废水流量为20~50mL/min;在反应开始前通过FeSO4加药管路(41)向反应器鼓入占稀释后的废水质量5~10wt%的铁屑;
(2)当废水液面上升至逼近固液分离器(12)时,打开光源装置(13),关闭进水管路(31),循环泵(21)继续工作,打开进气管(9),此时鼓入的空气推动废水在流化床芬顿反应区内循环流动,通过控制流量计使空气流量保持在200~1000mL/min;
(3)在液面到达固液分离器(12)以上并淹没循环接口(15)后,部分废水通过循环管路(2)重新进入到反应器,此时打开进水管路(31)和加药管路(4),将配置好的H2O2水溶液从双氧水加药管路(42)鼓入到反应器中,控制流量为5~10mL/min,鼓入流化床反应器后H2O2的物质的量浓度为0.001~0.01mol/L;
同时将配置好的FeSO4水溶液和/或铁负载的固体催化剂溶液从FeSO4加药管路(41)鼓入到反应器中,配置好的所述H2O2水溶液中H2O2与配置好的FeSO4水溶液和/或铁负载的固体催化剂溶液中Fe2+的物质的量比为5~20:1;所述铁负载的固体催化剂为Fe2+负载量为5~
10%的固体催化剂;
此时均匀布水器(11)出水保持一定的上升速度,流化床反应器中液体在单挡板(14)两侧循环流动,铁负载的固体催化剂、铁屑呈流化态;Fe2+与H2O2发生氧化反应生成的Fe3+以结晶沉淀的方式吸附在铁负载的固体催化剂和铁屑表面;
(4)在经过固液分离器后,废水中的铁屑和铁负载的固体催化剂被分离,处理后的清水从出水管路的溢流孔溢流出来。
10.如权利要求8所述的方法,其特征在于:所述的铁负载的固体催化剂以粒径均为2~
4mm的颗粒活性炭、砖粒或石英砂为载体,通过配制FeSO4溶液利用浸渍煅烧或共沉淀法将Fe2+负载到上述载体中,控制Fe2+负载量为5~10%,即为所述铁负载的固体催化剂。