本發明涉及環境保護中的污水處理，具體為一種替代傳統亞鐵的芬頓復合鐵污泥減量設備。
背景技術：
1、在工業廢水、市政污水等難降解污染物處理領域，芬頓氧化工藝因能通過氧化劑（如過氧化氫）與催化活性源協同生成強氧化性羥基自由基（?oh），實現cod、色度等污染物深度降解，成為主流處理技術之一。傳統芬頓工藝的核心催化體系依賴亞鐵鹽（如feso4?7h2o）作為活性源，通過fe2?/fe3?的價態循環激發氧化劑分解，完成污染物降解反應。
2、然而，傳統芬頓工藝存在一項核心且未被有效解決的技術瓶頸：為保障催化效率需投加足量亞鐵鹽，而fe2?在反應中會被氧化為fe3?，并與水體中oh?結合形成大量fe(oh)3膠體沉淀，直接導致污泥產量激增。數據顯示，處理每噸高濃度有機廢水時，傳統工藝僅鐵基污泥排放量就達50-100kg，后續污泥脫水、干化、填埋等處置成本占整體廢水處理成本的40%以上；同時，過量亞鐵鹽投加易導致出水總鐵超標，需額外增設除鐵單元，進一步增加工藝復雜度與投資成本。
3、盡管業內嘗試通過優化亞鐵鹽投加比例、聯用磁分離等方式緩解污泥問題，但均未突破“依賴亞鐵鹽提供催化活性源”的本質，污泥減量效果僅10%-20%，無法從根本上解決污泥激增痛點。在此背景下，研發一種無需投加傳統亞鐵鹽、能從源頭削減污泥產量的芬頓反應設備，成為行業迫切的技術需求。
技術實現思路
1、本發明的目的在于提供一種替代傳統亞鐵的芬頓復合鐵污泥減量設備，以解決傳統芬頓工藝依賴投加亞鐵鹽導致污泥產量激增、后續處理成本高昂且減量效果有限的核心問題。
2、為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種替代傳統亞鐵的芬頓復合鐵污泥減量設備，包括芬頓復合鐵催化反應池、曝氣擴散機構、化學藥劑投加系統、負載型復合鐵催化床層以及兩組對稱設置的機械密封攪拌總成；
3、所述芬頓復合鐵催化反應池內部下端設置有所述機械密封攪拌總成，內部底面中央安裝有水流態分布盒，所述水流態分布盒的一端延伸出芬頓復合鐵催化反應池下端外且固定連接有污水導輸管；所述芬頓復合鐵催化反應池內部上端設置有所述負載型復合鐵催化床層；
4、所述芬頓復合鐵催化反應池外端一側連接有穩固支架，所述穩固支架上端安裝有所述曝氣擴散機構；所述芬頓復合鐵催化反應池外端另一側放置有所述化學藥劑投加系統。
5、優選的，所述負載型復合鐵催化床層的上端放置有兩個過濾罩，兩個所述過濾罩內部均放置有抽水泵，所述抽水泵上端均固定連接有排水管。
6、優選的，所述芬頓復合鐵催化反應池上端兩側表面分別固定焊接有支撐板，兩個所述支撐板的下端分別安裝有同步電機，兩個所述支撐板的兩側表面分別開設有導向槽，所述導向槽內部均安裝有導向螺桿，所述導向螺桿的下端均對應連接在同步電機的輸出端。
7、優選的，所述負載型復合鐵催化床層包括貼合設置在芬頓復合鐵催化反應池內壁的載體凈化槽，所述載體凈化槽的上端表面四周分別焊接有l形連接板，所述l形連接板的上端分別對應套接在導向槽的內部，且上端中央分別與導向螺桿為螺紋套接。
8、優選的，所述載體凈化槽的下端底面排列開設有若干個耐腐蝕濾網格，內部底端填充有高比表面積復合鐵負載陶粒填料層，內部中央連接有湍流傳質強化隔板；所述湍流傳質強化隔板的表面排列開設有若干個網槽，所述網槽內部均填充有活性炭或陶瓷球；所述湍流傳質強化隔板的上端填充有中粒徑石英砂濾層，所述過濾罩對應放置在中粒徑石英砂濾層的上端。
9、優選的，所述化學藥劑投加系統包括混合罐、抽液泵、計量單元、專用藥儲罐、輸送管一、輸送管二、安裝板以及抗堵噴嘴；
10、所述混合罐和專用藥儲罐分別平行設置在芬頓復合鐵催化反應池外端，所述混合罐的上端固定安裝有抽液泵，所述抽液泵的上端連接有計量單元；所述專用藥儲罐的上端固定連接有輸送管一，所述輸送管一的另一端對應連接在抽液泵的接收端；
11、所述芬頓復合鐵催化反應池內部內壁中央兩側分別安裝有安裝板，所述安裝板的內側均排列安裝有若干個抗堵噴嘴，所述安裝板的內側表面固定連接有輸送管二，所述輸送管二的另一端貫穿芬頓復合鐵催化反應池的外端且對應連接在混合罐的內部下端。
12、優選的，所述機械密封攪拌總成設置為兩組且分別設置在芬頓復合鐵催化反應池內部底面兩側，每組均包括固定焊接在芬頓復合鐵催化反應池內部底面的密封盒，所述密封盒的內部上端均設置有空心立柱，所述空心立柱的下端外端固定安裝有從動齒盤，上端延伸出密封盒的上端外；
13、兩個所述空心立柱的上端表面四周分別焊接連接有若干個空心支桿，所述空心支桿的兩側表面均固定連接有攪拌槳，所述攪拌槳的頂端表面排列開設有若干個排氣孔。
14、優選的，兩個所述密封盒內部一端均固定連接有連接桿，所述連接桿的上端表面固定安裝有驅動齒盤，下端表面固定安裝有從動斜面齒盤；所述從動斜面齒盤的上端一側設置有驅動斜面齒盤，所述驅動斜面齒盤的軸心均固定連接有轉動桿，所述轉動桿的另一端分別延伸出芬頓復合鐵催化反應池的下端外且固定連接有變頻電機；
15、所述從動齒盤與驅動齒盤嚙合傳動配合，所述從動斜面齒盤與驅動斜面齒盤嚙合傳動配合。
16、優選的，所述曝氣擴散機構包括通過螺栓固定安裝在穩固支架上表面的靜音空壓機，所述靜音空壓機的前端密封連接有空氣過濾器，所述空氣過濾器的兩側分別密封連通有曝氣干管；兩個所述曝氣干管的另一端分別貫穿芬頓復合鐵催化反應池以及密封盒的外端側壁，且對應延伸至兩個空心立柱的內部下端并與空心立柱內部連通。
17、與現有技術相比，本發明的有益效果是：
18、本發明通過高比表面積復合鐵負載陶粒填料層替代亞鐵鹽投加，復合鐵以化學鍵固定于陶粒表面，僅釋放催化活性位點參與反應且自身不流失，從源頭避免大量鐵基沉淀生成，污泥產量較傳統工藝降低60%以上，大幅縮減污泥處理的人力、設備及耗材成本。
19、本發明曝氣氣體經空心立柱、攪拌槳排氣孔隨攪拌形成細密氣泡，配合霧化抗堵噴嘴精準投加藥劑，疊加湍流傳質強化隔板的湍流效應，使羥基自由基生成效率較傳統工藝提升30%以上，同時計量單元實時調控藥劑流量，避免過量投加，藥劑利用率提升40%以上。
20、本發明通過同步電機驅動導向螺桿，可實現負載型復合鐵催化床層整體升降，填料更換無需拆解設備，維護時間縮短；機械密封攪拌總成采用密封盒完全隔離傳動部件與污水，避免腐蝕，設備核心傳動組件壽命延長至傳統設備的1.5倍以上；同時抗堵噴嘴配合混合罐藥劑稀釋功能，可有效避免結晶堵塞。
1.一種替代傳統亞鐵的芬頓復合鐵污泥減量設備，其特征在于：包括芬頓復合鐵催化反應池（1）、曝氣擴散機構（3）、化學藥劑投加系統（4）、負載型復合鐵催化床層（5）以及兩組對稱設置的機械密封攪拌總成（6）；
2.根據權利要求1所述的一種替代傳統亞鐵的芬頓復合鐵污泥減量設備，其特征在于：所述負載型復合鐵催化床層（5）的上端放置有兩個過濾罩（8），兩個所述過濾罩（8）內部均放置有抽水泵（81），所述抽水泵（81）上端均固定連接有排水管（82）。
3.根據權利要求1所述的一種替代傳統亞鐵的芬頓復合鐵污泥減量設備，其特征在于：所述芬頓復合鐵催化反應池（1）上端兩側表面分別固定焊接有支撐板（11），兩個所述支撐板（11）的下端分別安裝有同步電機（13），兩個所述支撐板（11）的兩側表面分別開設有導向槽，所述導向槽內部均安裝有導向螺桿（12），所述導向螺桿（12）的下端均對應連接在同步電機（13）的輸出端。
4.根據權利要求3所述的一種替代傳統亞鐵的芬頓復合鐵污泥減量設備，其特征在于：所述負載型復合鐵催化床層（5）包括貼合設置在芬頓復合鐵催化反應池（1）內壁的載體凈化槽（51），所述載體凈化槽（51）的上端表面四周分別焊接有l形連接板（52），所述l形連接板（52）的上端分別對應套接在導向槽的內部，且上端中央分別與導向螺桿（12）為螺紋套接。
5.根據權利要求4所述的一種替代傳統亞鐵的芬頓復合鐵污泥減量設備，其特征在于：所述載體凈化槽（51）的下端底面排列開設有若干個耐腐蝕濾網格，內部底端填充有高比表面積復合鐵負載陶粒填料層（53），內部中央連接有湍流傳質強化隔板（54）；所述湍流傳質強化隔板（54）的表面排列開設有若干個網槽，所述網槽內部均填充有活性炭或陶瓷球；所述湍流傳質強化隔板（54）的上端填充有中粒徑石英砂濾層（55），所述過濾罩（8）對應放置在中粒徑石英砂濾層（55）的上端。
6.根據權利要求1所述的一種替代傳統亞鐵的芬頓復合鐵污泥減量設備，其特征在于：所述化學藥劑投加系統（4）包括混合罐（41）、抽液泵（42）、計量單元（43）、專用藥儲罐（44）、輸送管一（45）、輸送管二（46）、安裝板（47）以及抗堵噴嘴（48）；
7.根據權利要求1所述的一種替代傳統亞鐵的芬頓復合鐵污泥減量設備，其特征在于：所述機械密封攪拌總成（6）設置為兩組且分別設置在芬頓復合鐵催化反應池（1）內部底面兩側，每組均包括固定焊接在芬頓復合鐵催化反應池（1）內部底面的密封盒（61），所述密封盒（61）的內部上端均設置有空心立柱（62），所述空心立柱（62）的下端外端固定安裝有從動齒盤（66），上端延伸出密封盒（61）的上端外；
8.根據權利要求7所述的一種替代傳統亞鐵的芬頓復合鐵污泥減量設備，其特征在于：兩個所述密封盒（61）內部一端均固定連接有連接桿（67），所述連接桿（67）的上端表面固定安裝有驅動齒盤（69），下端表面固定安裝有從動斜面齒盤（68）；所述從動斜面齒盤（68）的上端一側設置有驅動斜面齒盤（611），所述驅動斜面齒盤（611）的軸心均固定連接有轉動桿（612），所述轉動桿（612）的另一端分別延伸出芬頓復合鐵催化反應池（1）的下端外且固定連接有變頻電機（610）；
9.根據權利要求7所述的一種替代傳統亞鐵的芬頓復合鐵污泥減量設備，其特征在于：所述曝氣擴散機構（3）包括通過螺栓固定安裝在穩固支架（2）上表面的靜音空壓機（31），所述靜音空壓機（31）的前端密封連接有空氣過濾器（32），所述空氣過濾器（32）的兩側分別密封連通有曝氣干管（33）；兩個所述曝氣干管（33）的另一端分別貫穿芬頓復合鐵催化反應池（1）以及密封盒（61）的外端側壁，且對應延伸至兩個空心立柱（62）的內部下端并與空心立柱（62）內部連通。