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常州废水处理芬顿方法

简要描述:

常州废水处理芬顿方法具有截留污水中的污染物的结构;芬顿反应器,以活性炭作为催化剂与过氧化氢反应生成羟基自由基;反应池,用于去除芬顿反应器中多余的过氧化氢;清水池,用于调节其内污水的PH值。本方案设计精巧,活性炭既作为吸附剂也作为催化剂,一来通过吸附作用使污染物形成富集,减少污染物的含量;同时活性炭催化H2O2形成·OH自由基,充分与污染物反应、降解,大大提高反应效率,并且,活性炭在反

  • 更新时间:2020-08-10
  • 产品型号:
  • 厂商性质:生产厂家
  • 产品品牌:蓝阳环保
  • 产品厂地:常州市
  • 访问次数:48
详细介绍
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常州废水处理芬顿方法本发明揭示了基于芬顿技术的污水处理系统及其处理方法,其中处理系统包括依次连接的砂滤罐,具有截留污水中的污染物的结构;芬顿反应器,以活性炭作为催化剂与过氧化氢反应生成羟基自由基;反应池,用于去除芬顿反应器中多余的过氧化氢;清水池,用于调节其内污水的PH值。本方案设计精巧,活性炭既作为吸附剂也作为催化剂,一来通过吸附作用使污染物形成富集,减少污染物的含量;同时活性炭催化H2O2形成·OH自由基,充分与污染物反应、降解,大大提高反应效率,并且,活性炭在反应过程中不作为反应物参加反应,活性炭的量不会随反应减少,因此大大降低了药剂使用量,省去了反复添加药剂的繁琐操作,同时减少污泥产量,降低了运行成本。 权利要求书

  1.基于芬顿技术的污水处理系统,其特征在于:包括依次连接的砂滤罐(2),具有截留污水中的污染物的结构;

  芬顿反应器(3),以活性炭(32)作为催化剂与过氧化氢反应生成羟基自由基以对污水中的污染物进行降解;

  反应池(4),用于去除芬顿反应器中多余的过氧化氢;

  清水池(5),用于调节其内污水的PH值。

  2.根据权利要求1所述的基于芬顿技术的污水处理系统,其特征在于:所述砂滤罐(2)与芬顿反应器(3)之间的管道上设置有用于添加过氧化氢的加料口(6)及位于所述加料口后端的管道混合器(7)。

  3.根据权利要求2所述的基于芬顿技术的污水处理系统,其特征在于:所述加药口(6)可拆卸地连接有自动加药管路(9)。

  4.根据权利要求1所述的基于芬顿技术的污水处理系统,其特征在于:所述芬顿反应器(3)是光助芬顿反应器。

  5.根据权利要求4所述的基于芬顿技术的污水处理系统,其特征在于:所述芬顿反应器(3)中的一组UV灯(33)嵌入在活性炭中,其中一个UV灯(33)与反应器(3)共轴,其他UV灯(33)呈圆形分布且以芬顿反应器(3)的轴线为圆心。

  6.根据权利要求1所述的基于芬顿技术的污水处理系统,其特征在于:所述反应池(4)内设置有搅拌器(41)及氧化还原电位检测仪(42)。

  7.基于芬顿技术的污水处理方法,其特征在于:包括如下步骤:

  S1,污水输送至砂滤罐进行过滤;

  S2,将砂滤罐的出水与过氧化氢混合后引入内部装有活性炭的芬顿反应器,通过光助芬顿反应对污水进行处理;

  S3,使芬顿反应器的出水引入反应池,清除池内污水中的过氧化氢以使污水的氧化还原电位达到0±0.1mV左右;

  S4,将反应池的出水引入清水池,并将其内的污水的pH值调节至6-9之间;

  S5,清水池的出水排放。

  8.根据权利要求7所述的基于芬顿技术的污水处理方法,其特征在于:在S1步骤中,所述生物污水的COD在100-150 mg/L之间。

  9.根据权利要求7所述的基于芬顿技术的污水处理方法,其特征在于:在S2步骤中,所述过氧化氢的质量分数在0.2±0.05%之间,芬顿反应器的进水PH值在6±0.5之间。

  10.根据权利要求7所述的基于芬顿技术的污水处理方法,其特征在于:在S2步骤中,在芬顿反应器内反应的同时进行紫外光照射,所述紫外光的波长254±5nm;有效紫外剂量为25±1mWs/cm2,在芬顿反应器的反应时间控制在1±0.1h之间。

  说明书

  基于芬顿技术的污水处理系统及其处理方法

  技术领域

  本发明涉及污水处理领域,尤其是基于芬顿技术的污水处理系统及其处理方法。

  背景技术

  化工、轻纺、制药、电镀等工业中所产生的大量工业废水,其具有成分复杂、种类繁多、COD浓度高、可生化性差、有毒有害等特定点,如不进行有效的控制和治理,将对环境造成无法挽救的污染和破坏,因此各种污水处理技术应运而生。

  其中芬顿类氧化处理就是其中的重要研究方向,芬顿反应主要是通过过氧化氢(H2O2)与二价铁离子的混合溶液将很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态,反应具有去除难降解有机污染物的高能力,在印染废水、含油废水、含酚废水、焦化废水、含硝基苯废水、二苯胺废水等废水处理中有很广泛的应用。

在芬顿类处理工艺中,UV/Fenton工艺又叫光助芬顿工艺被认为是前景的处理技术,其是普通Fenton工艺与UV/H2O2两种系统的复合,由于Fe2+和紫外线对H2O2的催化分解存在协同效应,光助芬顿工艺降低了Fe2+用量,提高了H2O2的利用率,提高了反应速率。

常州废水处理芬顿方法 但该工艺存在的主要问题是:

  (1)成本高、易形成二次污染。

  铁离子流失导致反应过程中需要不断添加亚铁试剂,铁离子的投加增加了水的色度,同时用碱中和后会形成大量铁泥,造成铁离子流失和二次污染,实际应用中,后续铁泥处理成本要远远大于投加药剂的成本和反应过程中的能耗。

  (2)H2O2利用率低。

  Fe2+和H2O2既是体系所需的催化剂和氧化剂,又是·OH的捕获剂,因此当其投入量不足时反应速率低,而投入量过高时,·OH的猝灭反应又使得H2O2的利用率降低。

  (3)Fenton体系pH适用范围窄。

  在Fenton反应中,Fe2+在强酸性条件下(一般pH为2-3)才能有效催化H2O2产生·OH,因此需在反应前调节水体的pH值,容易对反应设备产生腐蚀等问题。反应结束后需要用大量的碱中和水体中的酸,增加了处理成本,同时也使得水体中的盐度升高,增加了后续的处理难度。

  发明内容

  本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题,提供一种基于芬顿技术的污水处理系统及其处理方法。

  本发明的目的通过以下技术方案来实现:

  基于芬顿技术的污水处理系统,包括依次连接的

  砂滤罐,具有截留污水中的污染物的结构;

  芬顿反应器,通过芬顿反应对经过其内的污水进行处理,具体是以活性炭作为催化剂与过氧化氢反应生成羟基自由基以对污水中的污染物进行降解;

  反应池,用于去除芬顿反应器中多余的过氧化氢;

  清水池,用于调节其内污水的PH值。

  优选的,所述的基于芬顿技术的污水处理系统中,所述砂滤罐与芬顿反应器之间的管道上设置有用于添加过氧化氢的加料口及位于所述加料口后端的管道混合器。

  优选的,所述的基于芬顿技术的污水处理系统中,所述芬顿反应器是光助芬顿反应器。

  优选的,所述的基于芬顿技术的污水处理系统中,所述芬顿反应器中的一组UV灯嵌入在活性炭中,其中一个UV灯与反应器共轴,其他UV灯呈圆形分布且以芬顿反应器的轴线为圆心。

  优选的,所述的基于芬顿技术的污水处理系统中,所述反应池内设置有搅拌器。

  基于芬顿技术的污水处理方法,包括如下步骤:

  S1,污水输送至砂滤罐进行过滤;

  S2,将砂滤罐的出水与过氧化氢混合后引入内部装有活性炭的芬顿反应器,通过光助芬顿反应对污水进行处理;

  S3,使芬顿反应器的出水引入反应池,清除池内污水中的过氧化氢以使污水的氧化还原电位达到0±0.1mV左右;

  S4,将反应池的出水引入清水池,并将其内的污水的pH值调节至6-9之间;

  S5,清水池的出水排放。

  优选的,所述的基于芬顿技术的污水处理方法中,在S1步骤中,所述生物污水的COD在100-150mg/L之间。

  优选的,所述的基于芬顿技术的污水处理方法中,在S2步骤中,过氧化氢的添加量为0.2±0.05%,芬顿反应器的进水PH值在6±0.5之间。

  优选的,所述的基于芬顿技术的污水处理方法中,在S2步骤中,在芬顿反应器内反应的同时进行紫外光照射,所述紫外光的波长254±5nm;有效紫外剂量为25±1mWs/cm2。

  优选的,所述的基于芬顿技术的污水处理方法中,在S2步骤中,在芬顿反应器的反应时间控制在1±0.1h之间

  本发明技术方案的优点主要体现在:

  本方案设计精巧,结构简单,活性炭既作为吸附剂也作为催化剂,一来通过吸附作用使污染物吸附在活性炭表面,形成富集,减少污染物的含量;同时活性炭催化H2O2形成·OH自由基,充分与污染物反应、降解,大大提高反应效率,并且,活性炭在反应过程中不作为反应物参加反应,活性炭的量不会随反应减少,因此大大降低了药剂使用量,省去了反复添加药剂的繁琐操作,同时减少污泥产量,降低了运行成本。

  本技术直接使用商用活性炭即可,不需要制备,解决了传统非均相Fenton技术使用的催化剂制备成本较高,易于获取、便于应用且降低了使用成本。

  采用活性炭催化和UV结合,拓宽了反应体系的pH适用范围,在中性条件下就能达到较好的处理效果。

  将过氧化氢的添加口设置在管道上,能够简化芬顿反应器的结构,同时通过混合器在进入芬顿反应器之间实现均匀混合,有利于后续在反应时使生成的·OH自由基均匀的分布在污水的区域,从而实现各污水各区域污染物的充分降解,改善处理效果,结合加药管路,可以降低加药难度及操作危险性,实现效率和安全性的统一。

  另外,相对于通过物体负载金属或金属氧化物作为催化剂的类芬顿技术,提高了催化剂的稳定性,不需要担心因金属流失而导致催化剂催化效果下降,并且避免了金属离子的二次污染。

  增加UV系统,利用UV和活性炭对过氧化氢催化分解存在协同效应,可提高H2O2的利用率,并使得氧化能力增强,在处理高浓度、难降解和有毒有害废水方面表现出更多优势;另外,通过UV灯管的合理分布,能够有效的实现均匀的协同的作用,以改善协同效果。

 


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