處理高濃度難生物降解有機(jī)廢水的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種處理高濃度難生物降解有機(jī)廢水的裝置，該裝置系統(tǒng)包括Fenton反應(yīng)器、電絮凝裝置、脈沖電源和沉淀池，所述Fenton反應(yīng)器與電絮凝裝置之間通過管道連接，所述脈沖電源與電絮凝裝置連接，所述電絮凝裝置還通過管道與所述沉淀池相連；所述電絮凝裝置內(nèi)設(shè)置有極板反應(yīng)區(qū)和氣浮區(qū)。與現(xiàn)有的相比，本實(shí)用新型保護(hù)的處理高濃度難生物降解有機(jī)廢水的裝置提高了難生物降解有機(jī)污染物的去除效率。
【專利說明】處理高濃度難生物降解有機(jī)廢水的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種廢水處理設(shè)備，特別涉及一種處理高濃度難生物降解有機(jī)廢水的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，印染、制藥、化工和石油等行業(yè)的迅速發(fā)展，產(chǎn)生了大量含有難生物降解有機(jī)污染物的廢水，給生態(tài)環(huán)境帶來了極大的危害。該類廢水具有高濃度、高色度、毒性強(qiáng)和穩(wěn)定性好等特征，傳統(tǒng)的生化處理工藝效果差，其它物理和化學(xué)方法要么處理效果不好，要么處理成本高，因此對該類廢水的處理一直是國內(nèi)外污水處理界公認(rèn)的難題。為此，人們一直不懈地尋找經(jīng)濟(jì)且處理效果好的新的處理工藝，提出了如特種生物法、高級(jí)氧化技術(shù)、膜法等，但用于工程處理實(shí)踐且處理效果和經(jīng)濟(jì)性都好的實(shí)用工藝卻沒有。
[0003]高級(jí)氧化技術(shù)(簡稱Α0Ρ)的顯著特點(diǎn)是通過產(chǎn)生氧化能力極強(qiáng)的羥基自由基(OH)將廢水中的有機(jī)污染物分解，甚至徹底氧化成二氧化碳、水和無機(jī)鹽。Fenton氧化法為高級(jí)氧化技術(shù)中的一種，應(yīng)用于環(huán)境污染物處理領(lǐng)域雖然具有較好的處理水中難降解有機(jī)污染物的效果，但在實(shí)際應(yīng)用中存在以下不足=DH2O2利用率低，有機(jī)污染物降解不完全。2)簡單的Fenton反應(yīng)必須在PH〈3的酸性介質(zhì)中進(jìn)行，極低的酸度要求增加了水處理成本。
[0004]電絮凝(Electric Rocoagulation, EC)是在外電場作用下使可溶性陽極(犧牲陽極)產(chǎn)生大量陽離子對廢水進(jìn)行絮凝，從而將污染物去除的水質(zhì)凈化技術(shù)，它兼具電化學(xué)氧化、絮凝和氣浮三者的特點(diǎn)。電絮凝處理廢水，一般不需要添加化學(xué)藥劑。但是，電絮凝存在以下不足:1)電絮凝技術(shù)在很大程度上依賴水溶液的化學(xué)特性，尤其是傳導(dǎo)性，因此某些水質(zhì)需要外加電解質(zhì)提高電導(dǎo)率。2)水樣本身的理化性質(zhì)對電絮凝處理效果有明顯的影響。3)極板易形成氧化膜而鈍化，影響電絮凝的處理效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的就在于提供一種處理高濃度難生物降解有機(jī)廢水的裝置，該處理高濃度難生物降解有機(jī)廢水的裝置提高了難生物降解有機(jī)污染物的去除效率。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種處理高濃度難生物降解有機(jī)廢水的裝置，該裝置系統(tǒng)包括Fenton反應(yīng)器、電絮凝裝置、脈沖電源和沉淀池，所述Fenton反應(yīng)器與電絮凝裝置之間通過管道連接，所述脈沖電源與電絮凝裝置連接，所述電絮凝裝置還通過管道與所述沉淀池相連；所述電絮凝裝置內(nèi)設(shè)置有極板反應(yīng)區(qū)和氣浮區(qū)。
[0007]作為優(yōu)選，所述電絮凝裝置氣浮區(qū)設(shè)置有刮渣機(jī)；所述脈沖電源為大功率高頻軟開關(guān)電源。
[0008]作為優(yōu)選，所述Fenton反應(yīng)器為動(dòng)態(tài)反應(yīng)器，該動(dòng)態(tài)反應(yīng)器通過控制進(jìn)入動(dòng)態(tài)反應(yīng)器的廢水流入速度和Fenton試劑流入速度來進(jìn)行動(dòng)態(tài)反應(yīng)。
[0009]作為優(yōu)選，所述電絮凝裝置電極為鐵板電極。[0010]作為優(yōu)選，所述電絮凝裝置電極為銅鐵復(fù)合電極。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0012]①傳統(tǒng)的Fenton反應(yīng)發(fā)生在一個(gè)靜態(tài)容器或反應(yīng)室中，由于H2O2和Fe3+的低效率反應(yīng)，限制了 Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，從而極大地降低了產(chǎn)生OH自由基的效率，浪費(fèi)了大量和價(jià)格不菲的H2O2，導(dǎo)致了使用成本高居不下，工藝技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性能差。而本實(shí)用新型采用犧牲鐵陽極電絮凝的使用，在電場作用下打破了限制Fenton反應(yīng)高效率發(fā)生Fe3+和Fe2+的低效率平衡，提高了 Fenton反應(yīng)的效率，減少了 H2O2的使用量，保證了污染物的脫除效果。當(dāng)Fenton反應(yīng)和電絮凝在同一過程發(fā)生時(shí),應(yīng)Fenton反應(yīng)需要投加的Fenton試劑鐵鹽和H2O2的分解提高了廢水溶液的電導(dǎo)率，改善了溶液的導(dǎo)電性能，強(qiáng)化了電絮凝的效果。因此Fenton高級(jí)氧化技術(shù)和電絮凝技術(shù)協(xié)同應(yīng)用強(qiáng)化了 Fenton反應(yīng)和電絮凝過程,提高了 H2O2的使用效率，減少了 Fe2+的投入量，增強(qiáng)了電絮凝過程，有效降低了運(yùn)營成本，提高了難生物降解有機(jī)污染物的去除效率。。
[0013]②傳統(tǒng)的電絮凝技術(shù)使用直流電源，鈦極板或石墨+鐵極板結(jié)構(gòu)，電極材料昂貴，使用成本高，尤其是發(fā)生在電極上的鈍化現(xiàn)象限制了高電流密度場的建立和絮凝劑的提供，其效果受到了抑制。而本實(shí)用新型采用普通鐵板電極，價(jià)格低廉，鐵陽極的使用為Fenton反應(yīng)提供源源不斷的Fe2+，同時(shí)減少了外源性的Fe2+投入量。電解中產(chǎn)生的H2O2和Fe3+被氧化成Fe2+強(qiáng)化了反應(yīng)，促進(jìn)了 Fenton反應(yīng)的進(jìn)行，減少了 H2O2的外源性投入。銅鐵復(fù)合電極的配置，進(jìn)一步強(qiáng)化了自由基的氧化過程，增強(qiáng)了污染物的去除效果。因此脈沖電源的使用和鐵銅電極配置進(jìn)一步強(qiáng)化了 Fenton技術(shù)和電絮凝技術(shù)協(xié)同作用的效率，減少了鐵陽極的消耗，大幅度地降低了電能消耗。
[0014]③脈沖電源以“供電-斷電-供電”不斷重復(fù)的方式供電，與傳統(tǒng)的電絮凝技術(shù)相t匕，脈沖電絮凝過程中施加的是脈沖信號(hào)，因而電極上發(fā)生的反應(yīng)時(shí)斷時(shí)續(xù)，有利于電極表面的擴(kuò)散，從而大大降低了電極的濃差極化導(dǎo)致的電極鈍化。而且由于脈沖間歇過程中，實(shí)際通電時(shí)間遠(yuǎn)小于電絮凝處理的總反應(yīng)時(shí)間，因而脈沖電絮凝技術(shù)可以有效地、大幅度地降低能耗。
[0015]④傳統(tǒng)的電絮凝由于受電源、極板材料和設(shè)備結(jié)構(gòu)的限制，單個(gè)設(shè)備處理能力較小，單臺(tái)設(shè)備一般小于lm3/h，污水處理量小，技術(shù)工業(yè)化運(yùn)用受到了極大地限制。而本實(shí)用新型通過巧妙的流程設(shè)計(jì)，裝置結(jié)構(gòu)配置和先進(jìn)脈沖電源的選用，提高了裝置的處理能力，保證了一體化裝置內(nèi)實(shí)現(xiàn)Fenton反應(yīng)和電絮凝技術(shù)協(xié)同作用工藝目的的實(shí)現(xiàn)，使得電絮凝反應(yīng)室的處理能力提高十倍，達(dá)到了 10m3/h以上。
[0016]⑤采用本實(shí)用新型的裝置，同傳統(tǒng)的Fenton反應(yīng)裝置和電絮凝裝置相比較，電耗節(jié)約約50%以上，H2O2的使用效率提高60%以上，且獲得了良好的對難降解有機(jī)廢水的去除效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。[0019]如圖1所示的處理高濃度難生物降解有機(jī)廢水的裝置，該裝置系統(tǒng)包括Fenton反應(yīng)器2、電絮凝裝置3、脈沖電源4和沉淀池5 ,Fenton反應(yīng)器2與電絮凝裝置3之間通過管道連接，脈沖電源4與電絮凝裝置3連接，電絮凝裝置3還通過管道與沉淀池5相連。
[0020]電絮凝裝置3內(nèi)設(shè)置有極板反應(yīng)區(qū)6和氣浮區(qū)7。電絮凝裝置3電極可以為鐵板電極，也可以采用銅鐵復(fù)合電極。
[0021]電絮凝裝置3氣浮區(qū)7設(shè)置有刮渣機(jī)8，脈沖電源4為大功率高頻軟開關(guān)電源。
[0022]Fenton反應(yīng)器2為動(dòng)態(tài)反應(yīng)器,該動(dòng)態(tài)反應(yīng)器通過控制進(jìn)入動(dòng)態(tài)反應(yīng)器的廢水I流入速度和Fenton試劑流入速度來進(jìn)行動(dòng)態(tài)反應(yīng)。
[0023]廢水I經(jīng)Fenton反應(yīng)器2、電絮凝裝置3和沉淀池5后排出。
【權(quán)利要求】
1.一種處理高濃度難生物降解有機(jī)廢水的裝置，其特征在于:該裝置系統(tǒng)包括Fenton反應(yīng)器、電絮凝裝置、脈沖電源和沉淀池，所述Fenton反應(yīng)器與電絮凝裝置之間通過管道連接，所述脈沖電源與電絮凝裝置連接，所述電絮凝裝置還通過管道與所述沉淀池相連；所述電絮凝裝置內(nèi)設(shè)置有極板反應(yīng)區(qū)和氣浮區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理高濃度難生物降解有機(jī)廢水的裝置，其特征在于:所述電絮凝裝置氣浮區(qū)設(shè)置有刮渣機(jī)；所述脈沖電源為大功率高頻軟開關(guān)電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理高濃度難生物降解有機(jī)廢水的裝置，其特征在于:所述Fenton反應(yīng)器為動(dòng)態(tài)反應(yīng)器，該動(dòng)態(tài)反應(yīng)器通過控制進(jìn)入動(dòng)態(tài)反應(yīng)器的廢水流入速度和Fenton試劑流入速度來進(jìn)行動(dòng)態(tài)反應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理高濃度難生物降解有機(jī)廢水的裝置，其特征在于:所述電絮凝裝置電極為鐵板電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理高濃度難生物降解有機(jī)廢水的裝置，其特征在于:所述電絮凝裝置電極為銅鐵復(fù)合電極。
【文檔編號(hào)】C02F9/06GK203545822SQ201320680024
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月31日
【發(fā)明者】馬鐘華, 毛本將, 黃玉啟, 姚遠(yuǎn), 張志軍, 肖蓉 申請人:四川凱沃環(huán)?？萍加邢薰?br>