微电解耦合芬顿的废水处理装置的制作方法

1.本发明涉及废水处理领域，特别是涉及一种微电解耦合芬顿的废水处理装置。


背景技术：

2.水环境正遭受着前所未有的严重污染，对生态环境以及人类健康造成极大威胁。废水种类越发繁多，成分也更复杂。在化工、印染、染料、制革、制药、造纸等行业的生产过程以及经过生化处理后不达标产生的高浓度难降解废水的污染源日益增多，这引起了社会各界的高度重视。这类废水的cod在2000mg/l以上，同时可生化性较低b/c值小于0.3，难以生物降解。高浓度难降解有机废水与一般废水相比，呈现高毒性、长期残留性、生物蓄积性的特点。生化处理法因具有经济、有效性被广泛用于工业废水处理，但由于该类高浓度难降解废水大多含有苯胺、杂环等化合物以及高盐特点，有机物含量高、b/c值较低、生物毒性强，使得传统的生化法处理该类废水周期长、效果差，需要后道深度处理，深度处理费用高，也难以达到排放标准。目前，物化处理方法有混凝沉淀法、吸附法、芬顿氧化法、微电解法、臭氧氧化法、光催化法以及超声法等。采用芬顿氧化法去除废水中有机物效果好，提高废水b/c值，但芬顿氧化法存在着对药剂添加量的控制要求较高，药剂添加量大，产泥量大等问题；微电解法可提高废水b/c值，改变废水中有机物形态，有利于废水后续处理，但对有机物的去除能力有限。因此采用单一的技术手段处理高浓度难降解废水难以达到废水的处理指标，并且简单地结合无法实现最佳的废水处理效果。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种关联性强，废水处理效果较好的微电解耦合芬顿的废水处理装置。
4.一种微电解耦合芬顿的废水处理装置，包括：
5.微电解反应仓，内部空腔至下而上分为用于混合废水和中和液的第一混合区、对废水进行微电解的微电解填料区和汇集处理后废水的第一清水区；所述第一清水区和所述第一混合区通过管道连通，且该管道上安装有用于驱动水流至上而下流动的第一循环泵；和
6.芬顿反应仓，内部空腔至下而上分为用于混合废水和反应液的第二混合区、汇集处理后废水的第二清水区；所述第二混合区的进水口与所述第一清水区的溢流口通过管道连通。
7.进一步的，所述废水处理装置还包括膜过滤仓，所述膜过滤仓内部空腔至下而上分为下集水区、中集水区和上集水区；所述下集水区的进水口与第二清水区的溢流口通过管道连通，所述上集水区与下集水区通过管道连通，且该管道上安装有用于驱动水流至上而下流动的第二循环泵；所述中集水区内安装有膜组件，所述膜组件内穿插有产水管，所述产水管的一端延伸至膜过滤仓外部。
8.进一步的，所述微电解反应仓、所述芬顿反应仓和所述膜过滤仓的内底部均安装
有曝气机构。
9.进一步的，所述微电解填料区由网格板分为多层，每层内均填充有微电解填料；所述微电解填料为鹅卵石状铁碳复合材料，并分别填装于多种规格的复合材料柔性网兜中。
10.进一步的，所述微电解反应仓内周向安装有多个反冲洗清洗管和反冲洗曝气管；所述反冲洗清洗管和反冲洗曝气管纵向贯穿微电解填料区。
11.进一步的，所述膜组件由多个软片膜片组成，所述膜组件表面堆积膜层材料形成动态膜层，所述动态膜层材料由活性炭、硅藻土和滑石粉三中粉状颗粒中的两个或三个组成。
12.进一步的，所述中和液为酸碱性液体，所述反应液为强氧化剂。
13.进一步的，所述第一清水区和所述第二混合区、所述第二清水区和所述下集水区之间的管道上设置有取样口。
14.进一步的，所述产水管上设置有压力表和转子流量计。
15.进一步的，所述微电解反应仓和所述芬顿反应仓的内顶部均安装有除沫机。
16.上述微电解耦合芬顿的废水处理装置，通过将进入第一清水区的一部分废水回流到第一混合区，提高废水的可传质性，对微电解填料实时冲洗，防止微电解填料的板结和钝化。通过使进入第一清水区的另一部分废水溢流到第二混合区内与反应液在第二混合区混合，该装置可通过调节微电解反应仓内的废水停留时间、微电解反应仓内进水ph等方法充分利用微电解反应产生亚铁离子，减少了药剂添加量，同时可以控制芬顿反应仓内的铁离子量与反应液的匹配性，废水处理效果更好。
附图说明
17.图1为微电解反应仓的结构示意图；
18.图2为芬顿反应仓的结构示意图；
19.图3为膜过滤仓的结构示意图。
20.图中：100、微电解反应仓；110、第一混合区；120、微电解填料区；130、第一清水区；140、第一循环泵；150、反冲洗清洗管；160、反冲洗曝气管；200、芬顿反应仓；210、第二混合区；220、第二清水区；230、铁盐注入管；300、膜过滤仓；310、下集水区；320、中集水区；330、上集水区；340、第二循环泵；350、膜组件；360、产水管；370、压力表；380、转子流量计；400、曝气机构。
具体实施方式
21.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.如图1和图2所示，在一个实施例中，一种微电解耦合芬顿的废水处理装置，包括：微电解反应仓100，内部空腔至下而上分为用于混合废水和中和液的第一混合区110、对废水进行微电解的微电解填料区120和汇集处理后废水的第一清水区130；第一清水区130和第一混合区110通过管道连通，且该管道上安装有用于驱动水流至上而下流动的第一循环
泵140；芬顿反应仓200，内部空腔至下而上分为用于混合废水和反应液的第二混合区210、汇集处理后废水的第二清水区220；第二混合区210的进水口与第一清水区130的溢流口通过管道连通。
23.在使用时，需要调节和控制难降解废水的ph(hydrogen ion concentration；氢离子浓度指数)在1.5～5之间，并使ss(suspended solid；固体悬浮物浓度)小于200。通过提升泵将废水输送到第一混合区110，进入第一混合区110的废水和第一清水区130的回流水混合，并通过添加至第一混合区110的中和液调节废水的ph。随后废水经微电解填料区120后一部分通过溢流口进入第二混合区210，另一部分通过管道回流到第一混合区110内。进入第二混合区210的废水与反应液混合，并进行反应，经芬顿反应仓200处理后从芬顿反应仓200的溢流口流出。
24.上述微电解耦合芬顿的废水处理装置，通过将进入第一清水区130的一部分废水回流到第一混合区110，提高废水的可传质性，对微电解填料实时冲洗，防止微电解填料的板结和钝化。通过使进入第一清水区130的另一部分废水溢流到第二混合区210内与反应液在第二混合区210混合，该装置可通过调节微电解反应仓100内的废水停留时间、微电解反应仓100内进水ph等方法充分利用微电解反应产生亚铁离子，减少了药剂添加量，同时可以控制芬顿反应仓200内的铁离子量与反应液的匹配性，废水处理效果更好。
25.在本实施例中，中和液为酸碱性液体，用于调节废水的酸碱值。反应液为强氧化剂，如过氧化氢，用于对废水中的污染物进行氧化。
26.如图3所示，在本实施例中，废水处理装置还包括膜过滤仓300，膜过滤仓300内部空腔至下而上分为下集水区310、中集水区320和上集水区330；下集水区310的进水口与第二清水区220的溢流口通过管道连通，上集水区330与下集水区310通过管道连通，且该管道上安装有用于驱动水流至上而下流动的第二循环泵340；中集水区320内安装有膜组件350，膜组件350内穿插有产水管360，产水管360的一端延伸至膜过滤仓300外部。
27.当废水流经膜组件350时，在负压抽吸泵的作用下，从产水管360排出。第二循环泵340则会将上集水区330的废水输送至下集水区310，提高液体混合的均匀性以及对膜组件350表面的冲洗作用。
28.在本实施例中，微电解反应仓100、芬顿反应仓200和膜过滤仓300的内底部均安装有曝气机构400。使废水与酸碱性液体或强氧化剂充分混合反应。提高了过氧化氢的利用率，污泥产量少，废水利用率高，药剂添加量少。
29.在本实施例中，第一清水区130和第二混合区210、第二清水区220和下集水区310之间的管道上设置有取样口。用于对水质进行检测，以定期检测废水中cod(chemical oxygen demand；化学需氧量)浓度、铁离子浓度、ss等指标。
30.在微电解芬顿反应中，过氧化氢的加入量与第一清水区130和第二混合区210之间的取样口检测到的cod比为0.5～4，芬顿反应亚铁离子量与过氧化氢量比为n(h2o2)：n(fe
2+
)＝50：1～2:1。在此要说明的是，芬顿反应仓200的溢流口比微电解反应仓100的溢流口的高度低50～60厘米。
31.在本实施例中，微电解填料区120由网格板分为多层，每层内均填充有微电解填料；微电解填料为鹅卵石状铁碳复合材料，其颗粒大小为2～5厘米，并分别填装于多种规格的复合材料柔性网兜中，方便填料的取出和装填。
32.在本实施例中，微电解反应仓100内周向安装有多个反冲洗清洗管150和反冲洗曝气管160；例如各设置6个。反冲洗清洗管150和反冲洗曝气管160纵向贯穿微电解填料区120。通过定期启动反冲洗曝气和反冲洗清洗水对微店接填料进行清洗保养，防止和消除微电解填料板结、钝化的发生，保持微电解反应装置高效稳定运行。
33.在本实施例中，芬顿反应仓200内还安装有多个铁盐注入管230。
34.在本实施例中，膜组件350由多个软片膜片组成，膜组件350表面堆积膜层材料形成动态膜层，动态膜层材料由活性炭、硅藻土和滑石粉三中粉状颗粒中的两个或三个组成。
35.其中膜组件350由40～75个软片膜片组成，膜孔径为0.1～20微米，动态膜层的材料选用200～350目的活性炭、硅藻土或滑石粉。
36.动态膜层固液分离效果好，解决了微电解芬顿反应后微小颗粒体分离问题，特殊的膜组件350表面结构抗污染能力强，适应性强，膜耐酸碱，膜通量高，使用寿命长，可长期稳定运行。
37.在本实施例中，产水管360上设置有压力表370和转子流量计380。用于对出水的流速、流量进行检测。微电解反应仓100和芬顿反应仓200的内顶部均安装有除沫机。用于消除装置内可能产生的泡沫。微电解反应仓100、芬顿反应仓200和膜过滤仓300的内顶部均安装有废气收集管。用于收集废水处理过程中可能产生的有毒有害气体。
38.基于微电解反应仓100、芬顿反应仓200和膜过滤仓300的耦合，实现了微电解出水中亚铁离子可调、可控和资源化利用的目的，具有处理费用低、占地面积小、药剂添加量少、污泥产量少、出水ss低、可连续稳定运行的效果。
39.上述装置在实际使用中所产生的效果，此处以数据形式展示：
40.1、废水来源为某染料厂生产染料过程产生的混合染料废水，废水中cod＝22000～25000mg/l，ph＝1.6，色度为10000倍以上，废水的b/c小于0.1，ss大于10000，废水呈黑色。表1实施例1水质检测结果(单位：mg/l)
[0041][0042][0043]
2、废水来源为某印染厂产生的印染废水，废水cod＝2000～2500mg/l，ph＝6.8，色度为10000倍以上，废水的b/c＝0.12，ss＝90。表2实施例2水质检测结果(单位：mg/l)
[0044] codfe
3+
/fe
2+
ssb/c混合染料废水原液210010900.12取样口1微电解出水13564002600.38取样口2芬顿出水7603202900.39取样口3膜过滤出水75028040.39
[0045]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。