一种微电解和芬顿技术集成的反应器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种微电解和芬顿技术集成的反应器，包括进水口（1）和出水口（5），其特征在于：还包括微电解反应系统（2）、芬顿反应系统（3）、中和系统（4）和模块化的配电和自动控制系统（6），微电解反应系统（2）、芬顿反应系统（3）和中和系统（4）集成在一起，废水经过进水口（1）再流经微电解反应系统（2）、芬顿反应系统（3）和中和系统（4），最后经出水口（5）排出进入后续处理装置。微电解反应系统（2）包括若干独立的微电解反应单元（21），若干微电解反应单元（21）并排串联设置，形成多段折流微电解反应系统；微电解反应单元（21）内均填充有铁碳填料。
【专利说明】
一种微电解和芬顿技术集成的反应器
技术领域
[0001]本实用新型属于工业污水处理工艺及设备技术领域，具体涉及一种微电解和芬顿技术集成的反应器。
【背景技术】
[0002]在现有的工业污水处理技术领域，经常使用传统塔式反应器对工业污水进行处理。传统塔式反应器存在短流、板结、铁泥污染、反应不充分等问题。传统塔式反应器会用到微电解技术对工业污水进行处理。铁炭微电解，又称内电解、零价铁法等，是以铁肩和炭构成原电池，同时涉及到氧化还原、电富集、物理吸附和絮凝沉降等多种作用，其不但可以去除部分难降解物质，还可以改变部分有机物形态和结构，提高废水的可生化性，而且工艺简单，操作方便，但单独的微电解的处理能力有限。
【发明内容】
[0003]本实用新型设计了一种微电解和芬顿技术集成的反应器，其解决了传统塔式反应器存在短流、板结、铁泥污染、反应不充分、处理能力低的问题。
[0004]为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用了以下方案:
[0005]—种微电解和芬顿技术集成的反应器，包括进水口(I)和出水口(5)，其特征在于:还包括微电解反应系统(2)、芬顿反应系统(3)、中和系统(4)和模块化的配电及自动控制系统(6)，微电解反应系统(2)、芬顿反应系统(3)和中和系统(4)集成在一起，废水经过进水口
(I)再流经微电解反应系统(2)、芬顿反应系统(3)和中和系统(4)，最后经出水口(5)排出进入后续处理装置。
[0006]进一步，微电解反应系统(2)包括若干独立的微电解反应单元(21)，若干微电解反应单元(21)并排串联设置，形成多段折流微电解反应系统;微电解反应单元(21)内均填充有铁碳填料。
[0007]进一步，微电解反应单元(21)有四个。
[0008]进一步，微电解反应单元(21)中铁碳填料的体积占微电解反应单元(21)体积的I/2 ?2/3。
[0009]进一步，微电解反应单元(21)内填充的是新型压铸式铁碳填料(22)。
[0010]进一步，微电解反应单元(21)均设有锥形底部(211)，锥形底部上端设置隔板(212);每个微电解反应单元(21)的高宽比为2:1?5:1。
[0011]进一步，微电解反应系统(2)还包括曝气系统(23)，曝气系统(23)包括曝气管(231)和鼓风机(232)，鼓风机(232)设置在微电解反应单元(21)的下方，曝气管(231)设置在微电解反应单元(21)的上方并且曝气管(231)的管颈伸入微电解反应单元(21)底部。
[0012]进一步，鼓风机(232)提供的气与被处理废水的气水体积比为8:1?30:1。
[0013]进一步，芬顿反应系统(3)包括芬顿反应单元(34)和双氧水加药系统，芬顿反应单元(34)内设置有芬顿搅拌器(33);双氧水加药系统将双氧水加入芬顿反应单元(34)中。[0〇14]进一步，双氧水加药系统包括双氧水储罐(31)和加双氧水栗(32)。[〇〇15] 进一步，芬顿反应单元(34)中H202和Fe2+摩尔比为8?12:1。[〇〇16] 进一步，中和系统(4)包括中和反应单元(44)和碱加药系统，中和反应单元(44)内设置有中和搅拌器(43);碱加药系统将碱水加入中和反应单元(44)中。[〇〇17]进一步，碱加药系统包括碱储罐(41)和加碱栗(42)。[〇〇18] 一种废水处理方法，其特征在于:包括以下步骤:[〇〇19] 步骤1、将废水隔油、除渣处理；
[0020]步骤2、将隔油、除渣处理后的废水利用微电解技术和芬顿技术集成的反应器进行处理，即将隔油、除渣处理后的废水经进水口(1)后依次进入微电解反应系统(2)、芬顿反应系统(3)和中和系统(4)进行微电解处理、芬顿氧化处理和中和反应，然后经出水口(5)排出；
[0021]步骤3、将步骤2排出的水放入沉淀池沉淀，沉淀后排放或进入进一步的后续处理环节。[〇〇22]进一步，步骤2中微电解处理工艺为:铁碳填料和废水体积比为1:4?1: 2，在曝气条件下反应1小时以上。[〇〇23]进一步，步骤2中微电解反应系统(2)的鼓风机(232)提供的气与被处理废水的气水比为8:1?30:1。[〇〇24] 进一步，步骤2中芬顿氧化处理工艺为:控制反应时间1.5小时，浓度为30%的H202 与被处理水的质量比为1:100。
[0025] 进一步，步骤2中芬顿氧化处理工艺中H202和Fe2+摩尔比为8?12:1。[〇〇26] 进一步，步骤2中中和反应工艺为:加入浓度为30%的NaOH溶液，将被处理水中和至 PH为8.5 ?9.5。[〇〇27] 进一步，步骤3中沉淀时间为2小时。
[0028]该微电解和芬顿技术集成的反应器具有以下有益效果:
[0029](1)本实用新型集成反应器采用多段折流微电解反应系统，使废水在各自反应单元能充分反应，避免传统塔式反应器易短流、反应不充分的问题。
[0030](2)本实用新型集成反应器采用新型压铸式铁碳填料，避免传统铁碳填料易板结、 反应效率低的问题，填料内部和填料之间均可发生反应，具有不板结、反应效率高等优点。
[0031](3)本实用新型集成反应器设置双氧水加药系统和搅拌系统，充分利用微电解反应产生的Fe2+，形成芬顿反应。
[0032](4)本实用新型集成反应器设置碱加药系统和搅拌系统，集成中和系统，利用芬顿反应产生的Fe2+，Fe3+，生成Fe (OH) 2、Fe (0H) 3，具有良好的絮凝/沉淀作用。[〇〇33](5)本实用新型集成反应器将微电解、芬顿、中和反应集成在一起，设计合理，运输、操作简单、结构紧凑，占地面积小，污水处理效果好。[〇〇34](6)本实用新型集成反应器自带模块化的配电和自动控制系统，可根据不同工艺要求和工程规模模块化组装，简单便捷。【附图说明】
[0035]图1:本实用新型微电解和芬顿技术集成的反应器的主视图；
[0036]图2:本实用新型微电解和芬顿技术集成的反应器的左视图；
[0037]图3:本实用新型微电解和芬顿技术集成的反应器的俯视图。
[0038]附图标记说明:
[0039]I—进水口 ； 2—微电解反应系统；21—微电解反应单元;211—锥形底部;212—隔板;22 一铁碳填料;23 一曝气系统；231 一曝气管;232一鼓风机;3 一芬顿反应系统;31—双氧水储罐;32一加双氧水栗;33一芬顿搅拌器;34一芬顿反应单兀;4一中和系统;41一碱储罐；42—加碱栗;43 —中和搅拌器;44一中和反应单元;5—出水口 ；6—模块化的配电和自动控制系统。
【具体实施方式】
[0040]下面结合附图，对本实用新型做进一步说明:
[0041 ] 实施例1:
[0042]图1至图3示出了一种微电解和芬顿技术集成的反应器，包括进水口1、微电解反应系统2、芬顿反应系统3、中和系统4、出水口 5和模块化的配电和自动控制系统6。酸性废水经进水口 I进入微电解反应系统2、芬顿反应系统3和中和系统4，最后经出水口5排出进入沉淀池。
[0043]微电解反应系统2包括若干独立的微电解反应单元21和曝气系统23。微电解反应单元21均设有锥形底部211，便于排渣，锥形底部上设置隔板212，用于承载铁碳填料。每个微电解反应单元21的高宽比为2:1?5:1。每个微电解反应单元21内均填充有新型压铸式铁碳填料22，铁碳填料体积为微电解反应单元体积的1/2?2/3。若干微电解反应单元21并排串联设置，也即相邻的微电解反应单元21，上游的微电解反应单元21的出水口与下游的微电解反应单元21的进水口连接，形成多段折流微电解反应系统。本实施例里微电解反应单元21有四个，形成了四段折流系统以使废水在各自反应单元能充分反应，避免传统塔式反应器易短流、反应不充分的问题。曝气系统23包括曝气管231和鼓风机232，鼓风机232设置在微电解反应单元21的下方，曝气管231设置在微电解反应单元21的上方并且曝气管管颈伸入微电解反应单元21内直到隔板212下部。在曝气系统23的作用下，废水在微电解反应单元21中充分混合，并在微电解反应系统发生电化学反应。曝气系统23既起到搅拌作用又为微电解反应提供了游离氧。本实施例中各微电解反应单元21进水口均伸至填料底部，使废水和填料充分接触;锥形底部211下部设置鼓风机232，气水体积比8:1?30:1。
[0044]芬顿反应系统3包括双氧水储罐31、加双氧水栗32、芬顿搅拌器33和芬顿反应单元34。加双氧水栗32将双氧水储罐31中的双氧水栗入芬顿反应单元34中，芬顿搅拌器33将芬顿反应单元34中的废水和双氧水拌均匀。芬顿反应单元34中H202和Fe2+摩尔比为8?12:1。
[0045]中和系统4包括喊储触41、加喊栗42、中和揽?半器43和中和反应单兀44。加喊栗42将喊储触41中的喊水(NaOHi谷液)栗入中和反应单兀44中，中和揽?半器43将中和反应单兀44中的废水和碱水拌均匀。
[0046]工作时，酸性废水经进水口I进入微电解反应系统2，在鼓风机232的作用下经曝气管231曝气，酸性废水在铁碳填料22的作用下经过四段折流，充分发生微电解反应，然后进入芬顿反应系统3，双氧水储罐31内的双氧水经加双氧水栗32加入到芬顿反应单元34内，由芬顿搅拌器33进行搅拌，利用微电解反应溶解的Fe2+反应，形成芬顿反应，而后进入中和系统，碱储罐41内的碱液经加碱栗42加入到中和反应单元44中，由中和搅拌器43进行搅拌，利用芬顿反应产生的Fe2+，Fe3+，生成?6(01〇2、？6(01〇3，具有良好的絮凝/沉淀作用，经出水口 2与后续沉淀池连接进行沉淀处理，达到分解长链物质和环链物质，降低COD等指标，提高废水可生化性的效果。[〇〇47] 实施例2[〇〇48] 某有机硅单体生产废水经隔油、除渣处理后，CODcr (化学需氧量)为1626.01mg/L， PH值为1.1，氯离子(C1-)浓度为1498 lmg/L，B/C为0.01，自流进入本发明模块化微电解和芬顿技术集成的反应器进行处理。该微电解处理工艺采用填料式铁碳微电解处理工艺，其中， 填料:水(体积比)=1:3，在曝气条件下反应1.5小时，处理后的水的pH值为3.93;微电解后的出水加入H202进行芬顿(Fenton)氧化处理，控制反应时间1.5h，投加30% H202的质量分数为1%;将Fenton氧化出水用30%Na0H中和至PH为8.5?9.5，沉淀2h，最后出水排放或进入生化单元再处理。经过本发明模块化微电解和芬顿技术集成的反应器处理后的出水，CODcr为 430.97mg/L，PH值为7.8，氯离子((:1-)浓度为1134711^/1^/(:(生化需氧量(800)/化学需氧量(C0D)，一种描述废水可生化降解性的参数指标)为0.35,〇?去除率达到73%，8/(:提高逾 30倍。
[0049]本实用新型中，酸性废水经进水口进入微电解反应系统，在曝气系统的作用下，废水充分混合，并在铁碳填料内部和铁碳填料之间的电化学反应作用下，以及溶解氧的氧化双重作用下，去除部分难降解物质，改变有机物形态和结构，使长链有机物断链成易降解的短链有机物，提高废水生化性，并溶解进大量Fe2+，其采用四段折流处理方式，使废水在各自反应单元能充分反应，避免传统塔式反应器易短流、反应不充分的问题，并选用新型压铸式铁碳填料，避免传统铁碳微电解易板结、反应效率低的问题，填料内部和填料之间均可发生反应，具有不板结、反应效率高等优点。微电解反应后进入芬顿反应系统，由双氧水加药系统投加双氧水，在搅拌机作用下，和微电解反应溶解的大量Fe2+形成芬顿反应，在羟基自由基GOH)的氧化作用下，进一步去除废水中难降解有机物。最后进入中和系统，由碱加药系统投加碱，在搅拌机作用下，使出水达到中性，并与废水中的Fe2+、Fe3+生成Fe(0H)2、Fe (0H) 3，具有良好的絮凝/沉淀作用，经出水口与后续沉淀池连接。
[0050]上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种微电解和芬顿技术集成的反应器，包括进水口(1)和出水口(5)，其特征在于:还 包括微电解反应系统(2 )、芬顿反应系统(3 )、中和系统(4 )和模块化的配电和自动控制系统 (6)，微电解反应系统(2)、芬顿反应系统(3)和中和系统(4)集成在一起，废水经过进水口 (1)再流经微电解反应系统(2)、芬顿反应系统(3)和中和系统(4)，最后经出水口(5)排出进 入后续处理装置。2.根据权利要求1所述的微电解和芬顿技术集成的反应器，其特征在于:微电解反应系 统(2)包括若干独立的微电解反应单元(21)，若干微电解反应单元(21)并排串联设置，形成 多段折流微电解反应系统;微电解反应单元(21)内均填充有铁碳填料。3.根据权利要求2所述的微电解和芬顿技术集成的反应器，其特征在于:微电解反应单 元(21)中铁碳填料的体积占微电解反应单元(21)体积的1/2?2/3。4.根据权利要求2或3所述的微电解和芬顿技术集成的反应器，其特征在于:微电解反 应单元(21)内填充的是新型压铸式铁碳填料(22)。5.根据权利要求4所述的微电解和芬顿技术集成的反应器，其特征在于:微电解反应单 元(21)均设有锥形底部(211)，锥形底部上端设置隔板(212);每个微电解反应单元(21)的 高宽比为2:1?5:1。6.根据权利要求2、3或5所述的微电解和芬顿技术集成的反应器，其特征在于:微电解 反应系统(2)还包括曝气系统(23)，曝气系统(23)包括曝气管(231)和鼓风机(232)，鼓风机 (232)设置在微电解反应单元(21)的下方，曝气管(231)设置在微电解反应单元(21)的上方 并且曝气管(231)的管颈伸入微电解反应单元(21)底部。7.根据权利要求1、2、3或5所述的微电解和芬顿技术集成的反应器，其特征在于:芬顿 反应系统(3)包括芬顿反应单元(34)和双氧水加药系统，芬顿反应单元(34)内设置有芬顿 搅拌器(33);双氧水加药系统将双氧水加入芬顿反应单元(34)中。8.根据权利要求7所述的微电解和芬顿技术集成的反应器，其特征在于:双氧水加药系 统包括双氧水储罐(31)和加双氧水栗(32)。9.根据权利要求1、2、3、5或8所述的微电解和芬顿技术集成的反应器，其特征在于:中 和系统(4)包括中和反应单元(44)和碱加药系统，中和反应单元(44)内设置有中和搅拌器 (43);碱加药系统将碱水加入中和反应单元(44)中。10.根据权利要求9所述的微电解和芬顿技术集成的反应器，其特征在于:碱加药系统 包括碱储罐(41)和加碱栗(42)。
【文档编号】C02F9/06GK205575836SQ201620115893
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年2月5日
【发明人】郭豪, 李兴峰, 吉春红, 朱东华, 李芳军, 张萌
【申请人】蓝星环境工程有限公司