带电解氧化的煤化工污水处理系统的制作方法

本发明涉及煤化工污水处理，具体为一种带电解氧化的煤化工污水处理系统。

背景技术：

1、煤化工废水主要来源于煤气化、煤焦化、煤液化等生产过程，以及生产辅助设施产生的废水。废水中的污染物主要包括酚类、多环芳香族化合物，以及含氮、氧、硫的杂环化合物等，是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业废水。在煤化工废水中含有相当数量的不可生化处理的有机物且多数为多环有机物。虽然采用常规生化法对煤化工废水中的苯酚类及苯类物质能达到较好的去除效果，但是对喹啉类、吲哚类、吡啶类、咔唑类等难降解有机物的处理效果相对较差。现有技术中，申请号为2012101595509，发明名称为煤化工废水处理工艺的专利文件公开了一种煤化工废水处理工艺，该工艺通过电芬顿反应方法，实现进一步降解废水中有机物的处理目的。但是还存在反应效率低，对有机物的降解效能差的问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种带电解氧化的煤化工污水处理系统，其通过提升过氧化氢与芬顿反应区内的亚铁离子等物质成分之间的混合传质效果，提高了流体中过氧化氢与亚铁离子混合溶液的混合充分性、均匀性，而能提高过氧化氢与亚铁离子之间的结合效果，引发生成更多的其他活性氧，提升活性氧等与水体中有机物的混合传质效果，最终实现进一步提升芬顿反应对有机物的降解效能的技术目的。

2、本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种带电解氧化的煤化工污水处理系统，包括反应罐、与反应罐下部的进水管连接的污水池、过滤器、曝气单元和电极单元。

3、过滤器、曝气单元的布气管、电极单元的电极板组均设在反应罐的腔内，且过滤器对应设在进水管内端口上方，布气管设在过滤器的上方、电极板组设在布气管的上方。反应罐的罐腔上相对位于电极板组上方的一段形成为芬顿反应区。在反应罐上设有与芬顿反应区对应的芬顿试剂投放器。

4、在布气管的下方设有开关，该开关能选择使相对位于其下方的反应罐的内腔与相对位于其上方的反应罐的内腔在导通状态和关闭状态之间切换。在反应罐上设有ph调节器，并使其与过滤器上部的内腔部分连通。

5、在芬顿反应区的上方设有开关，该开关能选择使相对位于其下方的反应罐的内腔与相对位于其上方的反应罐的内腔在导通状态和关闭状态之间切换。

6、还包括设在反应罐的腔内的第一隔板和第二隔板。第一隔板对应设在电极板组的上方且与电极板组之间形成有沿上下方向的竖直间距。第二隔板对应设在第一隔板的上方且二者的相对端面之间形成有沿上下方向的竖直间隙。在第一隔板的板面上，于中部位置形成有中心流道，并在中心流道外围形成有多层呈环形的流体通道。在第二隔板的板面上，于中部位置形成有轴孔，并使该轴孔的内径大于中心流道上端口处的内径。

7、可选地，在反应罐上设有循环单元，循环单元中的循环泵的进、排水端通过管道与反应罐的腔连通，且使进水端连通至芬顿反应区中上部位置处，排水端连通至第一隔板与电极板组之间的位置处。优选地，在循环泵的排水端配置有布水器，布水器能将水体在反应罐的内腔横截面上均匀分散排出。

8、可选地，芬顿反应区内设有内筒和外筒。外筒套设在内筒的外围，且对应在内筒的中上部位置处。优选使外筒的轴向延伸长度不大于内筒的轴向延伸长度，更优选地使外筒的轴向延伸长度为内筒的轴向延伸长度的1/3至2/3。内筒的上端为封闭端，下端为敞开端，且至少在内筒的侧壁上部处分布设有导通槽结构。外筒的下端为封闭端。

9、芬顿试剂投放器的排出端通过管道连通至内筒的筒腔中。循环泵的进水端通过管道连通至在内筒的外周面与外筒的内周面之间构成的环形腔中。优选地，在循环泵的进水端处的连接管道的自由端侧分布设有多个端口，使该多个端口绕圆周方向相间分布且均与环形腔连通。

10、可选地，在内筒的侧壁上形成的导通槽结构为绕圆周方向相间分布设置的多个长条状槽孔，和/或在上下方向上相间分布设置的多个长弧形槽孔。

11、可选地，第一隔板的上端面中部形成有凸台，且在凸台上部至少设有一层罩体。中心流道的上端口延伸至凸台的上端面。优选使凸台的上端面为自内向外向下延伸的环形锥面。

12、罩体与位于中心流道外围的所述流体通道一一对应匹配，并使罩体呈上下相间套装的分布形式。每个罩体的下部分别与对应匹配的流体通道外圈的第一隔板的上端面连接，上部均形成有位于中心流道上方且沿上下方向贯通的通孔。相对位于内层的罩体上的通孔的孔腔直径小于位于其外层的罩体上的通孔的孔腔直径，且相对位于最内层的罩体上的通孔的孔腔直径不小于中心流道上端口处的端口直径。

13、罩体的顶壁均呈锥形状且扩口端朝下。第二隔板上的轴孔的下端口内径大于处于最外层/最上层的罩体的外径。

14、第二隔板与处于最外层/最上层罩体的顶面之间的间隙形成外层流道；其他相邻的罩体的顶壁内、外端面之间的间隙以及最内层罩体的内端面与凸台的顶面之间的间隙分别形成为多个内层流道。

15、可选地，还包括设在反应罐的腔内的第三隔板和第四隔板。

16、第三隔板通过多个连接立柱支撑设在第二隔板的上端面上，使第三隔板的下端面与第二隔板的上端面之间形成有沿上下方向的竖直间距。第三隔板的外径小于第二隔板的外径，但大于第二隔板上形成的轴孔的内径。

17、第四隔板设在第三隔板的上方且第四隔板的下端面与第三隔板的上端面之间形成为间隙层。第四隔板的板面上形成有轴孔且该轴孔的内径为第三隔板外径的3/10至2/3，优选为2/5至1/2区间。

18、在第四隔板的下端面上，环绕第四隔板上的轴孔外围分布设有多个向下延伸的凸点。凸点可以是圆柱状的，也可以是圆锥状的，还可以是向上螺旋的丝状。

19、优选地，第三隔板的下端面上形成有向下突出的球面凸台。球面凸台对应设在第二隔板上轴孔的正上方，且球面凸台的根部外径不大于第二隔板上轴孔的上端口内径。

20、可选地，凸点的布置方式为：

21、使凸点的延伸走向分布形成为多条旋向沿顺时针方向的弧线；

22、使位于每条弧线两端端部的凸点中，相对处于外端端部的凸点靠近第四隔板的外边缘，相对处于内端端部的凸点靠近第四隔板上的轴孔的外边缘；

23、由凸点串成的多条弧线中，在每两个相邻的弧线之间，外端侧凸点相对位于旋向方向的下游侧的一个弧线上的外端侧凸点对应在另一条弧线上的中部位置外侧，且外端侧凸点相对位于旋向方向的上游侧的一个弧线上的内端侧凸点对应在另一条弧线上的中部位置内侧；

24、使位于相邻的两条弧线上的多个凸点构成的呈弧形的曲线流道/旋流流道，促使水体或者说废水从第四隔板与第三隔板之间形成的间隙层流过时，能形成沿径向由外朝内且向上旋流的流动状态。

25、上述于第三隔板与第四隔板之间的间隙层处形成的旋流通道，能够提高水体的流动能力，使流动速度提高，导通性更好且能耗降低。

26、可选地，在由凸点串成的每一条弧线上，位于两端处的两个凸点之间形成的中心角为α，α取值在115度至135度之间，优选120度至130度范围。

27、由凸点串成的多条弧线之间，且在相邻的两条弧线上的均处于外端处的两个凸点之间形成的中心角为β，β取值在40度至65度之间，优选45度至50度范围。

28、本发明的有益效果是：本发明通过提升过氧化氢（h2o2）与芬顿反应区内的亚铁离子（fe2+）等有效组分之间的混合传质效果，来提高流体中过氧化氢与亚铁离子混合溶液的混合充分性、均匀性，而能提高过氧化氢与亚铁离子之间的结合效果，来更充分地引发更多的其他活性氧物质（如离子、氧化键等），实现进一步提升芬顿反应区活性氧成份与水体中有机物的混合传质效果的目的，有助于进一步增加芬顿反应对有机物的降解效能。