一种电絮凝、磁絮凝及多级氧化一体化的污水处理系统及方法技术方案

技术编号:18998526 阅读:19 留言:0更新日期:2018-09-22 04:44
本发明专利技术公开一种电絮凝、磁絮凝及多级氧化一体化的污水处理单元、系统及方法,所述处理单元包括依次连接的絮凝区、曝气区和芬顿氧化反应区,上述的污水处理单元进行污水处理时,首先对污水进行电絮凝处理,将污水中大颗粒和大部分的杂质进行絮凝分离,并为后期的芬顿氧化处理提供了充足的二价铁离子,然后再进行曝气氧化去除部分COD,最后对其进行芬顿氧化反应处理和超声波氧化处理,将其中残留的难降解有机物进行进一步降解为环境可以接受的小分子物质。本发明专利技术稳定性和适应性强,可以承受更大的水质和水量变化,可直接用于可直接用于处理电镀废水、脱硫废水、印染废水、烧结废水、化工废水等重金属及有机物含量较高的工业废水,具有广阔的发展空间和市场前景。

Sewage treatment system and method integrating electrocoagulation, magnetic flocculation and multistage oxidation

The invention discloses a sewage treatment unit, system and method which integrates electric flocculation, magnetic flocculation and multi-stage oxidation. The treatment unit comprises a flocculation zone, an aeration zone and a Fenton oxidation reaction zone connected sequentially. When the sewage treatment unit is used for sewage treatment, the sewage is first treated by electric flocculation, and the sewage is contained in the sewage. Large particles and most of the impurities were flocculated and separated, and sufficient ferrous ions were provided for the later Fenton oxidation treatment, then some COD was removed by aeration oxidation. Finally, Fenton oxidation and ultrasonic oxidation were carried out to further degrade the residual refractory organic compounds into rings. Acceptable small molecules. The invention has strong stability and adaptability, can withstand greater water quality and water quantity change, and can be directly used for treating industrial wastewater with high content of heavy metals and organic matter, such as electroplating wastewater, desulfurization wastewater, printing and dyeing wastewater, sintering wastewater, chemical wastewater, etc., and has broad development space and market prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种电絮凝、磁絮凝及多级氧化一体化的污水处理系统及方法
本专利技术涉及环境工程中的污水处理领域,具体而言,涉及一种电絮凝、磁絮凝及多级氧化一体化的污水处理系统及方法。
技术介绍
重金属废水是对一环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一,通常来自于矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中。重金属废水中含有大量溶解性较高的铅、铬、镍、汞、铜等重金属元素,如果处理不当排入水体中,不仅会对生态环境造成破坏,还会通过生物链富集作用影响到人类的身体健康。废水中的重金属一般不能被分解破坏,只能转移其存在位置和转变其物化形态,传统处理方法有化学沉淀法、离子交换法、生物法、膜分离法等,但是由于运行费用高、处理效果不理想、易造成二次污染等问题,难以满足实际工程的处理要求。有机废水通常来自于印染、造纸、皮革等工业生产过程中,一般具有有机物浓度高、成分复杂、色度高、有异味等特点,如果处理不当排入水体中,会消耗水中溶解氧从而影响鱼类和其他水生生物的生长。当水中溶解氧耗尽后,还会产生硫化氢、氨和硫醇等难闻气味,使水质恶化。传统处理方法有吸附法、超声波降解法、生物法等,但是依旧存在处理周期长、处理稳定差、处理效果不理想等问题。电絮凝作为新型的重金属废水处理工艺,可以将铝、铁等金属作为阳极,在直流电的作用下产生Al、Fe等离子,在经一系列水解、聚合及亚铁的氧化过程,发展成为各种羟基络合物、多核羟基络合物以至氢氧化物,使废水中的胶态杂质、悬浮杂质凝聚沉淀而分离,同时还能有效降低水中的COD。相比于传统工艺具有占地小、投资少、处理效果好、自动化程度高等特点。但是电絮凝具有有机物处理效果不理想,处理完成后污泥沉降速度较慢,反应出水不连续等问题。磁絮凝是一种通过在普通絮凝工艺中投加磁粉使絮体高速沉降的技术,能够大幅度提高原有絮凝工艺的处理效果和沉降速度。但是磁粉回收困难的问题,使得磁絮凝无法在实际工程中广泛使用。芬顿氧化是一种无机化学反应,反应主要依靠过氧化氢与二价铁离子Fe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。但是,芬顿氧化过程中需要控制亚铁离子和过氧化氢的比例,才能发挥出最佳的处理能力。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足,提供一种电絮凝、磁絮凝及多级氧化一体化的污水处理单元、包括上述污水处理单元的污水处理系统,以及一种利用上述污水处理系统处理污水的方法,本专利技术中的电絮凝、磁絮凝及多级氧化一体化的污水处理装置处理能力强,操作运行简便,磁粉回收率高,运行成本低。本专利技术的目的在于提供一种电絮凝、磁絮凝及多级氧化一体化的污水处理单元,包括依次连接的絮凝区、曝气区和芬顿氧化反应区,所述絮凝区包括反应槽,所述反应槽内设置有在电流作用下溶蚀实现电絮凝的可溶性电极和通过吸附和释放磁粉实现磁絮凝和磁分离的电磁感应装置;所述曝气区包括曝气装置,所述芬顿氧化反应区包括芬顿氧化反应装置。优选的,所述反应槽内设有电极卡槽、电极托底,且所述电极卡槽位于所述反应槽内部两个相对面上,所述可溶性电极放置于所述电极卡槽内,并由所述电极托底支撑。优选的,所述可溶性电极为两块及以上,由铁构成,且可溶性电极的连接方式为单极或复极连接。优选的,所述曝气装置的顶部设有酸投加口,内部设有微孔曝气装置,所述芬顿氧化反应装置的顶部设有过氧化氢投加口,底部设有排泥口,靠近底部的侧壁上设有出水口,并在内部设有超声波装置。本专利技术的目的还在于提供一种包括上述电絮凝、磁絮凝及多级氧化一体化的处理单元的污水处理系统,包括进水单元、出水单元、电源模块、酸投加箱、过氧化氢投加箱、储泥箱以及电絮凝、磁絮凝及芬顿氧化一体化的污水处理单元,其中,所述进水单元、所述处理单元和所述出水单元依次连接,所述电源模块、酸投加箱、过氧化氢投加箱分别与所述处理单元连接,所述处理单元与储泥箱相连。优选的,所述电源模块包括自动控制系统,且所述自动控制系统可分别自由控制反应槽和电磁感应装置的运行。优选的,所述电源模块与所述反应槽连接,所述酸储存箱与所述曝气装置连接,所述过氧化氢储存箱与所述芬顿氧化反应装置连接。本专利技术的目的还在于提供一种电絮凝、磁絮凝及多级氧化一体化的污水处理方法,包括以下步骤:将污水导入反应槽内,通过电源模块分别控制反应槽开启和电磁感应装置关闭,反应槽内的可溶性电极溶蚀产生絮凝剂,同时电磁感应装置内的磁粉释放到污水中,打开曝气装置冲击磁粉使磁粉随气泡上浮,使絮凝剂、磁粉和污水充分接触,混合处理完成后,关闭曝气装置,使絮体充分结合,打开电磁感应装置,通过磁场吸附污水中与磁粉融合的絮体及磁性污染物,再次打开曝气装置,调整曝气量的大小,使曝气的强度小于磁场吸附磁粉的强度,对电磁感应装置进行适度扫洗,在磁粉保留的前提下,使污泥从反应槽底部的排泥口排出,并将上清液导入曝气装置内,向曝气装置内投加pH调节剂,同时打开微孔曝气装置进行连续曝气,调节pH至2-4,将曝气装置内的清水导入芬顿氧化反应装置,投加过氧化氢,过氧化氢与水中原有的二价铁离子发生芬顿氧化反应,同时打开超声波装置使反应充分,污泥从芬顿氧化反应装置底部的排泥口排出,上清液导出得到处理之后的清水。优选的,所述絮体由絮凝剂、污染物和磁粉组成,所述絮体和磁性污染物在重力和磁性共同作用下沉降。优选的,所述二价铁离子由电絮凝过程中电解铁极板获得,根据二价铁离子浓度调节过氧化氢的投加量。本专利技术中的污水处理方法是一种电絮凝、磁絮凝和多级氧化一体化的污水处理方法,首先进行絮凝处理,通过电源模块分别控制反应槽开启和电磁感应装置关闭,反应槽内的可溶性电极溶蚀产生絮凝剂,同时电磁感应装置内的磁粉释放到污水中,然后打开曝气装置冲击磁粉使磁粉随气泡上浮使絮凝剂、磁粉和污水充分接触,混合处理完成后关闭曝气装置,絮体充分结合形成大量矾花在重力作用下迅速沉淀,打开电磁感应装置通过磁场吸附污水中与磁粉融合的絮体及磁性污染物,絮凝处理使反应槽内污水中的大颗粒和大部分杂质沉淀,再次打开曝气装置,利用曝气装置对电磁感应装置进行适度扫洗,调整曝气量的大小,使曝气的强度小于磁场吸附磁粉的强度,使污泥从反应槽底部的排泥口排出,并将上清液导入曝气装置内;其次进行曝气处理,向曝气装置内投加pH调节剂,同时打开微孔曝气装置进行连续曝气,清水在曝气装置内进行酸化和曝气氧化处理去除部分COD,将曝气装置内的清水导入芬顿氧化反应装置内;再次进行芬顿氧化处理,向芬顿氧化反应装置内投加过氧化氢,由电絮凝产生的二价铁离子与过氧化氢发生芬顿氧化反应,同时打开超声波装置进行超声混合氧化反应,进一步将其中的难降解有机污染物分解成环境可以接受的小分子物质,使污泥从芬顿氧化反应装置底部的排泥口排出,上清液导出得到处理之后的清水。污水经过上述的絮凝分离和多段氧化的一体化处理,不仅用地节约,投资造价低,操作运行简便,而且能够同时去除污水中的COD、重金属、SS等污染物,若作为生物法的预处理工艺,可去除对微生物的有害物质,大大提高污水的可生化性。本专利技术具有如下有益效果:(1)本专利技术在不同阶段实现了电絮凝、磁絮凝及多级氧化一体化,污水经过上述的絮凝分离和多本文档来自技高网
...
一种电絮凝、磁絮凝及多级氧化一体化的污水处理系统及方法

【技术保护点】
1.一种电絮凝、磁絮凝及多级氧化一体化的污水处理单元,其特征在于,包括依次连接的絮凝区、曝气区和芬顿氧化反应区,所述絮凝区包括反应槽,所述反应槽内设置有在电流作用下溶蚀实现电絮凝的可溶性电极和通过吸附和释放磁粉实现磁絮凝和磁分离的电磁感应装置;所述曝气区包括曝气装置,所述芬顿氧化反应区包括芬顿氧化反应装置。

【技术特征摘要】
1.一种电絮凝、磁絮凝及多级氧化一体化的污水处理单元,其特征在于,包括依次连接的絮凝区、曝气区和芬顿氧化反应区,所述絮凝区包括反应槽,所述反应槽内设置有在电流作用下溶蚀实现电絮凝的可溶性电极和通过吸附和释放磁粉实现磁絮凝和磁分离的电磁感应装置;所述曝气区包括曝气装置,所述芬顿氧化反应区包括芬顿氧化反应装置。2.根据权利要求1所述的电絮凝、磁絮凝及多级氧化一体化的污水处理单元,其特征在于,所述反应槽内设有电极卡槽、电极托底,且所述电极卡槽位于所述反应槽内部两个相对面上,所述可溶性电极放置于所述电极卡槽内,并由所述电极托底支撑。3.根据权利要求2所述的电絮凝、磁絮凝及多级氧化一体化的污水处理单元,其特征在于,所述可溶性电极为两块及以上,由铁构成,且可溶性电极的连接方式为单极或复极连接。4.根据权利要求1所述的电絮凝、磁絮凝及多级氧化一体化的污水处理单元,其特征在于,所述曝气装置的顶部设有酸投加口,内部设有微孔曝气装置,所述芬顿氧化反应装置的顶部设有过氧化氢投加口,底部设有排泥口,靠近底部的侧壁上设有出水口,并在内部设有超声波装置。5.一种电絮凝、磁絮凝及多级氧化一体化的污水处理系统,其特征在于,包括进水单元、出水单元、电源模块、酸投加箱、过氧化氢投加箱、储泥箱以及如权利要求1-4中任意一项所述的电絮凝、磁絮凝及芬顿氧化一体化的污水处理单元,其中,所述进水单元、所述处理单元和所述出水单元依次连接,所述电源模块、酸投加箱、过氧化氢投加箱分别与所述处理单元连接,所述处理单元与储泥箱连接。6.根据权利要求5所述的电絮凝、磁絮凝及多级氧化一体化的污水处理系统,其特征在于,所述电源模块包括自动控制系统,且所述自动控制系统...

【专利技术属性】
技术研发人员:王郑王子杰许锴薛红琴刘亚利林少华林子增陈蕾荆肇乾曹世玮王祝来
申请(专利权)人:南京林业大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1