一种小型连续流动芬顿反应装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种小型连续流动芬顿反应装置及其使用方法，属于水处理领域，特别是高色度染料废水降解处理领域，该装置包括进样系统、连续流动反应降解系统、监测系统，各系统之间通过管路相连接；进样系统包括四个储液泵以及四个储液器；储液器中的反应液分别经泵流入连续流动反应降解系统，搅拌反应后再进入监测系统，最后废液合并进入降解后废液储液器，实现部分回用和排放。本发明专利技术技术方案与传统序批处理相比实现了在线监控控制、连续流动处理废水，减轻了劳动强度、提高了处理效率、有效降低了废水处理成本。

【技术实现步骤摘要】
一种小型连续流动芬顿反应装置及其使用方法
本专利技术属于水处理领域，具体涉及一种小型连续流动芬顿反应装置及其使用方法。
技术介绍
随着石油化工、塑料、合成纤维、焦化、印染等行业的迅速发展，各种含有大量难生化降解的有机污染物的废水相应增多，这些废水进入水体会给环境造成严重的污染。难生化降解有机物是指被微生物分解时速度很慢，分解不彻底的有机物(也包括某些有机物的代谢产物)，这类污染物易在生物体内富集，也容易成为水体的潜在污染源。这类污染物包括多环芳烃、卤代烃、杂环类化合物、有机酚化物、有机磷农药、表面活性剂、有机染料等有毒难降解有机污染物。这些物质的共同特点是毒性大，成份复杂，化学耗氧量高，一般微生物对其几乎没有降解效果，如果这些物质不加治理的向环境排放，势必严重污染环境和威胁人类的身体健康。随着工农业的迅速发展，人们合成了越来越多的有机物，其中难降解有机物占了很大比例，因此难降解有机物的治理研究已引起国内外有关专家的高度重视，是目前水污染防治研究的热点与难点。目前对难生化降解工业废水处理方法有物理法，如物理吸附、萃取-蒸馏预处理技术，物化预处理，如化学絮凝、絮凝-氧化预处理、酸碱水解、微电解，高级氧化技术等，其中如吸附、絮凝等不但需要投入大量的吸附剂和絮凝剂，后期吸附剂、絮凝剂分离处理同样需要大量的财力和物力，应用空间和规模受限较大。在所有技术中，高级氧化技术受到中外相关领域研究者极大关注。高级氧化(advancedoxidation)技术，即利用各种光、声、电、磁等物理、化学过程产生大量自由基，进而利用自由基具有强氧化特性对废水中有机物进行降解的技术过程。它通过化学、物理化学的方法将废水中的污染物直接氧化成无机物，或将其转化为低毒、易降解的中间产物，供后续生化处理。高级氧化技术在经过不断改良和发展，种类和效果日益提升，如臭氧法、芬顿(Fenton)法、光催化降解、湿法气体氧化、电催化氧化，其中芬顿法具有广阔的应用前景。芬顿氧化反应是在酸性环境下铁离子催化过氧化氢会分解产生羟基自由基(·OH)，从而引发一系列的链反应，从而具有极强的氧化作用，用于氧化废水中的有机污染物。羟基自由基比其他一些常用强氧化剂具有更高的氧化电极电位(2.8V)，是一种很强的氧化剂。采用芬顿试剂可有效地处理含油、醇、苯系物、硝基苯、酚和聚乙烯醇的废水，对于印染废水的脱色效果也非常好。目前关于芬顿用于水处理研究模式主要为序批(batch)方法，其实际应用及效果受限较大。随着化学反应的进行，一开始加入的化学试剂逐渐消耗，自由基产生速率降低，反应逐渐走向平衡，后期降解效果变差，同时传统序批处理具有离散、间断进行的特点，即本批次处理完成才能进行下一批次，时间经济型极差，废水处理效率低下，处理成本较高。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提供一种小型连续流动芬顿反应装置及其使用方法，实现了废水在线监控控制、连续流动处理废水，减轻了劳动强度，提高了处理效率，有效降低了废水处理成本。本专利技术的技术方案如下：一种小型连续流动芬顿反应装置，包括：进样系统、连续流动反应降解系统、监测系统，各系统之间通过管路相连接；所述进样系统包括四个储液泵以及四个储液器；四个储液器分别为过氧化氢储液器、待降解废液储液器、铁溶液储液器以及降解后废液储液器；所述过氧化氢储液器、待降解废液储液器、铁溶液储液器以及降解后废液储液器中的反应液分别为过氧化氢溶液、待处理废液、铁离子溶液、以及降解后废液；所述连续流动反应降解系统包括反应器主体、磁力搅拌器、恒温循环器以及温度计；所述反应器主体为具有夹层的圆筒状双层开放反应器，所述反应器主体的正前侧下部设置有四个贯穿夹层直通反应器主体内部的反应液进液接口，用于分别接入经由四个储液泵泵入的反应液；所述反应器主体的后侧上部设置有一个贯穿夹层直通反应器主体内部的处理后废液的出液接口，所述处理后废液的出液接口通过管路连接至监测系统和降解后废液储液器；所述反应器主体的左侧下部设置有一个通入夹层的恒温循环水流入接口，用于接入恒温循环器中的恒温循环水；所述反应器主体的右侧上部设置有一个通入夹层的恒温循环水流出接口，恒温循环水通过恒温循环器在反应器主体的夹层内循环流动，用于为反应器主体内的反应液提供热量保持温度；所述磁力搅拌器设置在反应器主体的底部，用于对反应器主体内的反应液进行磁力搅拌混匀，所述反应器主体内放置磁力棒；反应器主体的顶部设置可拆卸封闭盖，所述可拆卸封闭盖的中心设置温度计，用于测定反应器主体内的反应液的温度；所述监测系统为在线监测装置，用于对处理后废液进行检测，检测后流出的废液再流入降解后废液储液器，所述降解后废液储液器中的废液部分回用，大部分废液从废液储液器底部设置的排放口排放。所述过氧化氢溶液的浓度为0.01-10mol/L，铁离子溶液为0.01-1mol/L的三价铁离子或二价铁离子溶液，所述过氧化氢溶液、铁离子溶液、待降解废液和回用降解后废液流速为0.1-100mL/min，连续流动反应降解系统反应混合液pH值为0-4。优选地，所述反应器主体的有效容积为10mL-10L，夹层内的恒温循环水的温度为10-50℃；所述反应器主体的材质包括玻璃或不锈钢。优选地，所述在线监测装置包括在线分光光度计、红外光谱仪、浊度计、pH计、电导或者离子选择电极中的一种或几种。本专利技术还公开了一种小型连续流动芬顿反应装置的使用方法，包括以下步骤：搭建小型连续流动芬顿反应装置，连通各管路，设置恒温循环水温度，开启搅拌，设置四个储液泵的反应液流速，利用在线监测装置测定处理后废液指标，计算处理效率。本专利技术的有益效果是所述小型连续流动芬顿反应装置能够实现反应液和废液连续流动氧化降解，并在线监控控制，实现了废液的连续处理，减轻了劳动强度，废液处理量大，时间经济性好，提高了处理效率，有效减低了废水处理成本。附图说明图1是本专利技术所述小型连续流动芬顿反应装置的结构示意图；图2是本专利技术所述小型连续流动芬顿反应装置的反应器主体的俯视图；图中，1、进样系统；2、连续流动反应降解系统；3、监测系统；11、过氧化氢储液器；12、待降解废液储液器；13、铁溶液储液器；14、降解后废液储液器；21、反应器主体；22、磁力搅拌器；23、恒温循环器；24、温度计；25、夹层。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图所示，本专利技术公开一种小型连续流动芬顿反应装置，包括：进样系统1、连续流动反应降解系统2、监测系统3，各系统之间通过管路相连接；所述进样系统1包括四个储液泵以及四个储液器；四个储液器分别为过氧化氢储液器11、待降解废液储液器12、铁溶液储液器13以及降解后废液储液器14；所述过氧化氢储液器11、待降解废液储液器12、铁溶液储液器13以及降解后废液储液器14中的反应液分别为过氧化氢溶液、待处理废液、铁离子溶液、以及降解后废液；所述连续流动反应降解系统2包括反应器主体21、磁力搅拌器22、恒温循环器23以及温度计24；所述反应器主体21为具有夹层25的圆筒状双层开放反应器，所述反应器主体21的正前侧下部设置有四个贯穿夹层25直通反应器主体21内部的反应液进液接口，用于分别接入经由四个储液泵泵入的反应液；所述反应器主本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型连续流动芬顿反应装置，其特征在于，包括：进样系统、连续流动反应降解系统、监测系统，各系统之间通过管路相连接；所述进样系统包括四个储液泵以及四个储液器；四个储液器分别为过氧化氢储液器、待降解废液储液器、铁溶液储液器以及降解后废液储液器；所述过氧化氢储液器、待降解废液储液器、铁溶液储液器以及降解后废液储液器中的反应液分别为过氧化氢溶液、待处理废液、铁离子溶液、以及降解后废液；所述连续流动反应降解系统包括反应器主体、磁力搅拌器、恒温循环器以及温度计；所述反应器主体为具有夹层的圆筒状双层开放反应器，所述反应器主体的正前侧下部设置有四个贯穿夹层直通反应器主体内部的反应液进液接口，用于分别接入经由四个储液泵泵入的反应液；所述反应器主体的后侧上部设置有一个贯穿夹层直通反应器主体内部的处理后废液的出液接口，所述处理后废液的出液接口通过管路连接至监测系统和降解后废液储液器；所述反应器主体的左侧下部设置有一个通入夹层的恒温循环水流入接口，用于接入恒温循环器中的恒温循环水；所述反应器主体的右侧上部设置有一个通入夹层的恒温循环水流出接口，恒温循环水通过恒温循环器在反应器主体的夹层内循环流动，用于为反应器主体内的反应液提供热量保持温度；所述磁力搅拌器设置在反应器主体的底部，用于对反应器主体内的反应液进行磁力搅拌混匀，所述反应器主体内放置磁力棒；反应器主体的顶部设置可拆卸封闭盖，所述可拆卸封闭盖的中心设置温度计，用于测定反应器主体内的反应液的温度；所述监测系统为在线监测装置，用于对处理后废液进行检测，检测后流出的废液再流入降解后废液储液器，所述降解后废液储液器中的废液部分回用，大部分废液从废液储液器底部设置的排放口排放。...

【技术特征摘要】
1.一种小型连续流动芬顿反应装置，其特征在于，包括：进样系统、连续流动反应降解系统、监测系统，各系统之间通过管路相连接；所述进样系统包括四个储液泵以及四个储液器；四个储液器分别为过氧化氢储液器、待降解废液储液器、铁溶液储液器以及降解后废液储液器；所述过氧化氢储液器、待降解废液储液器、铁溶液储液器以及降解后废液储液器中的反应液分别为过氧化氢溶液、待处理废液、铁离子溶液、以及降解后废液；所述连续流动反应降解系统包括反应器主体、磁力搅拌器、恒温循环器以及温度计；所述反应器主体为具有夹层的圆筒状双层开放反应器，所述反应器主体的正前侧下部设置有四个贯穿夹层直通反应器主体内部的反应液进液接口，用于分别接入经由四个储液泵泵入的反应液；所述反应器主体的后侧上部设置有一个贯穿夹层直通反应器主体内部的处理后废液的出液接口，所述处理后废液的出液接口通过管路连接至监测系统和降解后废液储液器；所述反应器主体的左侧下部设置有一个通入夹层的恒温循环水流入接口，用于接入恒温循环器中的恒温循环水；所述反应器主体的右侧上部设置有一个通入夹层的恒温循环水流出接口，恒温循环水通过恒温循环器在反应器主体的夹层内循环流动，用于为反应器主体内的反应液提供热量保持温度；所述磁力搅拌器设置在反应器主体的底部，用于对反应器主体内的反应液进行磁力搅拌混匀，所述反应器主体内放置磁力棒；反应器主体的顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凯龙，魏浩堃，沃少珺，陈煜，谭志文，汪财生，
申请(专利权)人：浙江万里学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33