基于芬顿技术的污水处理系统技术方案

本实用新型专利技术揭示了基于芬顿技术的污水处理系统包括依次连接的砂滤罐，具有截留污水中的污染物的结构；芬顿反应器，以活性炭作为催化剂与过氧化氢反应生成羟基自由基；反应池，用于去除芬顿反应器中多余的过氧化氢；清水池，用于调节其内污水的PH值。本方案设计精巧，活性炭既作为吸附剂也作为催化剂，一来通过吸附作用使污染物形成富集，减少污染物的含量；同时活性炭催化H2O2形成·OH自由基，充分与污染物反应、降解，大大提高反应效率，并且，活性炭在反应过程中不作为反应物参加反应，活性炭的量不会随反应减少，因此大大降低了药剂使用量，省去了反复添加药剂的繁琐操作，同时减少污泥产量，降低了运行成本。

Wastewater treatment system based on Fenton Technology

The utility model discloses that the sewage treatment system based on Fenton technology includes a sand filter tank connected sequentially, which has the structure of intercepting pollutants in sewage; a Fenton reactor uses activated carbon as catalyst to react with hydrogen peroxide to produce hydroxyl radicals; a reaction tank for removing excess hydrogen peroxide in the Fenton reactor; and a clear water tank for regulating the PH value of the sewage in the Fenton reactor. The design of this scheme is exquisite. Activated carbon acts as both adsorbent and catalyst. First, it can enrich pollutants and reduce the content of pollutants through adsorption. At the same time, activated carbon catalyzes the formation of OH free radicals by hydrogen peroxide, which reacts and degrades with pollutants sufficiently, and greatly improves the reaction efficiency. Moreover, activated carbon does not participate in the reaction as reactant in the reaction process, and the amount of activated carbon is not enough. As the reaction decreases, the dosage of reagents is greatly reduced, the cumbersome operation of adding reagents repeatedly is eliminated, the sludge output is reduced, and the operation cost is reduced.

【技术实现步骤摘要】
基于芬顿技术的污水处理系统
本技术涉及污水处理领域，尤其是基于芬顿技术的污水处理系统。
技术介绍
化工、轻纺、制药、电镀等工业中所产生的大量工业废水，其具有成分复杂、种类繁多、COD浓度高、可生化性差、有毒有害等特定点，如不进行有效的控制和治理，将对环境造成无法挽救的污染和破坏，因此各种污水处理技术应运而生。其中芬顿类氧化处理就是其中的重要研究方向，芬顿反应主要是通过过氧化氢(H2O2)与二价铁离子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。在芬顿类处理工艺中，UV/Fenton工艺又叫光助芬顿工艺被认为是最具前景的处理技术，其是普通Fenton工艺与UV/H2O2两种系统的复合，由于Fe2+和紫外线对H2O2的催化分解存在协同效应，光助芬顿工艺降低了Fe2+用量，提高了H2O2的利用率，提高了反应速率。但该工艺存在的主要问题是：(1)成本高、易形成二次污染。铁离子流失导致反应过程中需要不断添加亚铁试剂，铁离子的投加增加了水的色度，同时用碱中和后会形成大量铁泥，造成铁离子流失和二次污染，实际应用中，后续铁泥处理成本要远远大于投加药剂的成本和反应过程中的能耗。(2)H2O2利用率低。Fe2+和H2O2既是体系所需的催化剂和氧化剂，又是·OH的捕获剂，因此当其投入量不足时反应速率低，而投入量过高时，·OH的猝灭反应又使得H2O2的利用率降低。(3)Fenton体系pH适用范围窄。在Fenton反应中，Fe2+在强酸性条件下(一般pH为2-3)才能有效催化H2O2产生·OH，因此需在反应前调节水体的pH值，容易对反应设备产生腐蚀等问题。反应结束后需要用大量的碱中和水体中的酸，增加了处理成本，同时也使得水体中的盐度升高，增加了后续的处理难度。
技术实现思路
本技术的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种基于芬顿技术的污水处理系统。本技术的目的通过以下技术方案来实现：基于芬顿技术的污水处理系统，包括依次连接的砂滤罐，具有截留污水中的污染物的结构；芬顿反应器，通过芬顿反应对经过其内的污水进行处理，具体是以活性炭作为催化剂与过氧化氢反应生成羟基自由基以对污水中的污染物进行降解；反应池，用于去除芬顿反应器中多余的过氧化氢；清水池，用于调节其内污水的PH值。优选的，所述的基于芬顿技术的污水处理系统中，所述砂滤罐与芬顿反应器之间的管道上设置有用于添加过氧化氢的加料口及位于所述加料口后端的管道混合器。优选的，所述的基于芬顿技术的污水处理系统中，所述芬顿反应器是光助芬顿反应器。优选的，所述的基于芬顿技术的污水处理系统中，所述芬顿反应器中的一组UV灯嵌入在活性炭中，其中一个UV灯与反应器共轴，其他UV灯呈圆形分布且以芬顿反应器的轴线为圆心。优选的，所述的基于芬顿技术的污水处理系统中，所述反应池内设置有搅拌器。本技术技术方案的优点主要体现在：本方案设计精巧，结构简单，活性炭既作为吸附剂也作为催化剂，一来通过吸附作用使污染物吸附在活性炭表面，形成富集，减少污染物的含量；同时活性炭催化H2O2形成·OH自由基，充分与污染物反应、降解，大大提高反应效率，并且，活性炭在反应过程中不作为反应物参加反应，活性炭的量不会随反应减少，因此大大降低了药剂使用量，省去了反复添加药剂的繁琐操作，同时减少污泥产量，降低了运行成本。本技术直接使用商用活性炭即可，不需要制备，解决了传统非均相Fenton技术使用的催化剂制备成本较高，易于获取、便于应用且降低了使用成本。采用活性炭催化和UV结合，拓宽了反应体系的pH适用范围，在中性条件下就能达到较好的处理效果。将过氧化氢的添加口设置在管道上，能够简化芬顿反应器的结构，同时通过混合器在进入芬顿反应器之间实现均匀混合，有利于后续在反应时使生成的·OH自由基均匀的分布在污水的区域，从而实现各污水各区域污染物的充分降解，改善处理效果，结合加药管路，可以降低加药难度及操作危险性，实现效率和安全性的统一。另外，相对于通过物体负载金属或金属氧化物作为催化剂的类芬顿技术，提高了催化剂的稳定性，不需要担心因金属流失而导致催化剂催化效果下降，并且避免了金属离子的二次污染。增加UV系统，利用UV和活性炭对过氧化氢催化分解存在协同效应，可提高H2O2的利用率，并使得氧化能力增强，在处理高浓度、难降解和有毒有害废水方面表现出更多优势；另外，通过UV灯管的合理分布，能够有效的实现均匀的协同的作用，以改善协同效果。附图说明图1是本技术的污水处理系统；图2是本技术的自动加药管路的结构示意图；图3是本技术的芬顿反应器的纵截面示意图；图4是本技术的芬顿反应器的横截面图。具体实施方式本技术的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本技术技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本技术要求保护的范围之内。在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。下面结合附图对本技术揭示的基于芬顿技术的污水处理系统进行阐述，其用于生化污水的处理，如附图1所示，其包括依次连接的收集池1，与生化污水出水口连接，用于收集生化污水；砂滤罐2，通过带有泵8的输送管道连接收集池1，具有截留污水中的污染物的结构；芬顿反应器3，用于通过芬顿反应对经过其内的污水进行处理；反应池4，用于去除芬顿反应器中多余的过氧化氢；清水池5，用于调节其内污水的PH值。其中，所述砂滤罐2可以是已知的各种类型的砂滤罐，其通过如石英砂等能够有效的截留除去水中的悬浮物、有机物、胶质颗粒、微生物、氯、嗅味及部分重金属离子等，最终达到降低水浊度的效果，并且减少后续芬顿反应需要降解的污染物的量，有利于降低后续处理负载。如附图1所示，所述砂滤罐2通过管道连接所述芬顿反应器3，并且在所述管道上设置有用于添加过氧化氢的加料口6及位于所述加料口后端的管道混合器7，从而能够简化芬顿反应器3的加料结构，并且能够保证在进入到芬顿反应器前，污水已经和过氧化氢溶液充分混合，从而保证后续的反应均匀性、充分性和效率。另外，由于过氧化氢对人体皮肤有较强的腐蚀性，人工填料时极易给操作人员带来危险，因此，如附图2所示，所述加料口6还连接有自动加药管路9，所述自动加药管路9包括可拆卸地连接所述加药口6的管道91，所述管道91上依次设置有控制阀92、流量计93、加药泵94及位于管道自由端的快接接头95，所述控制阀92、流量计93、加药泵94均连接控制装置，加药时，将装有过氧化氢的吨桶或槽罐车的出液端通过不锈钢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于芬顿技术的污水处理系统，其特征在于：包括依次连接的砂滤罐（2），具有截留污水中的污染物的结构；芬顿反应器（3），以活性炭（32）作为催化剂与过氧化氢反应生成羟基自由基以对污水中的污染物进行降解；反应池（4），用于去除芬顿反应器中多余的过氧化氢；清水池（5），用于调节其内污水的PH值。

【技术特征摘要】
1.基于芬顿技术的污水处理系统，其特征在于：包括依次连接的砂滤罐（2），具有截留污水中的污染物的结构；芬顿反应器（3），以活性炭（32）作为催化剂与过氧化氢反应生成羟基自由基以对污水中的污染物进行降解；反应池（4），用于去除芬顿反应器中多余的过氧化氢；清水池（5），用于调节其内污水的PH值。2.根据权利要求1所述的基于芬顿技术的污水处理系统，其特征在于：所述砂滤罐（2）与芬顿反应器（3）之间的管道上设置有用于添加过氧化氢的加料口（6）及位于所述加料口后端的管道混合器（7）。3.根据权利要求2所述的基于芬顿技术的污水处理系...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈珠，姜玉寿，蔡高文，
申请(专利权)人：苏州新工环境工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32