常州廢水處理芬頓方法

常州廢水處理芬頓方法本發(fā)明揭示了基于芬頓技術(shù)的污水處理系統及其處理方法，其中處理系統包括依次連接的砂濾罐，具有截留污水中的污染物的結構;芬頓反應器，以活性炭作為催化劑與過(guò)氧化氫反應生成羥基自由基;反應池，用于去除芬頓反應器中多余的過(guò)氧化氫;清水池，用于調節其內污水的PH值。本方案設計精巧，活性炭既作為吸附劑也作為催化劑，一來(lái)通過(guò)吸附作用使污染物形成富集，減少污染物的含量;同時(shí)活性炭催化H2O2形成·OH自由基，充分與污染物反應、降解，大大提高反應效率，并且，活性炭在反應過(guò)程中不作為反應物參加反應，活性炭的量不會(huì )隨反應減少，因此大大降低了藥劑使用量，省去了反復添加藥劑的繁瑣操作，同時(shí)減少污泥產(chǎn)量，降低了運行成本?！嗬髸?shū)

　　1.基于芬頓技術(shù)的污水處理系統，其特征在于：包括依次連接的砂濾罐(2)，具有截留污水中的污染物的結構;

　　芬頓反應器(3)，以活性炭(32)作為催化劑與過(guò)氧化氫反應生成羥基自由基以對污水中的污染物進(jìn)行降解;

　　反應池(4)，用于去除芬頓反應器中多余的過(guò)氧化氫;

　　清水池(5)，用于調節其內污水的PH值。

　　2.根據權利要求1所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理系統，其特征在于：所述砂濾罐(2)與芬頓反應器(3)之間的管道上設置有用于添加過(guò)氧化氫的加料口(6)及位于所述加料口后端的管道混合器(7)。

　　3.根據權利要求2所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理系統，其特征在于：所述加藥口(6)可拆卸地連接有自動(dòng)加藥管路(9)。

　　4.根據權利要求1所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理系統，其特征在于：所述芬頓反應器(3)是光助芬頓反應器。

　　5.根據權利要求4所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理系統，其特征在于：所述芬頓反應器(3)中的一組UV燈(33)嵌入在活性炭中，其中一個(gè)UV燈(33)與反應器(3)共軸，其他UV燈(33)呈圓形分布且以芬頓反應器(3)的軸線(xiàn)為圓心。

　　6.根據權利要求1所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理系統，其特征在于：所述反應池(4)內設置有攪拌器(41)及氧化還原電位檢測儀(42)。

　　7.基于芬頓技術(shù)的污水處理方法，其特征在于：包括如下步驟：

　　S1，污水輸送至砂濾罐進(jìn)行過(guò)濾;

　　S2，將砂濾罐的出水與過(guò)氧化氫混合后引入內部裝有活性炭的芬頓反應器,通過(guò)光助芬頓反應對污水進(jìn)行處理;

　　S3，使芬頓反應器的出水引入反應池，清除池內污水中的過(guò)氧化氫以使污水的氧化還原電位達到0±0.1mV左右;

　　S4，將反應池的出水引入清水池，并將其內的污水的pH值調節至6-9之間;

　　S5，清水池的出水排放。

　　8.根據權利要求7所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理方法，其特征在于：在S1步驟中，所述生物污水的COD在100-150 mg/L之間。

　　9.根據權利要求7所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理方法，其特征在于：在S2步驟中，所述過(guò)氧化氫的質(zhì)量分數在0.2±0.05%之間，芬頓反應器的進(jìn)水PH值在6±0.5之間。

　　10.根據權利要求7所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理方法，其特征在于：在S2步驟中，在芬頓反應器內反應的同時(shí)進(jìn)行紫外光照射，所述紫外光的波長(cháng)254±5nm;有效紫外劑量為25±1mWs/cm2，在芬頓反應器的反應時(shí)間控制在1±0.1h之間。

　　說(shuō)明書(shū)

　　基于芬頓技術(shù)的污水處理系統及其處理方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，尤其是基于芬頓技術(shù)的污水處理系統及其處理方法。

　　背景技術(shù)

　　化工、輕紡、制藥、電鍍等工業(yè)中所產(chǎn)生的大量工業(yè)廢水，其具有成分復雜、種類(lèi)繁多、COD濃度高、可生化性差、有毒有害等特定點(diǎn)，如不進(jìn)行有效的控制和治理，將對環(huán)境造成無(wú)法挽救的污染和破壞，因此各種污水處理技術(shù)應運而生。

　　其中芬頓類(lèi)氧化處理就是其中的重要研究方向，芬頓反應主要是通過(guò)過(guò)氧化氫(H2O2)與二價(jià)鐵離子的混合溶液將很多已知的有機化合物如羧酸、醇、酯類(lèi)氧化為無(wú)機態(tài)，反應具有去除難降解有機污染物的高能力，在印染廢水、含油廢水、含酚廢水、焦化廢水、含硝基苯廢水、二苯胺廢水等廢水處理中有很廣泛的應用。

在芬頓類(lèi)處理工藝中，UV/Fenton工藝又叫光助芬頓工藝被認為是前景的處理技術(shù)，其是普通Fenton工藝與UV/H2O2兩種系統的復合，由于Fe2+和紫外線(xiàn)對H2O2的催化分解存在協(xié)同效應，光助芬頓工藝降低了Fe2+用量，提高了H2O2的利用率，提高了反應速率。

常州廢水處理芬頓方法　但該工藝存在的主要問(wèn)題是：

　　(1)成本高、易形成二次污染。

　　鐵離子流失導致反應過(guò)程中需要不斷添加亞鐵試劑，鐵離子的投加增加了水的色度，同時(shí)用堿中和后會(huì )形成大量鐵泥，造成鐵離子流失和二次污染，實(shí)際應用中，后續鐵泥處理成本要遠遠大于投加藥劑的成本和反應過(guò)程中的能耗。

　　(2)H2O2利用率低。

　　Fe2+和H2O2既是體系所需的催化劑和氧化劑，又是·OH的捕獲劑，因此當其投入量不足時(shí)反應速率低，而投入量過(guò)高時(shí)，·OH的猝滅反應又使得H2O2的利用率降低。

　　(3)Fenton體系pH適用范圍窄。

　　在Fenton反應中，Fe2+在強酸性條件下(一般pH為2-3)才能有效催化H2O2產(chǎn)生·OH，因此需在反應前調節水體的pH值，容易對反應設備產(chǎn)生腐蝕等問(wèn)題。反應結束后需要用大量的堿中和水體中的酸，增加了處理成本，同時(shí)也使得水體中的鹽度升高，增加了后續的處理難度。

　　發(fā)明內容

　　本發(fā)明的目的就是為了解決現有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，提供一種基于芬頓技術(shù)的污水處理系統及其處理方法。

　　本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現：

　　基于芬頓技術(shù)的污水處理系統，包括依次連接的

　　砂濾罐，具有截留污水中的污染物的結構;

　　芬頓反應器，通過(guò)芬頓反應對經(jīng)過(guò)其內的污水進(jìn)行處理，具體是以活性炭作為催化劑與過(guò)氧化氫反應生成羥基自由基以對污水中的污染物進(jìn)行降解;

　　反應池，用于去除芬頓反應器中多余的過(guò)氧化氫;

　　清水池，用于調節其內污水的PH值。

　　優(yōu)選的，所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理系統中，所述砂濾罐與芬頓反應器之間的管道上設置有用于添加過(guò)氧化氫的加料口及位于所述加料口后端的管道混合器。

　　優(yōu)選的，所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理系統中，所述芬頓反應器是光助芬頓反應器。

　　優(yōu)選的，所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理系統中，所述芬頓反應器中的一組UV燈嵌入在活性炭中，其中一個(gè)UV燈與反應器共軸，其他UV燈呈圓形分布且以芬頓反應器的軸線(xiàn)為圓心。

　　優(yōu)選的，所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理系統中，所述反應池內設置有攪拌器。

　　基于芬頓技術(shù)的污水處理方法，包括如下步驟：

　　S1，污水輸送至砂濾罐進(jìn)行過(guò)濾;

　　S2，將砂濾罐的出水與過(guò)氧化氫混合后引入內部裝有活性炭的芬頓反應器,通過(guò)光助芬頓反應對污水進(jìn)行處理;

　　S3，使芬頓反應器的出水引入反應池，清除池內污水中的過(guò)氧化氫以使污水的氧化還原電位達到0±0.1mV左右;

　　S4，將反應池的出水引入清水池，并將其內的污水的pH值調節至6-9之間;

　　S5，清水池的出水排放。

　　優(yōu)選的，所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理方法中，在S1步驟中，所述生物污水的COD在100-150mg/L之間。

　　優(yōu)選的，所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理方法中，在S2步驟中，過(guò)氧化氫的添加量為0.2±0.05%，芬頓反應器的進(jìn)水PH值在6±0.5之間。

　　優(yōu)選的，所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理方法中，在S2步驟中，在芬頓反應器內反應的同時(shí)進(jìn)行紫外光照射，所述紫外光的波長(cháng)254±5nm;有效紫外劑量為25±1mWs/cm2。

　　優(yōu)選的，所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理方法中，在S2步驟中，在芬頓反應器的反應時(shí)間控制在1±0.1h之間

　　本發(fā)明技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)主要體現在：

　　本方案設計精巧，結構簡(jiǎn)單，活性炭既作為吸附劑也作為催化劑，一來(lái)通過(guò)吸附作用使污染物吸附在活性炭表面，形成富集，減少污染物的含量;同時(shí)活性炭催化H2O2形成·OH自由基，充分與污染物反應、降解，大大提高反應效率，并且，活性炭在反應過(guò)程中不作為反應物參加反應，活性炭的量不會(huì )隨反應減少，因此大大降低了藥劑使用量，省去了反復添加藥劑的繁瑣操作，同時(shí)減少污泥產(chǎn)量，降低了運行成本。

　　本技術(shù)直接使用商用活性炭即可，不需要制備，解決了傳統非均相Fenton技術(shù)使用的催化劑制備成本較高，易于獲取、便于應用且降低了使用成本。

　　采用活性炭催化和UV結合，拓寬了反應體系的pH適用范圍，在中性條件下就能達到較好的處理效果。

　　將過(guò)氧化氫的添加口設置在管道上，能夠簡(jiǎn)化芬頓反應器的結構，同時(shí)通過(guò)混合器在進(jìn)入芬頓反應器之間實(shí)現均勻混合，有利于后續在反應時(shí)使生成的·OH自由基均勻的分布在污水的區域，從而實(shí)現各污水各區域污染物的充分降解，改善處理效果，結合加藥管路，可以降低加藥難度及操作危險性，實(shí)現效率和安全性的統一。

　　另外，相對于通過(guò)物體負載金屬或金屬氧化物作為催化劑的類(lèi)芬頓技術(shù)，提高了催化劑的穩定性，不需要擔心因金屬流失而導致催化劑催化效果下降，并且避免了金屬離子的二次污染。

　　增加UV系統，利用UV和活性炭對過(guò)氧化氫催化分解存在協(xié)同效應，可提高H2O2的利用率，并使得氧化能力增強，在處理高濃度、難降解和有毒有害廢水方面表現出更多優(yōu)勢;另外，通過(guò)UV燈管的合理分布，能夠有效的實(shí)現均勻的協(xié)同的作用，以改善協(xié)同效果。