本實(shí)用新型涉及污水處理設(shè)備領(lǐng)域。尤其涉及一種均相催化高級(jí)氧化污水深度處理裝置。

背景技術(shù)：

芬頓(Fenton)氧化技術(shù)是一種采用過氧化氫為氧化劑、以亞鐵鹽為催化劑的均相催化氧化法，通過催化H₂O₂分解產(chǎn)生·OH(羥基自由基)，反應(yīng)中產(chǎn)生的·OH是一種氧化能力很強(qiáng)的自由基，然后利用這些自由基破壞有機(jī)質(zhì)分子并使其礦化直至轉(zhuǎn)化為CO₂、H₂O等無機(jī)質(zhì)，從而降低廢水的色度和COD值。Fenton試劑氧化過程中的主要反應(yīng)構(gòu)成了鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，其中以·OH的產(chǎn)生為鏈的開始，而其它的自由基和反應(yīng)中間體構(gòu)成了鏈的節(jié)點(diǎn)，各種自由基之間或自由基與其它物質(zhì)的相互作用使自由基被消耗，反應(yīng)鏈終止。

作為一種常用的高級(jí)氧化技術(shù)，芬頓氧化技術(shù)近年來在難降解有機(jī)廢水的處理中得到了廣泛關(guān)注。相比其他高級(jí)氧化法，F(xiàn)enton試劑法具有操作過程簡單、無需復(fù)雜設(shè)備、對(duì)后續(xù)的處理無毒害作用、對(duì)環(huán)境友好、均相體系沒有質(zhì)量傳輸?shù)淖璧K，而且操作簡單，相對(duì)投資小等優(yōu)點(diǎn)，己逐漸應(yīng)用于難降解有機(jī)工業(yè)廢水處理工程中。芬頓試劑能不同程度地氧化降解各種工業(yè)廢水和去除水中的污染物，具有很好的應(yīng)用前景。

盡管芬頓氧化技術(shù)在處理有毒污染物或難降解污染物方面有一定的優(yōu)勢，但芬頓氧化技術(shù)同樣存在著一些問題，主要表現(xiàn)為：第一，運(yùn)行費(fèi)用較高。芬頓試劑本身需要投加大量H₂O₂與Fe²⁺試劑作為氧化劑和催化劑，運(yùn)行成本較高，同時(shí)由于芬頓氧化工藝運(yùn)行過程中是將H₂O₂與Fe²⁺試劑一次性全部投加到反應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行反應(yīng)，這樣就造成初期系統(tǒng)中H₂O₂與Fe²⁺試劑過高，由于H₂O₂又是羥基自由基的捕捉劑，當(dāng)H₂O₂投量升高到一定濃度后，會(huì)引起系統(tǒng)中最初產(chǎn)生的羥基自由基湮滅：2·OH+H₂O₂→2H₂O+O₂，造成H₂O₂和羥基自由基的浪費(fèi)，從而造成運(yùn)行成本過高。第二，由于芬頓氧化工藝運(yùn)行過程中不可避免的形成H₂O₂的過剩等原因，系統(tǒng)中殘留的雙氧水自身分解產(chǎn)生氧氣，產(chǎn)生氣泡附著在反應(yīng)所生成的絮體上，造成絮體沉淀困難，影響出水水質(zhì)。

到目前為止，F(xiàn)enton技術(shù)作為廢水的深度處理的主要方法之一，具有反應(yīng)迅速、氧化徹底，可靈活的處理不同類型廢水等優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)既可在廢水處理的中段提高廢水的可生化性，又可以在處理系統(tǒng)的末端進(jìn)行深度處理，使外排廢水的水質(zhì)達(dá)到排放要求。如何開發(fā)高效的Fenton反應(yīng)裝置來提高反應(yīng)效率，降低處理過程的藥劑投加量，進(jìn)一步降低運(yùn)行成本，同時(shí)提高反應(yīng)器的處理效果，提高出水水質(zhì)，是芬頓氧化工藝設(shè)計(jì)中需要解決的重要問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種均相催化高級(jí)氧化污水深度處理裝置，通過對(duì)反應(yīng)器結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)芬頓氧化工藝過程中氧化反應(yīng)的高效進(jìn)行，進(jìn)而降低運(yùn)行成本，同時(shí)改進(jìn)系統(tǒng)中絮體的沉降性能，提高了出水水質(zhì)，可應(yīng)用到工業(yè)廢水深度處理領(lǐng)域。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種均相催化高級(jí)氧化污水深度處理裝置，該處理裝置由第一反應(yīng)池、第二反應(yīng)池、中和脫氣池和絮凝池順次連接組成，所述第一反應(yīng)池與所述第二反應(yīng)池之間通過第一導(dǎo)流管連接，所述第二反應(yīng)池與所述中和脫氣池之間通過第二導(dǎo)流管連接，所述中和脫氣池與絮凝池之間通過第三導(dǎo)流管連接；

所述第一反應(yīng)池上部設(shè)有進(jìn)水管；

所述第一反應(yīng)池、第二反應(yīng)池和絮凝池中分別設(shè)有攪拌裝置，所述中和脫氣池中設(shè)有曝氣裝置；

所述絮凝池下部設(shè)有出水管。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的深度處理裝置，具有以下優(yōu)點(diǎn)：通過設(shè)置兩個(gè)反應(yīng)池、中和脫氣池及絮凝池，并通過三個(gè)導(dǎo)流管分別連接第一反應(yīng)池、第二反應(yīng)池、中和脫氣池和絮凝池的方式，并在第一反應(yīng)池、第二反應(yīng)池和絮凝池中分別設(shè)置攪拌裝置，中和脫氣池中設(shè)置曝氣裝置，通過這樣對(duì)處理裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高了反應(yīng)效率，并提高了藥劑利用率，減少了藥劑的無效消耗和浪費(fèi)，從而降低了均相催化氧化反應(yīng)運(yùn)行費(fèi)用；提高了處理效果。通過中和脫氣池和絮凝池內(nèi)分別設(shè)置攪拌裝置和曝氣裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高了反應(yīng)生成絮體的絮凝沉降性能，提高了出水水質(zhì)；反應(yīng)器設(shè)計(jì)布置合理，運(yùn)行管理方便。該處理裝置反應(yīng)效率高，結(jié)構(gòu)簡單，操作管理方便，適用于難降解有機(jī)工業(yè)廢水的深度處理。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的深度處理裝置示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的深度處理裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

如圖1、2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種均相催化高級(jí)氧化污水深度處理裝置，該處理裝置由第一反應(yīng)池、第二反應(yīng)池、中和脫氣池和絮凝池順次連接組成，第一反應(yīng)池與第二反應(yīng)池之間通過第一導(dǎo)流管連接，第二反應(yīng)池與中和脫氣池之間通過第二導(dǎo)流管連接，中和脫氣池與絮凝池之間通過第三導(dǎo)流管連接；

第一反應(yīng)池上部設(shè)有進(jìn)水管；

所述第一反應(yīng)池、第二反應(yīng)池和絮凝池中分別設(shè)有攪拌裝置(第一反應(yīng)池內(nèi)的為第一攪拌裝置，第二反應(yīng)池內(nèi)的第二攪拌裝置，絮凝池內(nèi)的為第三攪拌裝置)，所述中和脫氣池中設(shè)有曝氣裝置；

絮凝池下部設(shè)有出水管。

上述深度處理裝置中，第一導(dǎo)流管由第一反應(yīng)池的池內(nèi)底部連接至第二反應(yīng)池內(nèi)的頂部；

第二導(dǎo)流管由第二反應(yīng)池的池內(nèi)底部連接至中和脫氣池內(nèi)的頂部；

第三導(dǎo)流管由中和脫氣池的池內(nèi)底部連接至絮凝池內(nèi)的頂部。

上述深度處理裝置還包括：硫酸亞鐵加藥管、雙氧水加藥管、加堿管和助凝劑加藥管；

硫酸亞鐵加藥管接入到第一反應(yīng)池內(nèi)；

雙氧水加藥管分別接入到第一反應(yīng)池與第二反應(yīng)池內(nèi)；

加堿管接入到中和脫氣池內(nèi)；

助凝劑加藥管接入到絮凝池內(nèi)。

上述深度處理裝置中，雙氧水加藥管上設(shè)有兩個(gè)閥門，用于分別控制向第一反應(yīng)池與第二反應(yīng)池內(nèi)加藥。

下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

實(shí)施例1：

參照?qǐng)D1和圖2，本實(shí)施例中的高級(jí)氧化污水深度處理裝置，由第一反應(yīng)池1、第二反應(yīng)池2、中和脫氣池3和絮凝池4順次連接組成，待處理廢水從進(jìn)水管10進(jìn)入第一反應(yīng)池1中，硫酸亞鐵通過硫酸亞鐵加藥管5進(jìn)入第一反應(yīng)池1，雙氧水通過雙氧水加藥管6部分進(jìn)入第一反應(yīng)池1中，加藥量可根據(jù)第一閥門9來控制，在第一攪拌裝置13的攪拌槳14的攪拌作用下，硫酸亞鐵、雙氧水快速與待處理廢水混合，在第一反應(yīng)池1中雙氧水在硫酸亞鐵的催化作用下產(chǎn)生羥基自由基·OH，在羥基自由基的氧化作用下待處理廢水中的COD和色度等物質(zhì)被催化氧化降解，廢水得到凈化。在第一反應(yīng)池1中經(jīng)過處理的廢水經(jīng)第一導(dǎo)流管12進(jìn)入第二反應(yīng)池，部分雙氧水經(jīng)雙氧水加藥管6加入第二反應(yīng)池，在第二攪拌裝置131的攪拌槳141攪拌作用下，在第二反應(yīng)池中雙氧水在水中未反應(yīng)完的亞鐵的催化作用下進(jìn)一步反應(yīng)產(chǎn)生·OH，進(jìn)一步氧化降解水中的污染物質(zhì)。第二反應(yīng)池中反應(yīng)完成后的廢水經(jīng)第二導(dǎo)流管121進(jìn)入中和脫氣池3，NaOH經(jīng)加堿管7加入中和脫氣池3中，在中和脫氣池3中，NaOH經(jīng)池底曝氣裝置15的曝氣攪拌作用與待處理廢水混合均勻，廢水得到中和，pH值得到調(diào)節(jié)；同時(shí)在中和脫氣池3中，在曝氣裝置15的作用下，產(chǎn)生的殘余氣泡以及附著在絮體上的氣泡在曝氣作用下脫離水體逸出，為后續(xù)沉淀創(chuàng)造條件。在中和脫氣池反應(yīng)完成后廢水經(jīng)過第三導(dǎo)流管122進(jìn)入絮凝池4，助凝劑經(jīng)助凝劑加藥管8加入絮凝池4，在第三攪拌裝置132的攪拌槳142的攪拌作用下助凝劑與廢水混合，促進(jìn)水中的絮體進(jìn)一步產(chǎn)生絮凝作用。反應(yīng)完成后的廢水經(jīng)出水管11排出，進(jìn)入沉淀池進(jìn)行固液分離。

實(shí)施例2：

采用本實(shí)用新型的高級(jí)氧化污水深度處理裝置，處理某工業(yè)園區(qū)廢水生化處理后出水，COD濃度為250mg/L，廢水從進(jìn)水口10進(jìn)入裝置后，硫酸亞鐵經(jīng)硫酸亞鐵加藥管5加入第一反應(yīng)池1中，加藥量為7.5mmol/L，雙氧水經(jīng)雙氧水加藥管6分別加入第一反應(yīng)池和第二反應(yīng)池中，比例分配為1:1，雙氧水加藥量為15mmol/L，在第一反應(yīng)池1和第二反應(yīng)池2中，在攪拌槳的攪拌作用下，藥劑和水充分混合并發(fā)生反應(yīng)。NaOH經(jīng)加堿管加入脫氣絮凝池3中，在中和脫氣池3中，通過曝氣攪拌作用NaOH和廢水混合均勻發(fā)生中和反應(yīng)，另一方面經(jīng)過曝氣作用水中殘留的氣泡和絮體上附著的氣泡脫除逸出。助凝劑PAM經(jīng)助凝劑加藥管8加入絮凝池4中，經(jīng)攪拌槳14的攪拌作用與廢水混合均勻，產(chǎn)生絮凝作用。處理后的廢水經(jīng)過出水管11排出，進(jìn)入沉淀池進(jìn)行固液分離。在水力停留時(shí)間為45min的條件下，生化處理后出水經(jīng)均相催化氧化作用，處理后最終出水COD濃度值在100mg/L以下，顏色為無色，可回用。

實(shí)施例3：

采用本實(shí)用新型的高級(jí)氧化污水深度處理裝置，處理某化工廢水二級(jí)處理后出水，COD濃度為200mg/L，廢水從進(jìn)水口10進(jìn)入裝置后，硫酸亞鐵經(jīng)硫酸亞鐵加藥管5加入第一反應(yīng)池1中，加藥量為6mmol/L，雙氧水經(jīng)雙氧水加藥管6分別加入第一反應(yīng)池和第二反應(yīng)池中，比例分配為3:2，雙氧水加藥量為12mmol/L，在第一反應(yīng)池1和第二反應(yīng)池2中，在攪拌槳的攪拌作用下，藥劑和水充分混合并發(fā)生反應(yīng)。NaOH經(jīng)加堿管加入脫氣絮凝池3中，在中和脫氣池3中，通過曝氣攪拌作用NaOH和廢水混合均勻發(fā)生中和反應(yīng)，另一方面經(jīng)過曝氣作用水中殘留的氣泡和絮體上附著的氣泡脫除逸出。助凝劑PAM經(jīng)助凝劑加藥管8加入絮凝池4中，經(jīng)攪拌槳14的攪拌作用與廢水混合均勻，產(chǎn)生絮凝作用。處理后的廢水經(jīng)過出水管11排出，進(jìn)入沉淀池進(jìn)行固液分離。在水力停留時(shí)間為45min的條件下，生化處理后出水經(jīng)均相催化氧化作用，處理后最終出水COD濃度值在80mg/L以下。

本實(shí)用新型污水深度處理裝置通過合理設(shè)置反應(yīng)器結(jié)構(gòu)及加藥方式，并設(shè)置了兩個(gè)反應(yīng)池、中和脫氣池及絮凝池，提高了反應(yīng)效率和藥劑利用率，降低了運(yùn)行成本并增強(qiáng)了處理效果，同時(shí)解決了水中和絮體表面殘留氣泡影響絮體沉淀性能的問題。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。