[發(fā)明專利]一種三相單擋板內(nèi)環(huán)流芬頓流化床處理廢水裝置及工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710958405.X
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN107651747B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張國亮;秦磊;南繼林;徐澤海
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;王兵

本發(fā)明公開了一種三相單擋板內(nèi)環(huán)流芬頓流化床處理廢水裝置及其工藝。裝置包括流化床反應(yīng)器塔體、循環(huán)管路、進(jìn)水管道、加藥裝置、出水管道、進(jìn)氣管，循環(huán)管路連接塔側(cè)壁2/3處的循環(huán)接口和進(jìn)水管道，出口連接反應(yīng)器塔底部均勻布水器；塔底側(cè)壁處接口設(shè)有加藥裝置，側(cè)壁1/3處開口連接光源裝置，塔體2/3處安置固液分離器，固液分離器以下部分為流化床芬頓反應(yīng)區(qū)，在反應(yīng)區(qū)直徑1/3處安置單擋板，位于循環(huán)接口上方10cm的沉降區(qū)側(cè)壁處開有出水口。該裝置及其工藝操作簡單、效率高、占地面積小、維護(hù)簡便；芬頓試劑用量減少，產(chǎn)生化學(xué)污泥較少，運(yùn)行成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于處理工業(yè)廢水的技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及三相單擋板內(nèi)環(huán)流芬頓流化床處理有機(jī)廢水工藝方法。

背景技術(shù)

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，較多行業(yè)在生產(chǎn)過程中均會產(chǎn)生大量工業(yè)廢水如制漿廢水、含油廢水等，這些廢水具有排放量大、污染物含量高、組分多、色度深、難降解等特點(diǎn)，而目前單純依靠常規(guī)的生化法和物化法處理后，排放水中仍然還有部分難降解的有機(jī)物，而隨著國家“節(jié)能減排”的政策提出以及對“三廢”的排放要求越來越嚴(yán)格，必須采用更高效的廢水處理工藝和技術(shù)。芬頓技術(shù)作為一種新型高級氧化技術(shù)，越來越受到業(yè)內(nèi)外關(guān)注，成為最有潛力的潔凈凈水技術(shù)。芬頓體系是H₂O₂在Fe²⁺的催化作用下產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化能力的羥基自由基，當(dāng)引入紫外光、可見光、氧氣、草酸鹽等進(jìn)入芬頓體系時，也可提高產(chǎn)生羥基自由基效率，對處理有機(jī)物有顯著效果。由于芬頓體系在使用過程中具有試劑沒有毒性，均相體系沒有質(zhì)量傳輸?shù)淖璧K，而且操作簡單，相對投資小等優(yōu)點(diǎn)，所以一直廣泛地用于有毒有害廢水的處理上。

芬頓體系中芬頓試劑之所以有很強(qiáng)的氧化能力，是因?yàn)镠₂O₂被Fe²⁺還原分解生成羥基自由基，并引發(fā)更多的其他自由基，其反應(yīng)機(jī)理如下：

Fe²⁺+H₂O₂→Fe³⁺+OH^-+·OH

Fe³⁺+H₂O₂→Fe²⁺+HO₂+H⁺

Fe²⁺+·OH→OH^-+Fe³⁺

RH+·OH→R·+H₂O

R·+Fe³⁺→R⁺+Fe²⁺

R⁺+O₂→ROO⁺→··→CO₂+H₂O

從上述鏈?zhǔn)椒磻?yīng)過程可以看出：

(1)羥基自由基與其他強(qiáng)氧化劑相比，有更高的氧化還原電位(E＝2.80V)，是除F₂以外，最強(qiáng)的氧化劑；

(2)芬頓試劑的氧化性沒有選擇性,可以應(yīng)用于各種有機(jī)物的處理。且反應(yīng)效率高，在常溫常壓下即可進(jìn)行，不需要復(fù)雜的反應(yīng)系統(tǒng)；

(3)由于羥基自由基的氧化還原電位為E＝2.80V，當(dāng)加入光源，比如紫外光、可見光時，可激發(fā)電子躍遷，提高電子轉(zhuǎn)移效率，從而提高催化效率。

芬頓體系目前也存在一些問題，比如雙氧水和Fe²⁺離子的利用率較低；藥劑消耗量巨大，運(yùn)行成本高。因此，更多的研究者通過改進(jìn)型芬頓技術(shù)來改善這些問題，比如光芬頓、電芬頓、芬頓流化床等芬頓組合技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容