[發明專利]一種芬頓氧化反應處理裝置

在審

• 申請號: 201910563711.2
• 申請日: 2019-06-26
• 公開（公告）號: CN110282706A
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 劉潤
• 申請（專利權）人: 南京潤科環境有限公司
• 主分類號: C02F1/467
• 分類號: C02F1/467;C02F1/461;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 朱欣欣

本發明涉及一種芬頓氧化反應處理裝置，包括反應器本體、進水管以及出水管，所述反應器本體內設有廢水氧化機構以及廢水收集機構，所述廢水氧化機構設置在廢水收集機構的上方，所述廢水氧化機構通過排泥管與廢水收集機構相連，所述廢水氧化機構包括從左到右依次設置的電催化區、電催化反應區以及出水區，所述電催化區、電催化反應區以及出水區之間依次相連通，所述進水管與電催化區相連，所述出水區與出水管相連，所述出水管通過回流管與進水管相連；本發明將電催化氧化與芬頓氧化技術聯用，最大限度地利用反應器的有效空間，簡化了芬頓氧化預處理的工藝流程，降低了運行成本。

技術領域

本發明涉及一種芬頓氧化反應處理裝置，屬于污水處理技術領域。

背景技術

微電解技術和芬頓氧化技術是兩種典型的化工廢水預處理技術，在化工廢水處理工藝設計中經常分別或同時采用，可達到較好的處理效果。同時采用微電解技術和芬頓氧化技術時通常把微電解反應裝置和芬頓氧化反應裝置先后串聯，從而達到降低廢水生物毒性并提高廢水可生化性的目的，為后續生化處理創造良好的條件。但這種串聯使用的設計方式需要按照設定的流程把各自獨立的微電解和芬頓氧化反應裝置連接起來，并配置一系列輔助管道和設施，這種簡單疊加的連接方式不僅運行成本高，處理工藝流程冗長繁雜，對控制要求高，難以使零價鐵還原反應器和芬頓氧化反應裝置同時處于最佳運行工況。此外，傳統芬頓法本身存在一些缺陷，比如鐵泥產生量大，鐵離子流失嚴重，鐵離子利用效率低下；芬頓工藝所產生的芬頓鐵泥屬于危險固廢，后續處理成本高，企業難以承受。

含氮雜環化合物，如吡啶、吡咯、吲哚、喹啉及其衍生物等。廣泛存在于石油化工、食品產業、農藥產業等排放的廢水中。含氮雜環化合物的水溶性遠大于同素環化合物，進入環境后易在土壤環境中遷移而污染地下水，加上許多含氮雜環化合物對動物和人具有毒性、致突變性，致癌性，且難為自然微生物所降解，從而對生態系統和人類健康產生潛在和長遠的危害，因此有必要對含氮雜環化合物廢水進行針對性的處理。而該類廢水的特點是鹽份高、毒性大、可生化性差、成分復雜，常規的生物處理無法單獨起作用，容易導致污泥中毒，影響系統正常運行等問題。因此亟待開發一種新型經濟高效的預處理工藝，從而降低此類廢水的毒性并提高可生化性，為后續的生化工藝創造良好的處理條件。近年來的研究已表明微電解-芬頓耦合技術是實現含氮雜環化合物廢水高效治理的一個可行途徑。然而，芬頓工段需要投加過量的硫酸亞鐵和雙氧水，投加藥劑成本高、二次污染大等缺點嚴重限制了微電解—芬頓耦合技術的實際工程應用。如何降低亞鐵離子和外加雙氧水的用量，提高芬頓反應的效率且減少鐵泥產生量，是微電解-芬頓組合工藝必須要克服的技術難題。

發明內容

本發明提供了一種電催化芬頓氧化與窄通道雙電極耦合氧化組合裝置，在組合裝置內實現含氮雜環化合物的氧化預處理過程，并利用二價鐵的原位產生作用提高鐵的催化性能，再利用窄通道雙電極反應裝置中的陰極還原作用將三價鐵還原成二價鐵，提高鐵的利用效率，從而大幅度降低鐵泥生成量，提高含氮雜環化合物廢水的處理效率。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種芬頓氧化反應處理裝置，包括電催化芬頓氧化反應器、管式反應器、進水管以及出水管，所述電催化芬頓氧化反應器與管式反應器相連，所述電催化芬頓氧化反應器包括廢水氧化機構以及廢水收集機構，所述廢水氧化機構設置在廢水收集機構的上方，所述廢水氧化機構下端通過排泥管與廢水收集機構相連，所述廢水氧化機構包括從左到右依次設置的電催化區、反應區以及出水區，所述電催化區、反應區以及出水區之間依次相連通，所述進水管與電催化區相連，所述管式反應器一端通過出水管與出水區相連，所述管式反應器另一端通過回流管與進水管相連。

作為本發明的一種改進，所述電催化區包括第一外殼、布水器、電極板、翻隔板以及絕緣隔板，第一外殼內設有兩個絕緣隔板，兩個絕緣隔板之間設有電極板，兩個絕緣隔板兩端分別與第一外殼內外兩側相連，所述布水器設置在電極板的上方，翻隔板設置在布水器的上方，第一外殼左側與進水管相連。