[發明專利]一種類自然光電芬頓法處理生活污水的裝置和方法

在審

• 申請號: 202010475447.X
• 申請日: 2020-05-29
• 公開（公告）號: CN111573774A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 姚希柱;趙良;柏小東
• 申請（專利權）人: 南京浦世環境科技發展有限公司
• 主分類號: C02F1/30
• 分類號: C02F1/30;C02F1/461;C02F1/463;C02F1/52;C02F1/56;C02F1/72;C02F1/76;C02F101/30
• 代理公司: 南京業騰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32321
• 代理人: 李靜

本發明涉及一種類自然光電芬頓法處理生活污水的裝置，包括反應池、進水口、出水口、陰極板、陽極板、直流穩壓電源、氙氣燈組、藥劑箱、曝氣管和曝氣泵，進水口位于反應池側面底部，出水口位于反應池側面上部；陽極板和陰極板均為兩個以上，陽極板和陰極板等距交替的豎直設置在反應池內，陽極板與直流穩壓電源正極相連，陰極板與直流穩壓電源負極相連；氙氣燈組位于反應池內且位于出水口上方；藥劑箱底部出口通過加藥管道與反應池連通，反應池底部設有曝氣管，曝氣管與曝氣泵連接。本發明將電芬頓法與模擬太陽光的氙氣燈組有機結合，再附加絮凝劑進一步促進有機污染物的降解。與傳統方法相比，本發明方法的有機污染物去除率高。

技術領域

本發明屬于污水處理技術領域，具體涉及一種類自然光電芬頓法處理生活污水的裝置和方法。

背景技術

城市生活垃圾處理是城市管理和環境保護的重要內容，是社會文明程度的重要標志,關系人民群眾的切身利益。近年來，我國城市生活垃圾收運網絡日趨完善，但由于城鎮化快速發展，城市生活垃圾激增，垃圾處理能力相對不足，一些城市面臨“垃圾圍城”的困境，嚴重影響城市環境和社會穩定。生活垃圾在收集、堆放、運收、終端處理過程中，垃圾本身含水被擠壓溢出并混合自然降水和沖洗水，形成了有毒有害的生活污水，具有有機污染物濃度高、成分復雜、水質變化較大的特點，直接排放會對水生生態環境造成嚴重的污染。因此，如何無害化處理生活污水中的有毒有害成分是環境保護的重點和難點。

近年來，高級氧化技術逐漸取代常規生物反應+膜處理技術，在難降解有機污染污水處理的研究中取得了顯著的進展。以化學催化氧化、電化學氧化、光催化氧化、超聲協同氧化等為代表的高級氧化技術的新科技成果問世為我們提供了處理污染水體中的有機污染物的新手段。這些高級氧化技術是通過不同的技術產生羥基自由基·OH，這些羥基自由基與有機物發生反應，協同其他氧化劑有效的氧化分解去除傳統生物膜技術無法降解的有機污染物，并且不存在有機物種類選擇性，直至將這些有機污染物降解為CO₂、H₂O和其他礦物鹽。相比于其他常見的氧化劑，羥基自由基·OH具有更高的氧化電位，氧化能力更強，反應活性更高，是生活污水處理過程中所需的理想氧化劑，所以不斷提高反應過程中羥基自由基的生成速率和反應速率是高級氧化技術的重要研究方向。

芬頓法、電芬頓法、光芬頓法等高級氧化技術的核心原理是，H₂O₂在Fe²⁺的催化作用下分解成·OH，這些羥基自由基與有機污染物發生反應，將這些有機污染物降解為CO₂、H₂O和其他礦物鹽。電芬頓法可以通過電解反應直接產生H₂O₂，只需在反應體系中加入適量的Fe²⁺即可持續產生大量的·OH，技術實現簡單、易操作、費用低，是一種很有發展前景的污水處理技術。但是，電芬頓反應體系在氧化分解有機污染物的過程中，H₂O₂的生成速率和利用率不高，此外部分Fe²⁺會被H₂O₂氧化成Fe³⁺，會與降解中間產物(如OH^-)形成絡合物，阻礙了Fe²⁺的循環利用，影響了·OH的產量和生成速率，從而降低了電芬頓法降解有機污染物的效率。因此，有必要開發研究電芬頓法與其他氧化技術的聯用技術，提高電芬頓法的降解效率。

發明內容

本發明的目的是解決上述電芬頓法污水處理技術所存在的缺陷，提供一種類自然光電芬頓法處理生活污水的裝置和方法，以提高電芬頓反應體系的氧化效率和有機污染物的去除率。

技術方案