[發明專利]一種基于光電芬頓氧化法的廢水處理反應器及其處理方法

在審

• 申請號: 202210195381.8
• 申請日: 2022-03-01
• 公開（公告）號: CN114538681A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 董偉;李嵐峰;吳天朋
• 申請（專利權）人: 北京神舟茂華環保科技有限公司
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08;C02F1/32;C02F1/461;C02F1/467;C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 武漢誠儒知識產權代理事務所(普通合伙) 42265
• 代理人: 劉天鈺

本發明提供了一種基于光電芬頓氧化法的廢水處理反應器，反應器本體內沿水流方向依次設置有第一緩沖室、第一反應室、第二緩沖室和第二反應室和反沖室；反沖室通過抽水管外接有磁力水泵，磁力水泵連接有回流攪拌管，回流攪拌管分流并分別通向第一反應室和第二反應室的底部；兩個反應室的底部分別放置有電極組裝籃，電極組裝籃內等間距豎直安裝有成對的陽極板和陰極板，陽極板和陰極板之間均豎直安裝有紫外燈管，反應器本體的頂部分布安裝有電路管，將電源與陽極板、陰極板及紫外燈管相連接。將紫外光與電芬頓系統進行深度耦合，實現高濃度有機廢水中難生物降解有機物的去除，并顯著提高廢水的可生化性。

技術領域

本發明涉及廢水處理技術領域，具體涉及一種基于光電芬頓氧化法的廢水處理反應器及其處理方法。

背景技術

廢水中因其含有超過環境所容許的化學物質而造成水環境污染，其中相當部分是有機物引起的。廢水來源非常廣泛，大體可以分為以下四類：第一類是生活廢水生化處理出水或尾水；第二類是高濃度生化性好的廢水處理出水；第三類是園區綜合廢水處理出水；第四類是生物毒性大的工業廢水排水。當廢水可生化性(BOD₅/COD或B/C)小于0.2，仍需繼續處理就稱為生物難降解有機廢水，生物難降解有機廢水的高效處理一直是環境治理中的技術瓶頸。

現有生物難降解有機廢水的深度處理技術目前主要有活性炭或硅藻土吸附技術、反滲透膜技術、微電解技術、高級氧化技術等。其中，高級氧化技術(Advanced OxidationProcess,AOPs)因具備時間短、操作簡單和效率高等技術優勢，在高濃度生物難降解有機廢水處理領域的應用已取得顯著的進展。高級氧化技術是通過產生具備非常高氧化還原電位的高活性自由基團，如羥基自由基(·OH)，無選擇性的實現有機物的礦化，最終將有機物轉化成CO₂和H₂O，其中以芬頓反應(Fenton)最具代表性。隨著研究的深入，又將電化學和紫外光UV等技術引入芬頓體系，形成了電芬頓(E-Fenton)和光芬頓(UV-Fenton)。但是，電芬頓存在反應有效pH值范圍小、產H₂O₂效率低和陽極損耗大等問題，而光芬頓存在藥劑成本大、產泥量大和運行控制難度大等問題，使其在高濃度生物難降解有機廢水處理中的應用受限。

目前有將電化學和紫外光技術同時引入芬頓體系的相關報道，例如王春霞等的論文《光電芬頓氧化法深度處理垃圾滲濾液研究》中提到了在電芬頓反應器中引入紫外燈的光電芬頓氧化法。在紫外光的作用下，電芬頓反應由于鐵離子的光還原與過氧化氫光輻射分解的協同作用而使有機物高效降解。雖然光電芬頓氧化法已被廣泛提及，但相關的反應處理裝置還亟需開發，促進芬頓技術在高濃度生物難降解有機廢水中的進一步高效應用。

發明內容

本發明提供了一種基于光電芬頓氧化法的廢水處理反應器及其處理方法，該廢水處理反應器將紫外光與電芬頓系統進行深度耦合，多種反應過程協同作用實現高濃度有機廢水中難生物降解有機物的去除，并顯著提高廢水的可生化性。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案為：

一種基于光電芬頓氧化法的廢水處理反應器，包括反應器本體，所述反應器本體上設置有反應器進水口和反應器出水口，所述反應器本體內沿水流方向依次設置有緩沖室、反應室和反沖室，其中緩沖室和反應室均設置有兩個，依次為第一緩沖室、第一反應室、第二緩沖室和第二反應室；兩個反應室靠近反應器進水口的一面的底部均分布有反應室進水口，兩個反應室靠近反應器出水口的一面的頂部均分布有反應室溢流口；所述反沖室通過抽水管外接有磁力水泵，磁力水泵連接有回流攪拌管，回流攪拌管分流并分別通向第一反應室和第二反應室的底部，且回流攪拌管內的回流出水的方向與反應室水流方向相反；