申請(qǐng)日2013.12.13
公開(公告)日2014.05.28
IPC分類號(hào)C02F9/14
摘要
一種超聲芬頓氧化聯(lián)合處理污水的設(shè)備，包括芬頓反應(yīng)器、超聲波池、超聲波換能器、超聲波發(fā)生器、曝氣氧化池、曝氣裝置、空壓機(jī)、澄清池和生物降解池;所述的芬頓反應(yīng)器安裝在超聲波池的前面，設(shè)有污水污泥入口管和反應(yīng)后的液體出口管，超聲波池里面安裝有超聲波換能器，超聲波換能器的聲能由超聲波發(fā)生器提供;超聲波池出口接曝氣氧化池，曝氣氧化池內(nèi)安裝曝氣裝置，氣體由空壓機(jī)提供;曝氣氧化池后接澄清池和生物降解池，生物降解池是種植水生植物的池子。本實(shí)用新型的設(shè)備處理后的廢水不僅達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，還可以用于生產(chǎn)過程。
權(quán)利要求書
1.一種超聲芬頓氧化聯(lián)合處理 污水的設(shè)備，其特征在于：包括芬頓反應(yīng)器、超聲波池、超聲波換能器、超聲波發(fā)生器、曝氣氧化池、曝氣裝置、空壓機(jī)、澄清池和生物降解池;所述的芬頓反應(yīng)器安裝在超聲波池的前面，設(shè)有污水污泥入口管和反應(yīng)后的液體出口管，超聲波池里面安裝有超聲波換能器，超聲波換能器的聲能由超聲波發(fā)生器提供;超聲波池出口接曝氣氧化池，曝氣氧化池內(nèi)安裝曝氣裝置，氣體由空壓機(jī)提供;曝氣氧化池后接澄清池和生物降解池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲芬頓氧化聯(lián)合處理污水的設(shè)備，其特征在于：生物降解池是種植水生植物的池子。
說明書
超聲芬頓氧化聯(lián)合處理污水的設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
在此處鍵入技術(shù)領(lǐng)域描述段落。
背景技術(shù)
隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活水平不斷的提高，工業(yè)生產(chǎn)和城市生活產(chǎn)生大量的污水。有的污水，特別是紡織廠污水，酒精廢液、淀粉污水、罐頭廠污水等富含有機(jī)質(zhì)和氮、磷、鈣、鎂等營養(yǎng)元素，而氮磷元素是富營養(yǎng)化的主要污染因子，若大量排放至地表，勢(shì)必影響地表水的水質(zhì)，嚴(yán)重的話，會(huì)引起富營養(yǎng)化，使得江河湖海不再干凈。
有關(guān)工業(yè)污水處理的文獻(xiàn)報(bào)道較多，但芬頓反應(yīng)是最近人們研究的一個(gè)熱點(diǎn)之一。
芬頓反應(yīng)(Fenton)器是一種高級(jí)氧化技術(shù)反應(yīng)器，通過Fe2+與H2O2的反應(yīng)，產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑羥基自由基，繼而氧化破解污泥，破壞污泥微生物的細(xì)胞壁，使細(xì)胞體內(nèi)的細(xì)胞質(zhì)釋放，并將大分子難降解有機(jī)物分解為小分子物質(zhì)，增加污泥的無機(jī)化程度，F(xiàn)enton氧化技術(shù)是一種有效的污泥預(yù)處理技術(shù)，但Fenton氧化技術(shù)需要高濃度的酸和亞鐵離子和過氧化氫，成本較高，如何減少過氧化氫使用量，進(jìn)一步降低Fenton氧化成本是研究的方向。
但公開文獻(xiàn)未見有采用超聲聯(lián)合芬頓反應(yīng)氧化處理廢水的設(shè)備的報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了去除工業(yè)廢水中的COD和SS，使處理后的中水得以回用，減少廢水的排放而提出一種利用超聲波聯(lián)合Fenton氧化聯(lián)合氧化的工業(yè)污水的處理設(shè)備。
本實(shí)用新型的超聲芬頓氧化聯(lián)合處理污水的設(shè)備包括芬頓反應(yīng)器、超聲波池、超聲波換能器、超聲波發(fā)生器、曝氣氧化池、曝氣裝置、空壓機(jī)、澄清池和生物降解池;所述的芬頓反應(yīng)器安裝在超聲波池的前面，設(shè)有污水污泥入口管和反應(yīng)后的液體出口管，超聲波池里面安裝有超聲波換能器，超聲波換能器的聲能由超聲波發(fā)生器提供;超聲波池出口接曝氣氧化池，曝氣氧化池內(nèi)安裝曝氣裝置，氣體由空壓機(jī)提供;曝氣氧化池后接澄清池和生物降解池，澄清池加入絮凝劑或消泡劑，生物降解池是種植水生植物的池子。
本實(shí)用新型的超聲芬頓氧化聯(lián)合處理污水的設(shè)備的方法包括預(yù)處理和后續(xù)處理兩個(gè)步驟：
所述的預(yù)處理：是首先對(duì)工業(yè)污水進(jìn)行芬頓反應(yīng)，使得工業(yè)污水降解有機(jī)物，然后進(jìn)行超聲破碎，分解為小分子物質(zhì); 所述的后續(xù)處理包括酸堿調(diào)節(jié)、曝氣氧化、澄清和生物降解。
所述的芬頓反應(yīng)是將工業(yè)污水加入酸調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)污水為酸性酸。
所述的后續(xù)處理包括酸堿調(diào)節(jié)、曝氣氧化、澄清和生物降解。
所述的后續(xù)處理中，酸堿調(diào)節(jié)是將工業(yè)污水用氫氧化鈉或石灰調(diào)節(jié)pH到5以上;
所述的后續(xù)處理中，所述的曝氣氧化是將污水放到曝氣池中通入足量的空氣;氧化時(shí)間為1-3天。
所述的澄清是在曝氣氧化后加入絮凝劑。
所述的生物降解是將基本澄清的污水通到有水生植物的池子里停留時(shí)間2天以上。
如果污水有泡沫，加入消泡劑。
生物降解后得到的水可以用于生產(chǎn)的冷卻用水或綠化用水。
本實(shí)用新型超聲芬頓氧化聯(lián)合處理污水設(shè)備的工作原理：
芬頓反應(yīng)器在污水處理中過去有一些報(bào)道，就是加Fe2SO4和H2O2，過氧化氫(H2O2)與二價(jià)鐵離子Fe2+的混合溶液具有強(qiáng)氧化性，可以將當(dāng)時(shí)很多已知的有機(jī)化合物如羧酸、醇、酯類氧化為無機(jī)態(tài)，氧化效果十分明顯，亞鐵鹽和過氧化氫的組合稱為Fenton試劑,它能有效氧化去除傳統(tǒng)廢水處理技術(shù)無法去除的難降解有機(jī)物,其實(shí)質(zhì)是H2O2在Fe2+的催化作用下生成具有高反應(yīng)活性的羥基自由基(·OH),·OH可與大多數(shù)有機(jī)物作用使其降解。
超聲波是頻率高于20kHz，并且不引起聽覺的彈性波。超聲波的空化效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械作用是超聲技術(shù)用于加速藥酒泡制過程的三大理論依據(jù)。(1)空化作用。液體中往往存在一些真空的或含有少量氣體或蒸汽的小氣泡，這些小氣泡尺寸不一。當(dāng)一定頻率的超聲波作用于液體時(shí)，只有尺寸適宜的小泡能發(fā)生共振現(xiàn)象，大于共振尺寸的小泡被驅(qū)出液體外，小于共振尺寸的小泡在超聲作用下逐漸變大。接近共振尺寸時(shí)，聲波的稀疏階段使小泡迅速脹大，在聲波的壓縮階段，小泡又突然被絕熱壓縮，直至湮滅。湮滅過程中，小泡內(nèi)部可達(dá)幾千度的高溫和幾千個(gè)大氣壓的高壓。上述現(xiàn)象稱為空化現(xiàn)象。在小泡脹大時(shí)，由于摩擦可產(chǎn)生電荷，在湮滅過程中可產(chǎn)生放電、發(fā)光現(xiàn)象。超聲波可以使常溫常壓不能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)在空化作用下發(fā)生，可以使污泥的細(xì)胞破裂，加速分解。(2)熱效應(yīng)。超聲波在媒質(zhì)中傳播，其振動(dòng)能量不斷被媒質(zhì)吸收轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏棺陨頊囟壬�。聲能被吸收可引起媒質(zhì)中的整體加熱，邊界外的局部加熱和空化形成激波時(shí)波前處的局部加熱等。超聲波的強(qiáng)度愈大，產(chǎn)生的熱作用愈強(qiáng)。這種局部的加熱效果可以加速藥材中有效成份的溶解。(3)機(jī)械作用。超聲波是機(jī)械振動(dòng)能量的傳播，可在液體中形成有效的攪動(dòng)與流動(dòng)，破壞介質(zhì)的結(jié)構(gòu)，粉碎液體中的顆粒，能達(dá)到普通低頻機(jī)械攪動(dòng)達(dá)不到的效果。這種機(jī)械攪拌作用可以使液體濃度擴(kuò)散，加速有效成份浸出。除此之外，還發(fā)現(xiàn)超聲波可激活某些酶與細(xì)胞參與的生理化學(xué)過程，提高酶加速細(xì)胞新陳代謝過程。在超聲過程中產(chǎn)生及打破波動(dòng)壓力所生成的微小氣泡而產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)機(jī)制，這種振動(dòng)具有破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)及組成作用。對(duì)非均相界面會(huì)因超聲波振動(dòng)的切向力和微射流等作用而使固相顆�；虬鍓K破碎變細(xì)，從而可起到清除污垢的作用，超聲有很強(qiáng)的殺菌保鮮效果。
曝氣氧化池、澄清池和生物降解池的原理在很多公開文獻(xiàn)已有記載，此處不作為主要重點(diǎn)介紹。
本實(shí)用新型的有益效果：
本實(shí)用新型超聲芬頓氧化聯(lián)合處理污水的設(shè)備采用了芬頓反應(yīng)和超聲破碎加上酸堿調(diào)節(jié)、曝氣、氧化、澄清脫色和生物降解綜合處理，使得處理后的廢水不僅達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，還可以用于生產(chǎn)過程。
