公布日：2022.07.01
申請日：2020.12.31
分類號：C02F9/12(2006.01)I;C02F1/72(2006.01)I
摘要
本發(fā)明提出強(qiáng)化芬頓氧化法廢水處理裝置，屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域；目的是解決傳統(tǒng)的芬頓反應(yīng)原子接觸率和接觸比表面低的問題；技術(shù)方案為，包括依次連通設(shè)置的調(diào)酸裝置、高壓靜電發(fā)生裝置、催化氧化反應(yīng)裝置和穩(wěn)定池，催化氧化反應(yīng)裝置內(nèi)依次設(shè)置有多層催化劑填料，酸液儲罐、催化劑儲罐和氧化劑儲罐的一端均設(shè)置有計量泵，高壓靜電發(fā)生裝置對芬頓反應(yīng)的水體進(jìn)行處理后，水分子極性增強(qiáng)，水體電位增高，大的水分子族團(tuán)被粉碎；技術(shù)效果為，本發(fā)明的芬頓反應(yīng)更充分、更完全、更徹底無限接近理論值，從而達(dá)到既產(chǎn)生足夠量的羥基自由基，又使而副產(chǎn)品最小化，減少了二次污染，降低了成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求書
1.強(qiáng)化芬頓氧化法廢水處理裝置，包括依次連通設(shè)置的調(diào)酸裝置、催化氧化反應(yīng)裝置和穩(wěn)定池，其特征在于，還包括高壓靜電發(fā)生裝置，所述高壓靜電發(fā)生裝置的一端與所述調(diào)酸裝置相連通，另一端與所述催化氧化反應(yīng)裝置相連通，所述催化氧化反應(yīng)裝置內(nèi)依次設(shè)置有多層催化劑填料，所述調(diào)酸裝置遠(yuǎn)離所述高壓靜電發(fā)生裝置的一端連通設(shè)置有酸液儲罐，所述調(diào)酸裝置與所述酸液儲存罐之間設(shè)置有計量泵，所述高壓靜電發(fā)生裝置連通設(shè)置有催化劑儲罐和氧化劑儲罐，所述高壓靜電發(fā)生裝置與所述催化劑儲罐之間設(shè)置有計量泵，所述高壓靜電發(fā)生裝置與所述氧化劑儲罐之間設(shè)置有計量泵；所述高壓靜電發(fā)生裝置包括高壓直流電源和高壓靜電反應(yīng)器，所述高壓直流電源提供的電壓為25000-35000伏，所述高壓靜電反應(yīng)器的材料是鋼材或者混凝土，所述高壓靜電反應(yīng)器包括反應(yīng)器殼體及用于支撐所述殼體的底座，所述底座接地，所述反應(yīng)器殼體中繞所述反應(yīng)器殼體的軸線環(huán)形均布有高壓電極棒，所述高壓電極棒與所述反應(yīng)器殼體的軸線平行，所述高壓電極棒通過固定架與所述反應(yīng)器殼體固定連接，所述高壓電極棒與所述高壓直流電源的正極通過導(dǎo)線相連接，所述反應(yīng)器殼體上設(shè)置有進(jìn)水口、出水口、催化劑入口和氧化劑入口，所述催化劑入口、所述氧化劑入口均與所述進(jìn)水口相垂直。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化芬頓氧化法廢水處理裝置，其特征在于，所述調(diào)酸裝置內(nèi)自上而下設(shè)置有多孔隔板和曝氣管，所述曝氣管設(shè)置在所述多孔隔板的下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化芬頓氧化法廢水處理裝置，其特征在于，所述催化劑填料設(shè)置有至少兩層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化芬頓氧化法廢水處理裝置，其特征在于，所述調(diào)酸裝置和所述催化氧化反應(yīng)裝置均是圓柱形殼體，底部密封，頂部通過管道與所述穩(wěn)定池相連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化芬頓氧化法廢水處理裝置，其特征在于，所述催化劑填料的下方依次設(shè)置有多孔隔板和曝氣管，所述曝氣管的一端設(shè)置有鼓風(fēng)機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化芬頓氧化法廢水處理裝置，其特征在于，所述的催化劑填料為鐵碳催化劑填料和非均相催化劑填料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化芬頓氧化法廢水處理裝置，其特征在于，所述催化劑填料的純度為90%以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化芬頓氧化法廢水處理裝置，其特征在于，所述穩(wěn)定池與堿液儲罐相連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化芬頓氧化法廢水處理裝置，其特征在于，所述進(jìn)水口設(shè)置在所述反應(yīng)器殼體的頂部，所述催化劑入口、所述氧化劑入口設(shè)置在所述反應(yīng)器殼體的側(cè)部。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化芬頓氧化法廢水處理裝置，其特征在于，催化劑為硫酸亞鐵溶液，氧化劑為雙氧水，所述酸液為硫酸。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出強(qiáng)化芬頓氧化法廢水處理裝置，目的是解決傳統(tǒng)的芬頓反應(yīng)原子接觸率和接觸比表面低的問題。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
強(qiáng)化芬頓氧化法廢水處理裝置，包括依次連通設(shè)置的調(diào)酸裝置、催化氧化反應(yīng)裝置和穩(wěn)定池，還包括高壓靜電發(fā)生裝置，所述高壓靜電發(fā)生裝置的一端與所述調(diào)酸裝置相連通，另一端與所述催化氧化反應(yīng)裝置相連通，所述催化氧化反應(yīng)裝置內(nèi)依次設(shè)置有多層催化劑填料，所述調(diào)酸裝置遠(yuǎn)離所述高壓靜電發(fā)生裝置的一端連通設(shè)置有酸液儲罐，所述調(diào)酸裝置與所述酸液儲存罐之間設(shè)置有計量泵，所述高壓靜電發(fā)生裝置連通設(shè)置有催化劑儲罐和氧化劑儲罐，所述高壓靜電發(fā)生裝置與所述催化劑儲罐之間設(shè)置有計量泵，所述高壓靜電發(fā)生裝置與所述氧化劑儲罐之間設(shè)置有計量泵；所述高壓靜電發(fā)生裝置包括高壓直流電源和高壓靜電反應(yīng)器，所述高壓直流電源提供的電壓為25000-35000伏，所述高壓靜電反應(yīng)器的材料是鋼材或者混凝土，所述高壓靜電反應(yīng)器包括反應(yīng)器殼體及用于支撐所述殼體的底座，所述底座接地，所述反應(yīng)器殼體中繞所述反應(yīng)器殼體的軸線環(huán)形均布有高壓電極棒，所述高壓電極棒與所述反應(yīng)器殼體的軸線平行，所述高壓電極棒通過固定架與所述反應(yīng)器殼體固定連接，所述高壓電極棒與所述高壓直流電源的正極通過導(dǎo)線相連接，所述反應(yīng)器殼體上設(shè)置有進(jìn)水口和出水口，所述高壓靜電發(fā)生裝置上設(shè)置有催化劑入口、氧化劑入口，所述催化劑入口、所述氧化劑入口均與所述進(jìn)水口相垂直。
進(jìn)一步的，所述調(diào)酸裝置內(nèi)自上而下設(shè)置有多孔隔板和曝氣管，所述曝氣管設(shè)置在所述多孔隔板的下方。
進(jìn)一步的，所述催化劑填料設(shè)置有至少兩層。
進(jìn)一步的，所述調(diào)酸裝置和所述催化氧化反應(yīng)裝置均是圓柱形殼體，底部密封，頂部通過管道與所述穩(wěn)定池相連通。
進(jìn)一步的，所述催化劑填料的下方依次設(shè)置有多孔隔板和曝氣管，所述曝氣管的一端設(shè)置有鼓風(fēng)機(jī)。
進(jìn)一步的，所述的催化劑填料為鐵碳催化劑填料和非均相催化劑填料。
進(jìn)一步的，所述催化劑填料的純度為90%以上。
進(jìn)一步的，所述穩(wěn)定池與堿液儲罐相連通。
進(jìn)一步的，所述進(jìn)水口設(shè)置在所述反應(yīng)器殼體的頂部，所述催化劑入口、所述氧化劑入口設(shè)置在所述反應(yīng)器殼體的側(cè)部。
進(jìn)一步的，催化劑為硫酸亞鐵溶液，氧化劑為雙氧水，所述酸液為硫酸。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)所產(chǎn)生的有益效果為：本發(fā)明通過設(shè)置高壓靜電發(fā)生裝置，對芬頓反應(yīng)的水體進(jìn)行處理，使得帶有極性的水分子和水體中的各種陰陽離子更加有序充分接觸，大大增加了反應(yīng)機(jī)會和時間，使得芬頓反應(yīng)更充分、更完全、更徹底無限接近理論值，既能夠產(chǎn)生足夠量的羥基自由基，又能夠保證副產(chǎn)品最小化；往高壓靜電發(fā)生裝置中投加的硫酸亞鐵溶液、雙氧水的方向均與水流的方向相垂直，使得硫酸亞鐵溶液、雙氧水與高壓靜電處理的水充分接觸，提高了反應(yīng)效率；通過設(shè)置計量泵，提高了加入的催化劑和氧化劑的精度，再通過在催化氧化反應(yīng)裝置內(nèi)依次設(shè)置純度在90%以上的催化劑填料，彌補(bǔ)了前置催化劑純度不純、計量誤差及原水有機(jī)物波動變化而引起的因反應(yīng)催化劑不足而導(dǎo)致的氧化反應(yīng)不充分的弊病，從而有效提高了各種藥劑的精準(zhǔn)率，大大降低了藥劑因過量添加的浪費(fèi)，確保了羥基自由基的生成和對廢水中有機(jī)物的開環(huán)、破鏈、分解的效率，達(dá)到工藝整體設(shè)計要求，同時大大降低了污泥的產(chǎn)生，其污泥降減量比傳統(tǒng)芬頓反應(yīng)減少1/4-1/3，大大的減少了二次污染；通過設(shè)置催化劑填料，在高壓靜電水體中因為其電位差但無電流之形成現(xiàn)象，造成催化劑填料在釋放自身離子的同時產(chǎn)生出微量的臭氧，從而提高了裝置的氧化性能；由于經(jīng)高壓靜電處理過的水體中水分子極性增強(qiáng)，整個水體無論出于何種狀態(tài)都對周圍環(huán)境具有電荷的微粒具有超強(qiáng)的吸附能力，因此其具有絮凝和吸附能力的作用，大大增加了其絮凝沉淀效果，減少穩(wěn)定池中絮凝劑的投加量，降低了成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
（發(fā)明人：和晉學(xué);李浩瑄;閆鵬;王安安;趙翔龍;牛文亮）
