公布日：2022.06.17
申請日：2022.03.16
分類號：C02F9/08(2006.01)I;C02F1/72(2006.01)N;C02F1/32(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種用于難降解有機廢水處理的光芬頓工藝，包括首先將原水自流至調(diào)節(jié)池調(diào)整PH值為3‑5，進入高效混合池；在高效混合池內(nèi)，藥劑與廢水在旋流曝氣攪拌的作用下，充分混合進入氧化反應(yīng)區(qū)；在氧化反應(yīng)區(qū)內(nèi)均勻混合藥劑，氧化反應(yīng)區(qū)內(nèi)的二價鐵離子和H2O2之間的鏈反應(yīng)催化生成•OH；大部分二價鐵離子已轉(zhuǎn)化為三價鐵離子，然后回流系統(tǒng)流經(jīng)UV光催化反應(yīng)器；在UV高強光量子的激發(fā)下，其中的三價鐵離子重新轉(zhuǎn)化為二價鐵離子，再返回第二步重復(fù)利用；廢水經(jīng)過中和后進入到高密度沉淀池進行固液分離，最終出水達標(biāo)排放。本發(fā)明通過重復(fù)利用鐵離子，以氫氧化鐵為主要成分的化學(xué)污泥產(chǎn)量減少了60‑80%，極大地減少了藥劑成本及污泥處理處置費用。
權(quán)利要求書
1.一種用于難降解有機廢水處理的光芬頓工藝，其特征在于，包括以下步驟：S1:原水經(jīng)提升或自流至調(diào)節(jié)池，調(diào)整PH值為3-5，然后進入高效混合池；S2:在高效混合池內(nèi)，藥劑與廢水在旋流曝氣攪拌的作用下，充分混合以提升傳質(zhì)效率，然后進入氧化反應(yīng)區(qū)；S3:在氧化反應(yīng)區(qū)內(nèi)采用多點投加方式均勻混合藥劑，氧化反應(yīng)區(qū)內(nèi)的二價鐵離子Fe2+和H2O2之間的鏈反應(yīng)催化生成•OH，將廢水中有機污染物進行斷鏈、開環(huán)形成小分子有機物或直接礦化為CO2和H2O來降低有機物含量；S4:氧化反應(yīng)完成后，大部分的二價鐵離子Fe2+已轉(zhuǎn)化為三價鐵離子Fe3+，經(jīng)過回流系統(tǒng)，流經(jīng)UV光催化反應(yīng)器；S5:在UV光催化反應(yīng)器的UV高強光量子的激發(fā)下，UV光催化反應(yīng)器內(nèi)的三價鐵離子Fe3+重新轉(zhuǎn)化為二價鐵離子Fe2+，再返回步驟S2重復(fù)利用；S6:在重復(fù)催化、氧化反應(yīng)之后，廢水經(jīng)過廢水中和區(qū)中和后進入到高密度沉淀池進行固液分離，最終出水達標(biāo)排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于難降解有機廢水處理的光芬頓工藝，其特征在于，高效混合池、氧化反應(yīng)區(qū)和廢水中和區(qū)均采用旋流曝氣攪拌的方式進行充分反應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于難降解有機廢水處理的光芬頓工藝，其特征在于，步驟S4中，回流系統(tǒng)的回流比在50%-200%范圍內(nèi)可調(diào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于難降解有機廢水處理的光芬頓工藝，其特征在于，所述高效混合池內(nèi)混合了新加的硫酸亞鐵以及回流重復(fù)利用的亞鐵，其中硫酸亞鐵的回流重復(fù)利用率是隨所述UV光催化反應(yīng)器的劑量及回流量變化的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于難降解有機廢水處理的光芬頓工藝，其特征在于，所述UV光催化反應(yīng)器設(shè)置在氧化反應(yīng)池的頂部或側(cè)面，通過進水管路和回流管路與氧化反應(yīng)區(qū)的氧化反應(yīng)池動態(tài)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于難降解有機廢水處理的光芬頓工藝，其特征在于，在原水進行反應(yīng)、混合、中和的各個工序中均設(shè)置了在線PH、在線OPR監(jiān)測系統(tǒng)，用于自動調(diào)整加藥量和系統(tǒng)的閉環(huán)控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于難降解有機廢水處理的光芬頓工藝，其特征在于，步驟S5中，VU光催化反應(yīng)器的回流水引自氧化反應(yīng)區(qū)末端，回流至氧化反應(yīng)區(qū)最前端或氧化反應(yīng)區(qū)不同的反應(yīng)階段。
發(fā)明內(nèi)容
針對相關(guān)技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種用于難降解有機廢水處理的光芬頓工藝，能夠克服現(xiàn)有技術(shù)方法的上述不足。
為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：一種用于難降解有機廢水處理的光芬頓工藝，包括以下步驟：S1:原水提升或自流至調(diào)節(jié)池，調(diào)整PH值為3-5，然后進入高效混合池；S2:在高效混合池內(nèi)，藥劑與廢水在旋流曝氣攪拌的作用下，充分混合以提升傳質(zhì)效率，然后進入氧化反應(yīng)區(qū)；S3:在氧化反應(yīng)區(qū)內(nèi)采用多點投加方式均勻混合藥劑，氧化反應(yīng)區(qū)內(nèi)的二價鐵離子Fe2+和H2O2之間的鏈反應(yīng)催化生成•OH，將廢水中有機污染物進行斷鏈、開環(huán)形成小分子有機物或直接礦化為CO2和H2O來降低有機物含量；S4:氧化反應(yīng)完成后，大部分的二價鐵離子Fe2+已轉(zhuǎn)化為三價鐵離子Fe3+，經(jīng)過回流系統(tǒng)，流經(jīng)UV光催化反應(yīng)器；S5:在UV光催化反應(yīng)器的UV高強光量子的激發(fā)下，UV光催化反應(yīng)器內(nèi)的三價鐵離子Fe3+重新轉(zhuǎn)化為二價鐵離子Fe2+，再返回步驟S2重復(fù)利用；S6:在重復(fù)催化、氧化反應(yīng)之后，廢水經(jīng)過廢水中和區(qū)中和后進入到高密度沉淀池進行固液分離，最終出水達標(biāo)排放。
進一步地，高效混合池、氧化反應(yīng)區(qū)和廢水中和區(qū)均采用旋流曝氣攪拌的方式進行充分反應(yīng)。
進一步地，步驟S4中，回流系統(tǒng)的回流比在50%-200%范圍內(nèi)可調(diào)。
進一步地，所述高效混合池內(nèi)混合了新加的硫酸亞鐵以及回流重復(fù)利用的亞鐵，其中硫酸亞鐵的回流重復(fù)利用率是隨所述UV光催化反應(yīng)器的劑量及回流量變化的。
進一步地，所述UV光催化反應(yīng)器設(shè)置在氧化反應(yīng)池的頂部或側(cè)面，通過進水管路和回流管路與氧化反應(yīng)區(qū)的氧化反應(yīng)池動態(tài)連接。
進一步地，在原水進行反應(yīng)、混合、中和的各個工序中均設(shè)置了在線PH、在線OPR監(jiān)測系統(tǒng)，用于自動調(diào)整加藥量和系統(tǒng)的閉環(huán)控制。
進一步地，步驟S5中，VU光催化反應(yīng)器的回流水引自氧化反應(yīng)區(qū)末端，回流至氧化反應(yīng)區(qū)最前端或氧化反應(yīng)區(qū)不同的反應(yīng)階段。
本發(fā)明的有益效果：通過將光引進芬頓試劑從而解決了芬頓反應(yīng)過程中鐵鹽消耗量大和污泥產(chǎn)生量大的問題；經(jīng)過重復(fù)利用回流鐵離子，高效混合池中鐵鹽投加量減少了60-80%，因而以氫氧化鐵為主要成分的化學(xué)污泥產(chǎn)量也相應(yīng)減少了60-80%，極大地減少了藥劑費用和污泥處理處置費用；通過采用旋流曝氣攪拌的方式，防堵塞、不結(jié)垢，使用壽命長，運維簡單；且本發(fā)明整個流程不采用任何固態(tài)催化劑，有效避免了催化劑流失、失活、堵塞等風(fēng)險；同時利用中壓紫外燈的輻射作用，提升了芬頓反應(yīng)的礦化度，可大幅提升COD去除效率，且反應(yīng)過程更穩(wěn)定，抗沖擊負荷能力強。
（發(fā)明人：蔡曉涌;張會敏;何義;羅鍾兵;蒲曉利;張學(xué)民）
