申请日2013.12.13
公开(公告)日2014.05.28
IPC分类号C02F9/14
摘要
一种超声芬顿氧化联合处理污水的设备，包括芬顿反应器、超声波池、超声波换能器、超声波发生器、曝气氧化池、曝气装置、空压机、澄清池和生物降解池;所述的芬顿反应器安装在超声波池的前面，设有污水污泥入口管和反应后的液体出口管，超声波池里面安装有超声波换能器，超声波换能器的声能由超声波发生器提供;超声波池出口接曝气氧化池，曝气氧化池内安装曝气装置，气体由空压机提供;曝气氧化池后接澄清池和生物降解池，生物降解池是种植水生植物的池子。本实用新型的设备处理后的废水不仅达到排放标准，还可以用于生产过程。
权利要求书
1.一种超声芬顿氧化联合处理 污水的设备，其特征在于：包括芬顿反应器、超声波池、超声波换能器、超声波发生器、曝气氧化池、曝气装置、空压机、澄清池和生物降解池;所述的芬顿反应器安装在超声波池的前面，设有污水污泥入口管和反应后的液体出口管，超声波池里面安装有超声波换能器，超声波换能器的声能由超声波发生器提供;超声波池出口接曝气氧化池，曝气氧化池内安装曝气装置，气体由空压机提供;曝气氧化池后接澄清池和生物降解池。
2.根据权利要求1所述的超声芬顿氧化联合处理污水的设备，其特征在于：生物降解池是种植水生植物的池子。
说明书
超声芬顿氧化联合处理污水的设备
技术领域
在此处键入技术领域描述段落。
背景技术
随着工业经济的快速发展，人们的生活水平不断的提高，工业生产和城市生活产生大量的污水。有的污水，特别是纺织厂污水，酒精废液、淀粉污水、罐头厂污水等富含有机质和氮、磷、钙、镁等营养元素，而氮磷元素是富营养化的主要污染因子，若大量排放至地表，势必影响地表水的水质，严重的话，会引起富营养化，使得江河湖海不再干净。
有关工业污水处理的文献报道较多，但芬顿反应是最近人们研究的一个热点之一。
芬顿反应(Fenton)器是一种高级氧化技术反应器，通过Fe2+与H2O2的反应，产生强氧化剂羟基自由基，继而氧化破解污泥，破坏污泥微生物的细胞壁，使细胞体内的细胞质释放，并将大分子难降解有机物分解为小分子物质，增加污泥的无机化程度，Fenton氧化技术是一种有效的污泥预处理技术，但Fenton氧化技术需要高浓度的酸和亚铁离子和过氧化氢，成本较高，如何减少过氧化氢使用量，进一步降低Fenton氧化成本是研究的方向。
但公开文献未见有采用超声联合芬顿反应氧化处理废水的设备的报道。
发明内容
本实用新型的目的是为了去除工业废水中的COD和SS，使处理后的中水得以回用，减少废水的排放而提出一种利用超声波联合Fenton氧化联合氧化的工业污水的处理设备。
本实用新型的超声芬顿氧化联合处理污水的设备包括芬顿反应器、超声波池、超声波换能器、超声波发生器、曝气氧化池、曝气装置、空压机、澄清池和生物降解池;所述的芬顿反应器安装在超声波池的前面，设有污水污泥入口管和反应后的液体出口管，超声波池里面安装有超声波换能器，超声波换能器的声能由超声波发生器提供;超声波池出口接曝气氧化池，曝气氧化池内安装曝气装置，气体由空压机提供;曝气氧化池后接澄清池和生物降解池，澄清池加入絮凝剂或消泡剂，生物降解池是种植水生植物的池子。
本实用新型的超声芬顿氧化联合处理污水的设备的方法包括预处理和后续处理两个步骤：
所述的预处理：是首先对工业污水进行芬顿反应，使得工业污水降解有机物，然后进行超声破碎，分解为小分子物质; 所述的后续处理包括酸碱调节、曝气氧化、澄清和生物降解。
所述的芬顿反应是将工业污水加入酸调节剂，调节污水为酸性酸。
所述的后续处理包括酸碱调节、曝气氧化、澄清和生物降解。
所述的后续处理中，酸碱调节是将工业污水用氢氧化钠或石灰调节pH到5以上;
所述的后续处理中，所述的曝气氧化是将污水放到曝气池中通入足量的空气;氧化时间为1-3天。
所述的澄清是在曝气氧化后加入絮凝剂。
所述的生物降解是将基本澄清的污水通到有水生植物的池子里停留时间2天以上。
如果污水有泡沫，加入消泡剂。
生物降解后得到的水可以用于生产的冷却用水或绿化用水。
本实用新型超声芬顿氧化联合处理污水设备的工作原理：
芬顿反应器在污水处理中过去有一些报道，就是加Fe2SO4和H2O2，过氧化氢(H2O2)与二价铁离子Fe2+的混合溶液具有强氧化性，可以将当时很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态，氧化效果十分明显，亚铁盐和过氧化氢的组合称为Fenton试剂,它能有效氧化去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物,其实质是H2O2在Fe2+的催化作用下生成具有高反应活性的羟基自由基(·OH),·OH可与大多数有机物作用使其降解。
超声波是频率高于20kHz，并且不引起听觉的弹性波。超声波的空化效应、热效应和机械作用是超声技术用于加速药酒泡制过程的三大理论依据。(1)空化作用。液体中往往存在一些真空的或含有少量气体或蒸汽的小气泡，这些小气泡尺寸不一。当一定频率的超声波作用于液体时，只有尺寸适宜的小泡能发生共振现象，大于共振尺寸的小泡被驱出液体外，小于共振尺寸的小泡在超声作用下逐渐变大。接近共振尺寸时，声波的稀疏阶段使小泡迅速胀大，在声波的压缩阶段，小泡又突然被绝热压缩，直至湮灭。湮灭过程中，小泡内部可达几千度的高温和几千个大气压的高压。上述现象称为空化现象。在小泡胀大时，由于摩擦可产生电荷，在湮灭过程中可产生放电、发光现象。超声波可以使常温常压不能发生的化学反应在空化作用下发生，可以使污泥的细胞破裂，加速分解。(2)热效应。超声波在媒质中传播，其振动能量不断被媒质吸收转变为热能而使自身温度升高。声能被吸收可引起媒质中的整体加热，边界外的局部加热和空化形成激波时波前处的局部加热等。超声波的强度愈大，产生的热作用愈强。这种局部的加热效果可以加速药材中有效成份的溶解。(3)机械作用。超声波是机械振动能量的传播，可在液体中形成有效的搅动与流动，破坏介质的结构，粉碎液体中的颗粒，能达到普通低频机械搅动达不到的效果。这种机械搅拌作用可以使液体浓度扩散，加速有效成份浸出。除此之外，还发现超声波可激活某些酶与细胞参与的生理化学过程，提高酶加速细胞新陈代谢过程。在超声过程中产生及打破波动压力所生成的微小气泡而产生的机械振动机制，这种振动具有破坏细胞结构及组成作用。对非均相界面会因超声波振动的切向力和微射流等作用而使固相颗粒或板块破碎变细，从而可起到清除污垢的作用，超声有很强的杀菌保鲜效果。
曝气氧化池、澄清池和生物降解池的原理在很多公开文献已有记载，此处不作为主要重点介绍。
本实用新型的有益效果：
本实用新型超声芬顿氧化联合处理污水的设备采用了芬顿反应和超声破碎加上酸碱调节、曝气、氧化、澄清脱色和生物降解综合处理，使得处理后的废水不仅达到排放标准，还可以用于生产过程。