公布日：2022.07.01
申请日：2020.12.31
分类号：C02F9/12(2006.01)I;C02F1/72(2006.01)I
摘要
本发明提出强化芬顿氧化法废水处理装置，属于废水处理技术领域；目的是解决传统的芬顿反应原子接触率和接触比表面低的问题；技术方案为，包括依次连通设置的调酸装置、高压静电发生装置、催化氧化反应装置和稳定池，催化氧化反应装置内依次设置有多层催化剂填料，酸液储罐、催化剂储罐和氧化剂储罐的一端均设置有计量泵，高压静电发生装置对芬顿反应的水体进行处理后，水分子极性增强，水体电位增高，大的水分子族团被粉碎；技术效果为，本发明的芬顿反应更充分、更完全、更彻底无限接近理论值，从而达到既产生足够量的羟基自由基，又使而副产品最小化，减少了二次污染，降低了成本，提高了经济效益。
权利要求书
1.强化芬顿氧化法废水处理装置，包括依次连通设置的调酸装置、催化氧化反应装置和稳定池，其特征在于，还包括高压静电发生装置，所述高压静电发生装置的一端与所述调酸装置相连通，另一端与所述催化氧化反应装置相连通，所述催化氧化反应装置内依次设置有多层催化剂填料，所述调酸装置远离所述高压静电发生装置的一端连通设置有酸液储罐，所述调酸装置与所述酸液储存罐之间设置有计量泵，所述高压静电发生装置连通设置有催化剂储罐和氧化剂储罐，所述高压静电发生装置与所述催化剂储罐之间设置有计量泵，所述高压静电发生装置与所述氧化剂储罐之间设置有计量泵；所述高压静电发生装置包括高压直流电源和高压静电反应器，所述高压直流电源提供的电压为25000-35000伏，所述高压静电反应器的材料是钢材或者混凝土，所述高压静电反应器包括反应器壳体及用于支撑所述壳体的底座，所述底座接地，所述反应器壳体中绕所述反应器壳体的轴线环形均布有高压电极棒，所述高压电极棒与所述反应器壳体的轴线平行，所述高压电极棒通过固定架与所述反应器壳体固定连接，所述高压电极棒与所述高压直流电源的正极通过导线相连接，所述反应器壳体上设置有进水口、出水口、催化剂入口和氧化剂入口，所述催化剂入口、所述氧化剂入口均与所述进水口相垂直。
2.根据权利要求1所述的强化芬顿氧化法废水处理装置，其特征在于，所述调酸装置内自上而下设置有多孔隔板和曝气管，所述曝气管设置在所述多孔隔板的下方。
3.根据权利要求1所述的强化芬顿氧化法废水处理装置，其特征在于，所述催化剂填料设置有至少两层。
4.根据权利要求1所述的强化芬顿氧化法废水处理装置，其特征在于，所述调酸装置和所述催化氧化反应装置均是圆柱形壳体，底部密封，顶部通过管道与所述稳定池相连通。
5.根据权利要求1所述的强化芬顿氧化法废水处理装置，其特征在于，所述催化剂填料的下方依次设置有多孔隔板和曝气管，所述曝气管的一端设置有鼓风机。
6.根据权利要求1所述的强化芬顿氧化法废水处理装置，其特征在于，所述的催化剂填料为铁碳催化剂填料和非均相催化剂填料。
7.根据权利要求1所述的强化芬顿氧化法废水处理装置，其特征在于，所述催化剂填料的纯度为90%以上。
8.根据权利要求1所述的强化芬顿氧化法废水处理装置，其特征在于，所述稳定池与碱液储罐相连通。
9.根据权利要求1所述的强化芬顿氧化法废水处理装置，其特征在于，所述进水口设置在所述反应器壳体的顶部，所述催化剂入口、所述氧化剂入口设置在所述反应器壳体的侧部。10.根据权利要求1所述的强化芬顿氧化法废水处理装置，其特征在于，催化剂为硫酸亚铁溶液，氧化剂为双氧水，所述酸液为硫酸。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提出强化芬顿氧化法废水处理装置，目的是解决传统的芬顿反应原子接触率和接触比表面低的问题。
为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的。
强化芬顿氧化法废水处理装置，包括依次连通设置的调酸装置、催化氧化反应装置和稳定池，还包括高压静电发生装置，所述高压静电发生装置的一端与所述调酸装置相连通，另一端与所述催化氧化反应装置相连通，所述催化氧化反应装置内依次设置有多层催化剂填料，所述调酸装置远离所述高压静电发生装置的一端连通设置有酸液储罐，所述调酸装置与所述酸液储存罐之间设置有计量泵，所述高压静电发生装置连通设置有催化剂储罐和氧化剂储罐，所述高压静电发生装置与所述催化剂储罐之间设置有计量泵，所述高压静电发生装置与所述氧化剂储罐之间设置有计量泵；所述高压静电发生装置包括高压直流电源和高压静电反应器，所述高压直流电源提供的电压为25000-35000伏，所述高压静电反应器的材料是钢材或者混凝土，所述高压静电反应器包括反应器壳体及用于支撑所述壳体的底座，所述底座接地，所述反应器壳体中绕所述反应器壳体的轴线环形均布有高压电极棒，所述高压电极棒与所述反应器壳体的轴线平行，所述高压电极棒通过固定架与所述反应器壳体固定连接，所述高压电极棒与所述高压直流电源的正极通过导线相连接，所述反应器壳体上设置有进水口和出水口，所述高压静电发生装置上设置有催化剂入口、氧化剂入口，所述催化剂入口、所述氧化剂入口均与所述进水口相垂直。
进一步的，所述调酸装置内自上而下设置有多孔隔板和曝气管，所述曝气管设置在所述多孔隔板的下方。
进一步的，所述催化剂填料设置有至少两层。
进一步的，所述调酸装置和所述催化氧化反应装置均是圆柱形壳体，底部密封，顶部通过管道与所述稳定池相连通。
进一步的，所述催化剂填料的下方依次设置有多孔隔板和曝气管，所述曝气管的一端设置有鼓风机。
进一步的，所述的催化剂填料为铁碳催化剂填料和非均相催化剂填料。
进一步的，所述催化剂填料的纯度为90%以上。
进一步的，所述稳定池与碱液储罐相连通。
进一步的，所述进水口设置在所述反应器壳体的顶部，所述催化剂入口、所述氧化剂入口设置在所述反应器壳体的侧部。
进一步的，催化剂为硫酸亚铁溶液，氧化剂为双氧水，所述酸液为硫酸。
本发明相对于现有技术所产生的有益效果为：本发明通过设置高压静电发生装置，对芬顿反应的水体进行处理，使得带有极性的水分子和水体中的各种阴阳离子更加有序充分接触，大大增加了反应机会和时间，使得芬顿反应更充分、更完全、更彻底无限接近理论值，既能够产生足够量的羟基自由基，又能够保证副产品最小化；往高压静电发生装置中投加的硫酸亚铁溶液、双氧水的方向均与水流的方向相垂直，使得硫酸亚铁溶液、双氧水与高压静电处理的水充分接触，提高了反应效率；通过设置计量泵，提高了加入的催化剂和氧化剂的精度，再通过在催化氧化反应装置内依次设置纯度在90%以上的催化剂填料，弥补了前置催化剂纯度不纯、计量误差及原水有机物波动变化而引起的因反应催化剂不足而导致的氧化反应不充分的弊病，从而有效提高了各种药剂的精准率，大大降低了药剂因过量添加的浪费，确保了羟基自由基的生成和对废水中有机物的开环、破链、分解的效率，达到工艺整体设计要求，同时大大降低了污泥的产生，其污泥降减量比传统芬顿反应减少1/4-1/3，大大的减少了二次污染；通过设置催化剂填料，在高压静电水体中因为其电位差但无电流之形成现象，造成催化剂填料在释放自身离子的同时产生出微量的臭氧，从而提高了装置的氧化性能；由于经高压静电处理过的水体中水分子极性增强，整个水体无论出于何种状态都对周围环境具有电荷的微粒具有超强的吸附能力，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，减少稳定池中絮凝剂的投加量，降低了成本，提高了经济效益。
（发明人：和晋学;李浩瑄;闫鹏;王安安;赵翔龙;牛文亮）