公布日：2023.12.08
申请日：2023.10.18
分类号：C02F1/72(2023.01)I;C02F1/58(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种过氧化氢和有机物的协同去除固化装置及方法，包括进水组件、雷达液位计、在线COD分析仪、在线过氧化氢检测仪、变频风机、低速轮盘组件、浮排固定杆、浮排限位器、浮排器、浮排软管、控制中心、散气膜盘、固化分解池。本发明反应体系中填料作为催化剂加速分解过氧化氢，填料本身基本无消耗，不会形成新的污染物，节省了药剂使用成本和污泥等处理成本；废水中有机污染物会在填料与剩余过氧化氢及散气装置的联合作用下降解，去除剩余过氧化氢的同时，充分利用过氧化氢的氧化性能，去除有机物达到净水的目的。
权利要求书
1.一种过氧化氢和有机物的协同去除固化装置，其特征在于：包括进水组件、雷达液位计(4)、在线COD分析仪(5)、在线过氧化氢检测仪(6)、变频风机(7)、低速轮盘组件(9)、浮排固定杆(10)、浮排限位器(101)、浮排器(11)、浮排软管(12)、控制中心(15)、散气膜盘(16)、固化分解池(17)，其中：所述进水组件的出水端位于固化分解池(17)的上方，所述雷达液位计(4)、在线COD分析仪(5)、在线过氧化氢检测仪(6)安装在固化分解池(17)上；所述低速轮盘组件(9)设置于固化分解池(17)内，所述低速轮盘组件(9)内充填有复合固化填料；所述低速轮盘组件(9)的轮盘最低端浸没于固化分解池(17)的水内，而低速轮盘组件(9)的轮盘最高端位于固化分解池(17)的水面上；所述散气膜盘(16)设置于固化分解池(17)的池底，所述变频风机(7)通过空气管路与散气膜盘(16)连接，所述空气管路上设置有风管阀门(8)；所述浮排固定杆(10)设置于固化分解池(17)的池底出水侧，所述浮排固定杆(10)由上到下依次设置有浮排器(11)、浮排限位器(101)，且所述浮排限位器(101)低于低速轮盘组件(9)的最低端；所述浮排器(11)与固化分解池(17)的排水管道连通；所述控制中心(15)分别与在线COD分析仪(5)、在线过氧化氢检测仪(6)、变频风机(7)、低速轮盘电机相连接。
2.根据权利要求1所述过氧化氢和有机物的协同去除固化装置，其特征在于：所述低速轮盘组件(9)包括轮盘、低速轮盘电机、支架，所述支架固定安装在固化分解池(17)上，所述轮盘通过中心传输轴转动安装在支架上，所述低速轮盘电机与中心传输轴传动连接；所述轮盘由内外侧纵横交错的细密钢丝网编织而成，复合固化填料充填于轮盘内。
3.根据权利要求2所述过氧化氢和有机物的协同去除固化装置，其特征在于：雷达液位计(4)采用盘式安装固定在固化分解池水面之上；在线COD分析仪(5)和在线过氧化氢检测仪(6)的传感器均浸入固化分解池(17)的水内。
4.根据权利要求3所述过氧化氢和有机物的协同去除固化装置，其特征在于：低速轮盘组件(9)的轮盘由固化分解池(17)的进水端向出水端倾斜5-10°。
5.根据权利要求4所述过氧化氢和有机物的协同去除固化装置，其特征在于：所述浮排器(11)底部与浮排软管(12)连通，浮排软管(12)与固化分解池(17)的排水管道连接，所述排水管道上设置有排水电动阀(13)、排水管道泵(14)；所述控制中心(15)分别与排水电动阀(13)、排水管道泵(14)连接。
6.根据权利要求5所述过氧化氢和有机物的协同去除固化装置，其特征在于：所述进水组件包括进水泵(1)、进水自动阀(2)、进水管(3)，所述进水泵(1)、进水自动阀(2)安装在进水管(3)上，且所述进水泵(1)、进水自动阀(2)在进水管(3)上沿水流方向设置，所述进水管(3)的出水端位于固化分解池(17)的上方。
7.根据权利要求6所述过氧化氢和有机物的协同去除固化装置，其特征在于：所述复合固化填料为MnO2-AC颗粒和Mn3O4-AC颗粒的混合物，MnO2-AC颗粒和Mn3O4-AC颗粒的质量比3：0.8-1.2。
8.一种基于权利要求1所述过氧化氢和有机物的协同去除固化装置的协同去除方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，废水通过进水组件进入固化分解池(17)顶部进入；步骤2，雷达液位计(4)监测池内液位，在线COD分析仪(5)实时获取有机物COD浓度，在线过氧化氢检测仪(6)监测池内过氧化氢浓度；步骤3，所述控制中心(15)根据有机物COD浓度、过氧化氢浓度控制变频风机(7)的转速和低速轮盘电机的转速。
9.根据权利要求8所述协同去除过氧化氢和有机物的方法，其特征在于：变频风机的转速与过氧化氢浓度和有机物COD浓度的关系如下：
其中，F1表示变频风机的频率，Yf表示只考虑过氧化氢浓度时的风机频率，C1表示过氧化氢浓度，C2表示有机物COD浓度；低速轮盘电机的转速与过氧化氢浓度关系如下：
其中，F2表示低速轮盘电机的频率，C1表示过氧化氢浓度。
10.根据权利要求9所述协同去除过氧化氢和有机物的方法，其特征在于：液位在浮排器(11)最低限位之前，执行废水排放程序，排水电动阀和排水管道泵开启，达到浮排器(11)液位下限，停止排水。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术通过加碱或者加化学药剂加快过氧化氢的分解速度，形成氢气和氧气从废水中逃逸出去，药剂投加过量而产生高盐分污泥，导致药剂大量消耗、成本高和造成二次污染的弊端，传统处理方法的化学反应中，过氧化氢作为反应物被消耗掉，其氧化特性未能得到合理利用，不符合当下水处理技术节约减排、资源化利用的政策，本发明提供一种过氧化氢和有机物的协同去除固化装置及方法，其无需投加化学药剂，材料零消耗并可重复利用，同时最大化利用过氧化氢氧化性协同去除废水中有机物的技术方案，属于过氧化氢的一种无害化和资源化处理方法。
技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种过氧化氢和有机物的协同去除固化装置，包括进水组件、雷达液位计、在线COD分析仪、在线过氧化氢检测仪、变频风机、低速轮盘组件、浮排固定杆、浮排限位器、浮排器、浮排软管、控制中心、散气膜盘、固化分解池、电源柜，其中：
所述进水组件的出水端位于固化分解池的上方，所述雷达液位计、在线COD分析仪、在线过氧化氢检测仪安装在固化分解池上。
所述低速轮盘组件设置于固化分解池内，所述低速轮盘组件内充填有复合固化填料。所述低速轮盘组件的轮盘最低端浸没于固化分解池的水内，而低速轮盘组件的轮盘最高端位于固化分解池的水面上。
所述散气膜盘设置于固化分解池的池底，所述变频风机通过空气管路与散气膜盘连接，所述空气管路上设置有风管阀门。
所述浮排固定杆设置于固化分解池的池底出水侧，所述浮排固定杆由上到下依次设置有浮排器、浮排限位器，且所述浮排限位器低于低速轮盘组件的最低端。所述浮排器与固化分解池的排水管道连通。
所述控制中心分别与在线COD分析仪、在线过氧化氢检测仪、变频风机、低速轮盘电机相连接。
一种过氧化氢和有机物的协同去除方法，包括以下步骤：
步骤1，废水通过进水组件进入固化分解池顶部进入。
步骤2，雷达液位计监测池内液位，在线COD分析仪实时获取有机物COD浓度，在线过氧化氢检测仪监测池内过氧化氢浓度。
步骤3，所述控制中心根据有机物COD浓度、过氧化氢浓度控制变频风机的转速和低速轮盘电机的转速。
本发明相比现有技术，具有以下有益效果：
1、反应体系中填料作为催化剂加速分解过氧化氢，填料本身基本无消耗，不会形成新的污染物，节省了药剂使用成本和污泥等处理成本。
2、废水中有机污染物会在填料与剩余过氧化氢及散气装置的联合作用下降解，去除剩余过氧化氢的同时，充分利用过氧化氢的氧化性能，去除有机物达到净水的目的。
3、基于控制程序中心以及相应的检测系统实现整个反应系统的自动化控制。
（发明人：袁香;许朋朋;徐建功;李志荣;仝辉;张子种）