常州廢水處理芬頓方法本發(fā)明揭示了基于芬頓技術(shù)的污水處理系統(tǒng)及其處理方法，其中處理系統(tǒng)包括依次連接的砂濾罐，具有截留污水中的污染物的結(jié)構(gòu);芬頓反應(yīng)器，以活性炭作為催化劑與過(guò)氧化氫反應(yīng)生成羥基自由基;反應(yīng)池，用于去除芬頓反應(yīng)器中多余的過(guò)氧化氫;清水池，用于調(diào)節(jié)其內(nèi)污水的PH值。本方案設(shè)計(jì)精巧，活性炭既作為吸附劑也作為催化劑，一來(lái)通過(guò)吸附作用使污染物形成富集，減少污染物的含量;同時(shí)活性炭催化H2O2形成·OH自由基，充分與污染物反應(yīng)、降解，大大提高反應(yīng)效率，并且，活性炭在反應(yīng)過(guò)程中不作為反應(yīng)物參加反應(yīng)，活性炭的量不會(huì)隨反應(yīng)減少，因此大大降低了藥劑使用量，省去了反復(fù)添加藥劑的繁瑣操作，同時(shí)減少污泥產(chǎn)量，降低了運(yùn)行成本?！?quán)利要求書

　　1.基于芬頓技術(shù)的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：包括依次連接的砂濾罐(2)，具有截留污水中的污染物的結(jié)構(gòu);

　　芬頓反應(yīng)器(3)，以活性炭(32)作為催化劑與過(guò)氧化氫反應(yīng)生成羥基自由基以對(duì)污水中的污染物進(jìn)行降解;

　　反應(yīng)池(4)，用于去除芬頓反應(yīng)器中多余的過(guò)氧化氫;

　　清水池(5)，用于調(diào)節(jié)其內(nèi)污水的PH值。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述砂濾罐(2)與芬頓反應(yīng)器(3)之間的管道上設(shè)置有用于添加過(guò)氧化氫的加料口(6)及位于所述加料口后端的管道混合器(7)。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述加藥口(6)可拆卸地連接有自動(dòng)加藥管路(9)。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述芬頓反應(yīng)器(3)是光助芬頓反應(yīng)器。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述芬頓反應(yīng)器(3)中的一組UV燈(33)嵌入在活性炭中，其中一個(gè)UV燈(33)與反應(yīng)器(3)共軸，其他UV燈(33)呈圓形分布且以芬頓反應(yīng)器(3)的軸線為圓心。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述反應(yīng)池(4)內(nèi)設(shè)置有攪拌器(41)及氧化還原電位檢測(cè)儀(42)。

　　7.基于芬頓技術(shù)的污水處理方法，其特征在于：包括如下步驟：

　　S1，污水輸送至砂濾罐進(jìn)行過(guò)濾;

　　S2，將砂濾罐的出水與過(guò)氧化氫混合后引入內(nèi)部裝有活性炭的芬頓反應(yīng)器,通過(guò)光助芬頓反應(yīng)對(duì)污水進(jìn)行處理;

　　S3，使芬頓反應(yīng)器的出水引入反應(yīng)池，清除池內(nèi)污水中的過(guò)氧化氫以使污水的氧化還原電位達(dá)到0±0.1mV左右;

　　S4，將反應(yīng)池的出水引入清水池，并將其內(nèi)的污水的pH值調(diào)節(jié)至6-9之間;

　　S5，清水池的出水排放。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理方法，其特征在于：在S1步驟中，所述生物污水的COD在100-150 mg/L之間。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理方法，其特征在于：在S2步驟中，所述過(guò)氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.2±0.05%之間，芬頓反應(yīng)器的進(jìn)水PH值在6±0.5之間。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理方法，其特征在于：在S2步驟中，在芬頓反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)的同時(shí)進(jìn)行紫外光照射，所述紫外光的波長(zhǎng)254±5nm;有效紫外劑量為25±1mWs/cm2，在芬頓反應(yīng)器的反應(yīng)時(shí)間控制在1±0.1h之間。

　　說(shuō)明書

　　基于芬頓技術(shù)的污水處理系統(tǒng)及其處理方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，尤其是基于芬頓技術(shù)的污水處理系統(tǒng)及其處理方法。

　　背景技術(shù)

　　化工、輕紡、制藥、電鍍等工業(yè)中所產(chǎn)生的大量工業(yè)廢水，其具有成分復(fù)雜、種類繁多、COD濃度高、可生化性差、有毒有害等特定點(diǎn)，如不進(jìn)行有效的控制和治理，將對(duì)環(huán)境造成無(wú)法挽救的污染和破壞，因此各種污水處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

　　其中芬頓類氧化處理就是其中的重要研究方向，芬頓反應(yīng)主要是通過(guò)過(guò)氧化氫(H2O2)與二價(jià)鐵離子的混合溶液將很多已知的有機(jī)化合物如羧酸、醇、酯類氧化為無(wú)機(jī)態(tài)，反應(yīng)具有去除難降解有機(jī)污染物的高能力，在印染廢水、含油廢水、含酚廢水、焦化廢水、含硝基苯廢水、二苯胺廢水等廢水處理中有很廣泛的應(yīng)用。

在芬頓類處理工藝中，UV/Fenton工藝又叫光助芬頓工藝被認(rèn)為是前景的處理技術(shù)，其是普通Fenton工藝與UV/H2O2兩種系統(tǒng)的復(fù)合，由于Fe2+和紫外線對(duì)H2O2的催化分解存在協(xié)同效應(yīng)，光助芬頓工藝降低了Fe2+用量，提高了H2O2的利用率，提高了反應(yīng)速率。

常州廢水處理芬頓方法　但該工藝存在的主要問(wèn)題是：

　　(1)成本高、易形成二次污染。

　　鐵離子流失導(dǎo)致反應(yīng)過(guò)程中需要不斷添加亞鐵試劑，鐵離子的投加增加了水的色度，同時(shí)用堿中和后會(huì)形成大量鐵泥，造成鐵離子流失和二次污染，實(shí)際應(yīng)用中，后續(xù)鐵泥處理成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于投加藥劑的成本和反應(yīng)過(guò)程中的能耗。

　　(2)H2O2利用率低。

　　Fe2+和H2O2既是體系所需的催化劑和氧化劑，又是·OH的捕獲劑，因此當(dāng)其投入量不足時(shí)反應(yīng)速率低，而投入量過(guò)高時(shí)，·OH的猝滅反應(yīng)又使得H2O2的利用率降低。

　　(3)Fenton體系pH適用范圍窄。

　　在Fenton反應(yīng)中，F(xiàn)e2+在強(qiáng)酸性條件下(一般pH為2-3)才能有效催化H2O2產(chǎn)生·OH，因此需在反應(yīng)前調(diào)節(jié)水體的pH值，容易對(duì)反應(yīng)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕等問(wèn)題。反應(yīng)結(jié)束后需要用大量的堿中和水體中的酸，增加了處理成本，同時(shí)也使得水體中的鹽度升高，增加了后續(xù)的處理難度。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，提供一種基于芬頓技術(shù)的污水處理系統(tǒng)及其處理方法。

　　本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

　　基于芬頓技術(shù)的污水處理系統(tǒng)，包括依次連接的

　　砂濾罐，具有截留污水中的污染物的結(jié)構(gòu);

　　芬頓反應(yīng)器，通過(guò)芬頓反應(yīng)對(duì)經(jīng)過(guò)其內(nèi)的污水進(jìn)行處理，具體是以活性炭作為催化劑與過(guò)氧化氫反應(yīng)生成羥基自由基以對(duì)污水中的污染物進(jìn)行降解;

　　反應(yīng)池，用于去除芬頓反應(yīng)器中多余的過(guò)氧化氫;

　　清水池，用于調(diào)節(jié)其內(nèi)污水的PH值。

　　優(yōu)選的，所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理系統(tǒng)中，所述砂濾罐與芬頓反應(yīng)器之間的管道上設(shè)置有用于添加過(guò)氧化氫的加料口及位于所述加料口后端的管道混合器。

　　優(yōu)選的，所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理系統(tǒng)中，所述芬頓反應(yīng)器是光助芬頓反應(yīng)器。

　　優(yōu)選的，所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理系統(tǒng)中，所述芬頓反應(yīng)器中的一組UV燈嵌入在活性炭中，其中一個(gè)UV燈與反應(yīng)器共軸，其他UV燈呈圓形分布且以芬頓反應(yīng)器的軸線為圓心。

　　優(yōu)選的，所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理系統(tǒng)中，所述反應(yīng)池內(nèi)設(shè)置有攪拌器。

　　基于芬頓技術(shù)的污水處理方法，包括如下步驟：

　　S1，污水輸送至砂濾罐進(jìn)行過(guò)濾;

　　S2，將砂濾罐的出水與過(guò)氧化氫混合后引入內(nèi)部裝有活性炭的芬頓反應(yīng)器,通過(guò)光助芬頓反應(yīng)對(duì)污水進(jìn)行處理;

　　S3，使芬頓反應(yīng)器的出水引入反應(yīng)池，清除池內(nèi)污水中的過(guò)氧化氫以使污水的氧化還原電位達(dá)到0±0.1mV左右;

　　S4，將反應(yīng)池的出水引入清水池，并將其內(nèi)的污水的pH值調(diào)節(jié)至6-9之間;

　　S5，清水池的出水排放。

　　優(yōu)選的，所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理方法中，在S1步驟中，所述生物污水的COD在100-150mg/L之間。

　　優(yōu)選的，所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理方法中，在S2步驟中，過(guò)氧化氫的添加量為0.2±0.05%，芬頓反應(yīng)器的進(jìn)水PH值在6±0.5之間。

　　優(yōu)選的，所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理方法中，在S2步驟中，在芬頓反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)的同時(shí)進(jìn)行紫外光照射，所述紫外光的波長(zhǎng)254±5nm;有效紫外劑量為25±1mWs/cm2。

　　優(yōu)選的，所述的基于芬頓技術(shù)的污水處理方法中，在S2步驟中，在芬頓反應(yīng)器的反應(yīng)時(shí)間控制在1±0.1h之間

　　本發(fā)明技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在：

　　本方案設(shè)計(jì)精巧，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，活性炭既作為吸附劑也作為催化劑，一來(lái)通過(guò)吸附作用使污染物吸附在活性炭表面，形成富集，減少污染物的含量;同時(shí)活性炭催化H2O2形成·OH自由基，充分與污染物反應(yīng)、降解，大大提高反應(yīng)效率，并且，活性炭在反應(yīng)過(guò)程中不作為反應(yīng)物參加反應(yīng)，活性炭的量不會(huì)隨反應(yīng)減少，因此大大降低了藥劑使用量，省去了反復(fù)添加藥劑的繁瑣操作，同時(shí)減少污泥產(chǎn)量，降低了運(yùn)行成本。

　　本技術(shù)直接使用商用活性炭即可，不需要制備，解決了傳統(tǒng)非均相Fenton技術(shù)使用的催化劑制備成本較高，易于獲取、便于應(yīng)用且降低了使用成本。

　　采用活性炭催化和UV結(jié)合，拓寬了反應(yīng)體系的pH適用范圍，在中性條件下就能達(dá)到較好的處理效果。

　　將過(guò)氧化氫的添加口設(shè)置在管道上，能夠簡(jiǎn)化芬頓反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)，同時(shí)通過(guò)混合器在進(jìn)入芬頓反應(yīng)器之間實(shí)現(xiàn)均勻混合，有利于后續(xù)在反應(yīng)時(shí)使生成的·OH自由基均勻的分布在污水的區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)各污水各區(qū)域污染物的充分降解，改善處理效果，結(jié)合加藥管路，可以降低加藥難度及操作危險(xiǎn)性，實(shí)現(xiàn)效率和安全性的統(tǒng)一。

　　另外，相對(duì)于通過(guò)物體負(fù)載金屬或金屬氧化物作為催化劑的類芬頓技術(shù)，提高了催化劑的穩(wěn)定性，不需要擔(dān)心因金屬流失而導(dǎo)致催化劑催化效果下降，并且避免了金屬離子的二次污染。

　　增加UV系統(tǒng)，利用UV和活性炭對(duì)過(guò)氧化氫催化分解存在協(xié)同效應(yīng)，可提高H2O2的利用率，并使得氧化能力增強(qiáng)，在處理高濃度、難降解和有毒有害廢水方面表現(xiàn)出更多優(yōu)勢(shì);另外，通過(guò)UV燈管的合理分布，能夠有效的實(shí)現(xiàn)均勻的協(xié)同的作用，以改善協(xié)同效果。