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，一來通過吸附作用使污染物形成富集，減少污染物的含量;同時活性炭催化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)過程中不作為反應(yīng)物參加反應(yīng)，活性炭的量不會隨反應(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)作為催化劑與過氧化氫反應(yīng)生成羥基自由基以對污水中的污染物進(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)行過濾;

　　S2，將砂濾罐的出水與過氧化氫混合后引入內(nèi)部裝有活性炭的芬頓反應(yīng)器,通過光助芬頓反應(yīng)對污水進(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)的同時進(jìn)行紫外光照射，所述紫外光的波長254±5nm;有效紫外劑量為25±1mWs/cm2，在芬頓反應(yīng)器的反應(yīng)時間控制在1±0.1h之間。

　　說明書

　　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，將對環(huán)境造成無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)主要是通過過氧化氫(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，同時用堿中和后會形成大量鐵泥，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)其投入量不足時反應(yīng)速率低，而投入量過高時，·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，容易對反應(yīng)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕等問題。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)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(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，通過芬頓反應(yīng)對經(jīng)過其內(nèi)的污水進(jìn)行處理，具體是以活性炭作為催化劑與過氧化氫反應(yīng)生成羥基自由基以對污水中的污染物進(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)行過濾;

　　S2，將砂濾罐的出水與過氧化氫混合后引入內(nèi)部裝有活性炭的芬頓反應(yīng)器,通過光助芬頓反應(yīng)對污水進(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)的同時進(jìn)行紫外光照射，所述紫外光的波長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)簡單，活性炭既作為吸附劑也作為催化劑，一來通過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)過程中不作為反應(yīng)物參加反應(yīng)，活性炭的量不會隨反應(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。

　　將過氧化氫的添加口設(shè)置在管道上，能夠簡化芬頓反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)，同時通過混合器在進(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，相對于通過物體負(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和活性炭對過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;另外，通過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。