一種芬頓鐵離子循環法處理有機廢水的裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種芬頓鐵離子循環法處理有機廢水的裝置，具體是在均相芬頓法處理裝置后增設鐵離子過濾裝置，將反應后的廢水和鐵離子分離，并將分離后的鐵離子送回反應器入口循環使用。由于本實用新型在凈化有機廢水時鐵離子可以循環使用，藥劑費用比均相芬頓降低20％～30％，而且不產生鐵泥沒有二次污染。對廢水的處理效果較好，COD的去除率可以達到70％。
【專利說明】
-種芬頓鐵離子循環法處理有機廢水的裝置
技術領域
[0001] 本實用新型設及一種有機廢水的處理裝置，具體為一種芬頓鐵離子循環法處理有 機廢水的裝置。
【背景技術】
[0002] 目前類芬頓催化氧化處理有機廢水技術主要包括：均相芬頓和非均相芬頓兩大 類。均相芬頓就是在酸性條件下，雙氧水與化h混合后，可W將很多有機化合物如醇、簇酸、 醋類氧化成無機態，氧化性極強。在實際應用中可W有效降解日常生活和工業廢水中難降 解的物質，是一種重要而有效的綠色高級氧化技術。其機理是在酸性條件下利用化h催化分 解也化產生的徑基自由基降解污染物，并且生成的Fe 3+有混凝的作用去除部分有機物。因此 均相芬頓法在污水處理中具有氧化和混凝兩種作用。一方面，對有機物的氧化作用是指化h 與也化作用，生成具有氧化能力極強的徑基自由基而進行的自由基反應（羅剛，黃君禮，孫 紅.活性炭吸附enton試劑氧化法處理造紙廠污冷凝水的研究，哈爾濱建筑大學學報，1999， 32(6). 59-62.);另一方面，反應生成的Fe3 +有混凝的作用也可去除水中有機物Uu Xiangrong,Li Huabin,Wang Wenhua,et al.Degradation of dyessolutions by the 化nton)。均相芬頓法的優點是：（1)在常溫常壓下即可反應；（2)設備簡單操作方便，能源消 耗小；（3)產生的徑基自由基氧化能力強，能直接分解廢水中的有機物，生成小分子物質便 于生物降解，或直接礦化為水和C〇2等無機物。（4)可W單獨使用芬頓試劑處理廢水，也可W 結合其他水處理方法共同處理廢水。（5)對有機廢水COD的去除率可達70%。
[0003] 均相芬頓法的缺點是:在很多情況下水中目標污染物濃度較高，需要用到高濃度 的出〇2而高濃度出〇2的運輸比較困難（Buxton G V，Greenstock C L，Helman W P，et al. Critical review of rateconstants for reactions of hydrated electrons, hydrogen atoms and hydroxyIradicals[J].Phys.Chem.Ref.Data,1988,17:513-886.), 并且均相芬頓反應不適合在堿性條件下進行[Pecci L,Mon tefoschi G,Cavallini D.Some new details of the copper-hydrogen peroxide interaction[J].Biochemical and bio地ysical researchcommunications, 1997,235(1) :264-267.]、需要的抑范圍較窄 [Bautista P,Mohedano A F,GiIarranz M A,et al.Application of Fentonoxidation to cosmetic wastewaters treatment[J].Journal of hazardousmaterials,2007,143 (1-2): 128-134.]。最主要的就是均相芬頓反應中的催化劑不能回收重復使用，并且反應會 W氨氧化鐵的形式產生大量的鐵泥造成二次污染，所W又需要投入額外成本處理二次污 染。可W看出均相芬頓雖然對有機廢水COD的去除率比較高，但它反應完成后水中帶有大量 的Fe 3+而且pH值呈酸性影響了出水質量，為使出水達標必須加堿去除水中的Fe3+從而生成 大量的氨氧化鐵沉淀形成鐵泥，運就造成了二次污染，增加了均相芬頓法的處理成本。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型的目的是對現有技術中均相芬頓法處理有機廢水過程中存在的不足， 提出了一種將芬頓出水中化3+分離后回流的處理裝置。
[0005] 為了實現上述目的，本實用新型提供了一種芬頓鐵離子循環法處理有機廢水的裝 置，包括依次連接的混凝槽、過濾器、管道混合器、芬頓氧化反應器、鐵離子過濾池，所述鐵 離子過濾池上設置鐵離子回流管線，所述鐵離子回流管線的一端與所述管道混合器與過濾 器的連接管線相連通，另一端與鐵離子過濾池相連。
[0006] 所述的芬頓鐵離子循環法處理有機廢水的裝置，所述的混凝槽設置廢水入口管 線。
[0007] 所述的芬頓鐵離子循環法處理有機廢水的裝置，所述的混凝槽設置混凝劑管線。
[0008] 所述的芬頓鐵離子循環法處理有機廢水的裝置，所述的管道混合器與過濾器連接 管線上設置雙氧水加料管線。
[0009] 所述的芬頓鐵離子循環法處理有機廢水的裝置，所述的管道混合器與過濾器連接 管線上設置補加硫酸亞鐵加料管線。
[0010] 所述的芬頓鐵離子循環法處理有機廢水的裝置，所述的鐵離子過濾池上設置廢水 出口管線。
[0011] 所述的芬頓鐵離子循環法處理有機廢水的裝置，所述的鐵離子過濾池中設有納濾 膜或超濾膜。
[0012] 本實用新型的有益效果是:本實用新型裝置利用均相芬頓法對有機廢水COD去除 率高的優點，同時又采用裝有納濾膜或超濾膜的鐵離子過濾池，將反應器出水與Fe 3+分離， 將分離后的化送回反應器入口循環使用。由于化被膜擋住，所W出水中就不會再有化 因此就不會產生鐵泥，從而消除了二次污染。另外，Fe 3+由于循環使用，硫酸亞鐵和堿的用量 也就大為減少，從而降低了廢水處理成本。所W本實用新型既有均相芬頓法對有機廢水COD 去除率高的優點，同時又有非均相芬頓法出水與催化劑分離，催化劑能夠回收循環使用不 產生二次污染的優點。
[0013] 本實用新型在凈化有機廢水時鐵離子可W循環使用，出水中不用加堿去除鐵離 子，可節約大量的堿，藥劑費用比均相芬頓降低20%~30%，而且不產生鐵泥沒有二次污 染。對廢水的處理效果較好，COD的去除率可W達到70%。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本實用新型裝置示意圖。
[0015] 其中附圖標記為：
[0016] 1-混凝槽
[0017] 2-過濾器
[0018] 3-管道混合器
[0019] 4-芬頓反應器
[0020] 5-鐵離子過濾池
[0021] 6-鐵離子循環累
[0022] 7-廢水入口管線
[0023] 8-混凝劑管線
[0024] 9-補加硫酸亞鐵管線
[0025] 10-雙氧水加料管線
[00%] 11-廢水出口管線
[0027] 12-鐵離子回流管線。
【具體實施方式】
[00%]下面結合附圖對本實用新型有機廢水處理裝置進行進一步闡述。
[0029] 如圖1所示，芬頓鐵離子循環法處理有機廢水的裝置依次包括混凝槽1，過濾器2， 管道混合器3，反應器4及鐵離子過濾池5，混凝槽1的入口管線上設置廢水入口管線7和混凝 劑管線8,所述管道混合器與過濾器連接管線上設置補加硫酸亞鐵管線9及雙氧水加料管線 10;所述鐵離子過濾池上設置廢水出口管線11及鐵離子回流管線12,所述鐵離子回流管線 12的一端通過鐵離子循環累6與所述管道混合器與過濾器的連接管線相連通，另一端與鐵 離子過濾池相連。
[0030] 下面結合圖1對本實用新型裝置的工作過程進行詳細闡述。有機廢水和混凝劑首 先進入混凝槽1，在槽內攬拌器的攬動下發生混凝反應，有機廢水中的膠體和污染物在混凝 劑的作用下形成絮體，所W廢水中的膠體和部分有機物得W去除。隨后廢水又進入過濾器 2，將水中形成的絮體和機械雜質過濾掉。因此，廢水中的機械雜質和部分有機物得W去除 和分離。經過濾后的廢水和雙氧水W及鐵離子循環液一同進入管道混合器3進行充分混合， 然后一同進入反應器4,雙氧水在鐵離子的催化下產生徑基自由基氧化水中的有機物，廢水 中的大部分污染物被降解去除。被氧化的廢水又進入鐵離子過濾池5,在過濾池中設有納濾 膜或超濾膜可將鐵離子擋住，因此鐵離子和水得W分離，即催化劑得到回收。被回收的鐵離 子在鐵離子循環累6的作用下，又被送回管道混合器的入口重復使用，進行下一輪的催化氧 化。由于鐵離子過濾池不可能全部擋住鐵離子，會有少量的鐵離子隨出水流出而損失。所W 要在管道混合器的入口補加硫酸亞鐵W穩定反應器中鐵離子的濃度。另外，補加硫酸亞鐵 也是為裝置開工時投加催化劑的初始用量。
[0031] 采用本實用新型處理有機廢水的工作過程為:有機廢水和混凝劑首先進入混凝槽 發生混凝反應，然后進入過濾器進行過濾，經過濾后的廢水與雙氧水及鐵離子循環液一起 進入管道混合器進行充分混合后進入芬頓氧化反應器中進行反應，反應器出水經過鐵離子 過濾池，池中的納濾膜或超濾膜會將反應器出水中的鐵離子擋住，在池中形成鐵離子溶液， 該溶液作為鐵離子循環液，循環使用。然后將該循環溶液輸送至管道混合器入口進入管道 混合器。通過調節鐵離子循環累的流量，控制回流比，鐵離子過濾池的濾液作為處理后的廢 水達標排放。
[0032] 本實用新型中由于鐵離子過濾池中的納濾膜或超濾膜不可能將反應器出水中的 鐵離子全部擋住，因此會有少量的鐵離子隨出水流出而損失。所W要在管道混合器的入口 補加硫酸亞鐵W穩定反應器中鐵離子的濃度。
[0033] 本實用新型的機理就是在均相芬頓法處理裝置后增設鐵離子過濾裝置，將反應后 的廢水和鐵離子分離，并將分離后的鐵離子送回反應器入口循環使用。列舉W下實施例用 W描述利用芬頓鐵離子循環法處理有機廢水的裝置產生的效果：
[0034] 在試驗時有機廢水為:某石化公司有機廢水，試驗流程與圖1相同。各試驗條件下 廢水流量均為aOOOml/min。反應溫度均為:45°C。鐵離子循環液回流比均為1。質量百分比 為27.5 %的雙氧水和化S〇4 ? 7此O的質量比均為8。混凝劑用聚丙締酷胺在廢水中的用量均 為：1m邑/1。
[0035] 實施例1:
[0036] 27.5%雙氧水流量:21111/111111
[0037] 試驗結果： 「nnool
[0051]當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的 情況下，熟悉本領域的技術人員可根據本實用新型作出各種相應的改變和變形，但運些相 應的改變和變形都應屬于本實用新型權利要求的保護范圍。
【主權項】
1. 一種芬頓鐵離子循環法處理有機廢水的裝置，其特征在于，包括依次連接的混凝槽、 過濾器、管道混合器、芬頓氧化反應器、鐵離子過濾池，所述鐵離子過濾池上設置鐵離子回 流管線，所述鐵離子回流管線的一端與所述管道混合器與過濾器的連接管線相連通，另一 端與鐵離子過濾池相連。2. 如權利要求1所述的芬頓鐵離子循環法處理有機廢水的裝置，其特征在于，所述的混 凝槽設置廢水入口管線。3. 如權利要求1所述的芬頓鐵離子循環法處理有機廢水的裝置，其特征在于，所述的混 凝槽設置混凝劑管線。4. 如權利要求1所述的芬頓鐵離子循環法處理有機廢水的裝置，其特征在于，所述的管 道混合器與過濾器連接管線上設置雙氧水加料管線。5. 如權利要求1所述的芬頓鐵離子循環法處理有機廢水的裝置，其特征在于，所述的管 道混合器與過濾器連接管線上設置補加硫酸亞鐵加料管線。6. 如權利要求1所述的芬頓鐵離子循環法處理有機廢水的裝置，其特征在于，所述的鐵 離子過濾池上設置廢水出口管線。7. 如權利要求1所述的芬頓鐵離子循環法處理有機廢水的裝置，其特征在于，所述的鐵 離子過濾池中設有納濾膜或超濾膜。
【文檔編號】C02F9/04GK205442755SQ201521128822
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月29日
【發明人】劉發強, 王小雄, 劉軍, 張媛, 何琳, 文善雄, 趙瑛, 劉光利, 梁寶鋒
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司