专利名称：一种多级多相Fenton电解流化床耦合高级氧化内循环塔的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多级多相Fenton电解流化床耦合高级氧化内循环塔。
背景技术：
Fenton法作为一种新兴的污水处理技术，通过协同产生氧化性仅次于氟离子的 OH自由基对废水中的有机物质进行深度氧化，达到一般生物处理法无法达到的去除效果。然而Fenton法通常具有铁泥量过高、反应pH条件低的问题,故国内外在传统Fenton技术基础上进行改进，出现了 Fenton电解氧化法、Fenton电解还原法、光催化Fenton法、Fenton流化床法等新兴技术。普通Fenton法的降解作用主要包括对有机物的氧化和混凝两种作用。对有机物的氧化作用是指Fe2+与H2O2作用，生成具有极强氧化能力的羟基自由基^OH而进行的游离基反应；另一方面，反应中生成的Fe(OH)3胶体具有絮凝、吸附功能，也可去除水中部分有机物。然而普通Fenton法在黑暗中就能破坏有机物，具有设备投资省的优点。但其存在两个缺点一是需要投加大量的外加试剂，增加了运营成本；二是产生大量的铁泥量，固液分离困难从而后续需要投入大型污泥处理工艺。电Fenton法旨在克服传统Fenton法需要外加药剂及污泥处理困难的问题，电Fenton法可以分为两种形式一种是电极氧化法，通过在阳极氧化生成亚铁离子(Fe2+)，降低铁泥的投放量；另一种是电极还原法，在阴极将Fe3+还原成Fe2+，可实现污泥的减量化。光催化Fenton法通过光福照(如紫外光)，Fenton试剂氧化性能有所改善(尤其是对污染物质浓度较高的水溶液)。若在该体系中加入某些络合剂(如C2042 —、EDTA、柠檬酸盐等)，可增加对有机物的去除效果。Fenton流体化床工艺是为了克服Fenton法污泥量过大的问题产生的新型处理工艺。该法利用Fe2++H202 — OH + FeOOH (结晶)，利用铁离子的结晶化，可减少70%的铁污
泥产量。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种多级多相Fenton电解流化床耦合高级氧化内循环+
o本实用新型所采取的技术方案是—种多级多相Fenton电解流化床稱合高级氧化内循环塔,包括一个Fenton电解氧化反应罐，Fenton电解氧化反应罐内自下而上设置有循环配水区、亚铁流化结晶区、一级三相分离器、三维电极电解还原区、二级三相分离器。还包括一个双氧水加药罐，其通过加药管与Fenton电解氧化反应罐相连通。Fenton电解氧化反应罐顶部设有一个气体收集罐。Fenton电解氧化反应罐底部设有一个进水管。加药管上设置加药控制阀。[0014]本实用新型的有益效果是利用本实用的多级多相Fenton结晶体高级氧化内循环塔创新地结合了电解法氧化还原技术、流化床法结晶浓缩技术，结合内循环塔分级处理工艺，一方面克服了传统Fenton法处理高浓度废水时需要加入大量药剂、反应条件苛刻的弊端，另一方面可实现污泥100%减量化，克服传统Fenton法处理高浓度有机废水时污泥量极大、固液分离困难的问题。该技术可处理COD浓度100(Tl0000mg/L的高浓度难降解有机废水，并使出水达到国家相关排放标准。
图I为本实用新型的示意图。
具体实施方式
下面通过实施例对本实用新型做进一步的说明实施例I : 如图I所示，一种多级多相Fenton电解流化床耦合高级氧化内循环塔，包括一个Fenton电解氧化反应罐，Fenton电解氧化反应罐内自下而上设置有循环配水区21、亚铁流化结晶区19、一级三相分离器3、三维电极电解还原区20、二级三相分离器6，其中，亚铁流化结晶区19中有铁晶体载体2。Fenton电解氧化反应罐底部设有一个进水管LFenton电解氧化反应罐侧部上端设置有一个出水管18，Fenton电解氧化反应罐顶部设有第一回流管9。Fenton电解氧化反应罐侧部上设置第二回流管14进行连通，第二回流管14上设置有回流阀13。Fenton电解氧化反应罐顶部设有一个气体收集罐10，气体收集罐10上侧设有一个气体排出管11。双氧水加药罐15通过加药管17与Fenton电解氧化反应罐连通，加药管17上设置加药控制阀16。一级三相分离器3通过一级氧气收集管7插入到气体收集罐10中。二级三相分离器6通过二级氧气收集管8插入到气体收集罐10中。三维电极电解还原区20中排列有电解池阳极4和电解池阴极5，电解池阳极和阴极与电源12相连。下面具体说明本实用新型的使用方法如图I中所示，多级多相Fenton电解流化床耦合高级氧化内循环塔，具有一个进行Fenton氧化反应的罐，罐体内部设有循环配水区21，废水经过进水管I流经循环配水区后，被均匀分配到亚铁流化结晶区19，与双氧水和铁晶体载体2表面的亚铁反应生成具有高氧化性的羟基自由基，与有机废水进行协同氧化作用；废水进一步流经一级三相分离器3，产生的氧气随一级氧气收集管7进入气体收集罐10，固体被截留在亚铁流化结晶区19内部，有机污水随后进入三维电极电解还原区20，在三维电极电解还原区20中，有机废水中残留的亚铁与加药管17加入的双氧水对废水中有机物进行二级深度氧化，反应结束后被氧化的三价铁在电解还原作用下生成二价铁，通过第二回流管14再次回流到Fenton电解氧化反应罐底部，再次形成结晶体。而后废水流经二级三相分离器6，生成的氧气通过二级氧气收集管8提升到气体收集罐10，被氧气带出的废水会通过第一回流管9再次回到一级反应区19中进行循环处理。下面具体结合应用例对本实用新型的应用及效果做进一步的说明应用例I : 采用多级多相Fenton电解流化床耦合高级氧化内循环塔对医药废水进行深度处理，进水前的COD为1200mg/L，日处理水量为5t/h。具体处理方式如下首先进行一个月的养晶阶段采用水中七水合硫酸亚铁浓度lOOOppm，回流比200%的方式保持Fenton电解氧化反应罐内具备高的铁离子浓度。养晶结束后，将三维电极电解还原区20中的电解池相连接的电源12打开，并通入40A的直流电源，并按500mg/L的浓度加入双氧水(即IL废水加A 500mg的双氧水，双氧水的质量浓度为30%)，将废水预调解到pH=4，然后通过计量泵将废水通过进水管I泵入Fenton电解氧化反应罐底部，废水通过反应罐底部设置的均匀布水器均匀通过结晶填料。三价铁在三维电极电解还原区20内被还原成为二价铁并和废水一起通过第二回流管14回流至罐底，回流比设置为150%。废水在整个塔内的停留时间设定为6h。处理后的出水COD可达到107. 4mg/L, COD去除率达到91. 05%。应用例2 :采用多级多相Fenton电解流化床耦合高级氧化内循环塔对电镀废水进行深度处理，进水前的COD为8000mg/L，日处理水量为200t/d。具体处理方式如下首先进行一个月的养晶阶段首先持续通入3000mg/L的七水合硫酸亚铁到Fenton电解氧化反应罐内，保持回流比200%，养晶结束后，将三维电极电解还原区20中的电解池相连接的电源12打开，并通入60A的直流电源，并按7500mg/L的浓度加入双氧水(即IL废水加入7500mg的双氧水，双氧水的质量浓度为30%)，将废水预调解到pH=4. 5，然后通过计量泵将废水通过进水管I泵入Fenton电解氧化反应罐底部，废水通过反应罐底部设置的均匀布水器均匀通过结晶填料。三价铁在三维电极电解还原区20内被还原成为二价铁并和废水一起通过第二回流管14回流至塔底，回流比设置为250%。废水在整个塔内的停留时间设定为10h。处理后的出水COD可达到1300mg/L，COD去除率达到83. 75%。应用例3 首先通过投加1250mg/L的硫酸亚铁，回流比为250%，经过45d养成铁晶体，而后将pH为6. 98，COD为5900mg/L，浊度为30. 2NTU，色度为1720的涂装废水加入到多级多相Fenton电解流化床I禹合高级氧化内循环塔,加入硫酸调解pH至3. 5,并以5500mg/L的浓度投加双氧水(即IL废水加入5500mg的双氧水，双氧水的质量浓度为30%)，设置回流比为200%，停留时间设定为8h。经处理后出水COD小于620mg/L，浊度小于5NTU，色度小于30，去除率分别达到89. 49%、83. 4%, 98. 2%。
权利要求1.一种多级多相Fenton电解流化床稱合高级氧化内循环塔,包括一个Fenton电解氧化反应罐，其特征在于=Fenton电解氧化反应罐内自下而上设置有循环配水区、亚铁流化结晶区、一级三相分离器、三维电极电解还原区、二级三相分离器。
2.根据权利要求I所述的一种多级多相Fenton电解流化床耦合高级氧化内循环塔，其特征在于还包括一个双氧水加药罐，其通过加药管与Fenton电解氧化反应罐相连通。
3.根据权利要求I所述的一种多级多相Fenton电解流化床稱合高级氧化内循环塔,其特征在于Fenton电解氧化反应罐顶部设有一个气体收集罐。
4.根据权利要求I所述的一种多级多相Fenton电解流化床稱合高级氧化内循环塔,其特征在于=Fenton电解氧化反应罐底部设有一个进水管。
5.根据权利要求2所述的一种多级多相Fenton电解流化床耦合高级氧化内循环塔，其特征在于加药管上设置加药控制阀。
专利摘要本实用新型公开了一种多级多相Fenton电解流化床耦合高级氧化内循环塔，包括一个Fenton电解氧化反应罐，Fenton电解氧化反应罐内自下而上设置有循环配水区、亚铁流化结晶区、一级三相分离器、三维电极电解还原区、二级三相分离器。利用本实用的多级多相Fenton结晶体高级氧化内循环塔创新地结合了电解法氧化还原技术、流化床法结晶浓缩技术，结合内循环塔分级处理工艺，一方面克服了传统Fenton法处理高浓度废水时需要加入大量药剂、反应条件苛刻的弊端，另一方面可实现污泥100%减量化，克服传统Fenton法处理高浓度有机废水时污泥量极大、固液分离困难的问题。
文档编号C02F1/461GK202499737SQ20122003294
公开日2012年10月24日 申请日期2012年2月2日 优先权日2012年2月2日
发明者吴早春, 张济, 曹姝文, 肖晶 申请人:广州市环境保护工程设计院有限公司