一种电芬顿设备及污水处理方法与流程

本发明属于有机废水处理技术领域，具体涉及一种电芬顿设备及污水处理方法。

背景技术：

电芬顿是利用电化学方法产生的fe²⁺和h2o2作为芬顿试剂的持续来源，两者产生后立即作用而生成具有高度活性的羟基自由基，使得有机物得到降解，其实质就是在电解过程中直接生成芬顿试剂。根据芬顿试剂fe²⁺和h2o2不同的产生方式，可将电芬顿发分为四种类型：

fe²⁺和h2o2均由点化学法制备，其中fe²⁺由阳极氧化产生，h2o2由o2在阴极还原产生；

fe²⁺通过fe在阳极氧化产生，h2o2由外部投加；

fe²⁺由外部投加，h2o2通过o2在阴极还原产生；

h2o2由外部投加，fe²⁺由fe³⁺在阴极表面还原产生；

现有技术的缺点：传统的电解填料容易板结成块，沉淀在反应池底部，减少池容；对于高浓度有机废水，电解材料表面会生成沉淀物，铁屑表面也会生成钝化膜，阻碍铁碳之间的电极反应，导致电解过程减弱。

技术实现要素：

针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种电芬顿设备及污水处理方法，以解决现有的电芬顿设备存在的电解填料容易板结成块，以及表面沉淀影响电极反应的问题，该电芬顿设备能够对污水进行充分净化处理，避免电解填料板结问题。

一种电芬顿设备，包括反应器主体、进水管、双氧水加入管、进气管和排泥管，所述反应器主体的底部设置有进水口、第一排泥口和第二排泥口，所述进水口、第一排泥口和第二排泥口连接至所述反应器主体的内腔，所述排泥管连接所述第一排泥口和第二排泥口，所述进水管连接所述进水口，所述双氧水加入管连接所述进水管，所述反应器主体的内腔底部设置有曝气管，所述进气管连接所述曝气管，所述反应器主体的内腔中设置有第一电解槽和第二电解槽，所述第一电解槽和第二电解槽中填装有铁碳电解材料，所述第一电解槽和第二电解槽位于所述曝气管的顶部，且所述第一电解槽和第二电解槽之间形成有出水槽，所述第一电解槽、第二电解槽和出水槽之间的液体可相互连通，所述反应器主体的内腔顶部设置有出水管。

进一步的，所述曝气管的数量为2根，2根所述曝气管分别位于所述第一电解槽和第二电解槽下方。

进一步的，所述第一排泥口和第二排泥口分别位于所述进水口的两侧。

一种污水处理方法，采用如上所述的电芬顿设备，包括以下操作步骤：

步骤一：将污水和双氧水混合，将混合后的污水和双氧水从反应器主体的底部加入到反应器主体的内腔中；

步骤二：对铁碳电解材料施加高频脉冲电源，铁碳电解材料在高频脉冲电源的电解产生亚铁并与污水中的双氧水一起作用，形成芬顿反应产生强氧化性的自由基，对有机物进行去除；

步骤三：在通入高频脉冲电源的同时，通过所述曝气管进行间歇性曝气，振落铁碳电解材料表面的沉淀物，通过排泥管将沉淀物排出反应器主体。

相比于现有技术，本发明的优点在于：将双氧水进管连接进水管，在污水进入到反应器主体之间即对双氧水和污水进行混合，从而提高了双氧水的分散度，提高有机物降解的均匀性，电芬顿设备正常运行过程中可通过曝气管进行间歇性曝气，通过间歇性的曝气去除掉铁板表面的沉淀物，有效地解决铁板钝化问题，经过电芬顿反应之后产生的沉淀物质由底部的排泥管排出，确保设备的稳定运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种电芬顿设备的结构示意图；

图2为一种电芬顿设备的侧面剖视图；

图3是一种电芬顿设备的底面剖视图。

具体实施方式

本发明公开了一种电芬顿设备及污水处理方法，该电芬顿设备能够对污水进行充分净化处理，避免电解填料板结问题。

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1-图3所示，本发明公开了一种电芬顿设备，包括反应器主体3、进水管2、双氧水加入管1、进气管5和排泥管8，所述反应器主体3的底部设置有进水口9、第一排泥口7和第二排泥口10，所述进水口9、第一排泥口7和第二排泥口10连接至所述反应器主体3的内腔，所述排泥管8连接所述第一排泥口7和第二排泥口10，所述进水管2连接所述进水口9，所述双氧水加入管1连接所述进水管2，所述反应器主体3的内腔底部设置有曝气管6，所述进气管5连接所述曝气管6，所述反应器主体3的内腔中设置有第一电解槽11和第二电解槽12，所述第一电解槽11和第二电解槽12中填装有铁碳电解材料，所述第一电解槽11和第二电解槽12位于所述曝气管6的顶部，且所述第一电解槽11和第二电解槽12之间形成有出水槽13，所述第一电解槽11、第二电解槽12和出水槽13之间的液体可相互连通，所述反应器主体3的内腔顶部设置有出水管4。

废水经过前处理之后由进水管2进入到电芬顿设备中，双氧水加入管1由加药泵控制连接进水管2，也由进水管2一起进入到反应器主体3。铁碳电解材料通过脉冲电解产生亚铁并与加入的双氧水一起作用，形成芬顿反应产生强氧化性的自由基，对有机物进行去除。废水经过电芬顿设备充分反应之后由上端出水管4流出，进入下个处理单元。

所述曝气管6的数量为2根，2根所述曝气管6分别位于所述第一电解槽11和第二电解槽12下方。

所述第一排泥口7和第二排泥口10分别位于所述进水口9的两侧。

将双氧水进管连接进水管2，在污水进入到反应器主体3之间即对双氧水和污水进行混合，从而提高了双氧水的分散度，提高有机物降解的均匀性，电芬顿设备正常运行过程中可通过曝气管6进行间歇性曝气，通过间歇性的曝气去除掉铁板表面的沉淀物，有效地解决铁板钝化问题，经过电芬顿反应之后产生的沉淀物质由底部的排泥管8排出，确保设备的稳定运行。

一种污水处理方法，采用如上所述的电芬顿设备，包括以下操作步骤：

步骤一：将污水和双氧水混合，将混合后的污水和双氧水从反应器主体3的底部加入到反应器主体3的内腔中；

步骤二：对铁碳电解材料施加高频脉冲电源，铁碳电解材料在高频脉冲电源的电解产生亚铁并与污水中的双氧水一起作用，形成芬顿反应产生强氧化性的自由基，对有机物进行去除；

步骤三：在通入高频脉冲电源的同时，通过所述曝气管6进行间歇性曝气，振落铁碳电解材料表面的沉淀物，通过排泥管8将沉淀物排出反应器主体3。

本污水处理方法采用电芬顿-铁氧化法，h2o2由外部投加。设计一种高效电解技术，采用高频脉冲电源，主要是通过施加脉冲信号，电极上的反应时断时续，有利于扩散、降低浓差极化，从而降低电耗及铁耗；第一电解槽11和第二电解槽12通电时，铁阳极失去两个电子被氧化成fe²⁺，fe²⁺与加入的双氧水发生芬顿反应生产自由基。在该体系中导致有机物降解的因素除自由基外，还有fe(oh)2、fe(oh)3的絮凝作用，即阳极氧化产生的活性fe²⁺、fe³⁺可水解成对有机物强络合吸附作用的fe(oh)2、fe(oh)3。改善曝气方式以及运用铁碳电解填料，可使铁碳电解材料上的沉淀物脱落，有效地解决填料板结、钝化问题。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。