一种污废水处理装置及方法
【专利说明】一种污废水处理装置及方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及环境工程污废水提标减排领域，具体为污废水处理装置及方法。
【背景技术】
[0003]近年来，水污染成为我国头号治污难题，多地爆发的水污染事件使公众对我国水污染严重的现状有了切身的体会。目前，全国河流IV?V类和劣V类污染占比近30%，地下水污染严重，工业废水重复利用率不足30%，城镇污水再生利用不足10%。随着生活水平的提高和污染的加剧，人们对水质要求的提高不断推动水处理需求的升级。根据环保部的规划，“十二五”期间我国将把现有的出水标准为二级的污水处理厂全部提标为一级；重点流域的污水处理厂出水标准将提升为一级A，污水治理提标改造迫在眉睫。
[0004]芬顿(Fenton)氧化技术是一种依靠双氧水(H202)在亚铁离子(Fe2+)催化作用下产生羟基自由基(.0Η)来氧化去除有机物的水处理技术，以其氧化机理简单、反应速度快、可以产生絮凝等其他一般的化学氧化工艺无法比拟的优点而备受青睐。芬顿反应的最佳pH范围为酸性条件下，反应速度快，可以在特定的管道条件下充分混合，发生芬顿催化氧化反应。
[0005]现有常见的芬顿催化氧化反应装置具有很明显的特征，就是具有一个芬顿催化氧化罐或者氧化塔，配备有硫酸亚铁加药系统和双氧水加药系统。同时也配有搅拌装置或者弱曝气混合装置，存在一定的能耗且不经济，同时造成双氧水和亚铁离子的不充分利用，增减运行成本。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的问题是提供一种污废水处理装置及方法，该装置及方法能够充分利用双氧水和亚铁离子，节省能耗，降低成本。
[0007]本发明公开的一种污废水处理装置，包括依次连接的进水栗、管式混合反应器、停留水池和曝气池，所述管式混合反应器上安装有双氧水加药装置，所述曝气池底部设置有曝气管，曝气管位于曝气池底部的一端设置有曝气头，曝气管另一端连接有鼓风机。通过鼓风机和曝气管向曝气池注入空气。
[0008]所述污废水处理装置还包括酸性硫酸亚铁加药系统和双氧水加药系统，所述酸性硫酸亚铁加药系统包括加药计量栗和带有pH探头的药剂存储罐，所述酸性硫酸亚铁加药系统加药管路连接在进水栗与进水管相连接处；所述双氧水加药系统包括加药计量栗和药剂存储罐，所述双氧水加药系统的加药计量栗通过加药管路和双氧水加药装置相连接。
[0009]所述管式混合反应器出口通过管道接入停留水池底部。
[0010]所述双氧水加药装置的管径小于管式混合反应器的管径，双氧水加药装置分别安装在管式混合反应器的1/8处和1/2处。水流经过双氧水加药装置后产生压降，便于双氧水加药系统通过加药管路加药。两级双氧水加药装置是为了保证双氧水的充分利用，提高催化反应效率。
[0011]所述停留水池和曝气池为合建式，节省土建和空间。
[0012]利用上述技术方案的装置处理污废水的方法包括以下步骤:
1)配制酸性硫酸亚铁溶液；稀释双氧水。
[0013]2)将酸性硫酸亚铁溶液与原水(流入水处理厂的第一个处理单元的水)按照1:80-125的体积比注入进水栗，在进水栗内经叶轮作用混合，产生混合水。
[0014]3)混合水流入管式混合反应器，通过双氧水加药装置向管式混合反应器注入稀释后的双氧水；双氧水加药装置的管径小于管式混合反应器的管径，混合水通过双氧水加药装置时会产生压降和水力湍流，与来自双氧水加药装置的双氧水在管式混合反应器的混合作用下发生芬顿氧化反应，进而催化降解有机物。
[0015]4)在管式混合反应器内反应获得的反应出水流入停留水池，为提高药剂利用效率和保证芬顿氧化效果，停留5~8 min ;反应出水溢出停留水池流入曝气池，在曝气池曝气15-20 min，使铁离子在空气接触的条件下氧化生成具有吸附絮凝作用的新生态的氢氧化铁(Fe(0H)3)，进一步强化去除效果；然后流出，待一下个污水处理工序处理。
[0016]所述步骤1)配制的酸性硫酸亚铁溶液pH值小于或等于3，所述稀释后的双氧水质量分数为2%~5%。
[0017]本发明的污废水处理装置及方法减少了材料的使用及工程安装中的工作量，降低了基础投资成本；由于节省了罐式或者池体式混合反应装置，节约了能耗设备投资及维护成本。同时本发明所涉及装置或设备控制方便，可提高人员的工作效率节约人力成本。本发明的装置和方法适用于污废水提标减排，反应时间短，处理效率高。
【附图说明】
[0018]图1是本发明污废水处理装置连接示意图。图中箭头表示处理的污水或添加溶液的流向。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图，对本发明提出的一种污废水处理装置及方法进行详细说明。
[0020]如图1所示，本发明的污废水处理装置，包括依次连接的进水栗1、管式混合反应器2、停留水池7和曝气池8，管式混合反应器2出口通过管道接入停留水池7底部，各装置之间通过水力管道或者曝气管道连接。管式混合反应器内部具有静态混合反应装置，管式混合反应器2上安装有双氧水加药装置3，双氧水加药装置3的管径小于管式混合反应器2的管径，双氧水加药装置3优选安装在管式混合反应器2的1/8处和1/2处。曝气池8底部设置有曝气管，曝气管位于曝气池8底部的一端设置有曝气头6，曝气管另一端连接有鼓风机4。停留水池7和曝气池8为合建式。
[0021 ] 污废水处理装置还包括酸性硫酸亚铁加药系统9和双氧水加药系统10，酸性硫酸亚铁加药系统9包括加药计量栗和带有pH探头的药剂存储罐，酸性硫酸亚铁加药系统9连接在进水栗1与进水管相连接处；双氧水加药系统10包括加药计量栗和药剂存储罐，双氧水加药系统10的加药计量栗通过加药管路和双氧水加药装置3相连接。
[0022]利用上述装置进行污废水处理的方法，包括以下步骤:
1)预先按一定比例将清水或者再生水、酸和硫酸亚铁混合配制成酸性硫酸亚铁溶液，配制成的酸性硫酸亚铁溶液储存在硫酸亚铁加药系统9的药剂存储罐内，配制成的酸性硫酸亚铁溶液其pH值小于或等于3。预先用清水或者再生水将工业双氧水按一定比例稀释后储存在双氧水加药系统10内，稀释后的双氧水质量分数为2%~5%，优选2%、3%、4%或5%。
[0023]2)根据原水进水流量，酸性硫酸亚铁溶液经硫酸亚铁加药系统9的加药计量栗按照与原水的体积比按照1:80~125的比例注入进水栗1的进水管，酸性硫酸亚铁溶液在进水栗1内与所进的原水经叶轮作用混合。
[0024]3)混合后产生的混合水流经管道进入管式混合反应器2，其中进水管道与管式混合反应器2通过法兰相接。由于双氧水加药装置3的管径小于管式混合反应器的管径，混合水通过与双氧水加药系统10加药管路连接的双氧水加药装置3时会产生压降和水力湍流，混合水与加入的双氧水混合，发生部分芬顿氧化反应催化降解有机物。双氧水加药装置3的出水进入管式混合反应器2发生充分芬顿氧化反应催化降解有机物。
[0025]4)管式混合反应器2的反应出水经管道进入停留水池7，在停留水池7停留5~8min。在水力作用下混合反应出水在停留水池7顶部溢流到曝气池8，在曝气池1曝气15~20min。然后流出，待一下个污水处理工序处理。
[0026]本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种污废水处理装置，其特征在于，包括依次连接的进水栗(1)、管式混合反应器(2)、停留水池(7)和曝气池(8)，所述管式混合反应器(2)上安装有双氧水加药装置(3)，所述曝气池(8)底部设置有曝气管，曝气管位于曝气池(8)底部的一端设置有曝气头(6)，曝气管另一端连接有鼓风机(4 )。2.根据权利要求1所述的污废水处理装置，其特征在于，所述污废水处理装置还包括酸性硫酸亚铁加药系统(9)和双氧水加药系统(10)，所述酸性硫酸亚铁加药系统(9)包括加药计量栗和带有pH探头的药剂存储罐，所述酸性硫酸亚铁加药系统(9)连接在进水栗(1)与进水管相连接处；所述双氧水加药系统(10)包括加药计量栗和药剂存储罐，所述双氧水加药系统(10)的加药计量栗通过加药管路和双氧水加药装置(3)相连接。3.根据权利要求1所述的污废水处理装置，其特征在于所述管式混合反应器(2)出口通过管道接入停留水池(7 )底部。4.根据权利要求1所述的污废水处理装置，其特征在于所述双氧水加药装置(3)的管径小于管式混合反应器(2)的管径，双氧水加药装置(3)分别安装在管式混合反应器(2)的1/8处和1/2处。5.根据权利要求1所述的污废水处理装置，其特征在于，所述停留水池(7)和曝气池(8)为合建式。6.利用根据权利要求1至4任意项所述的污废水处理装置处理污废水的方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)配制酸性硫酸亚铁溶液；稀释双氧水； 2)将酸性硫酸亚铁溶液与原水按照1:80~125的体积比注入进水栗(1)并混合，产生混合水； 3 )混合水流入管式混合反应器(2 )，通过双氧水加药装置(3 )向管式混合反应器(2 )注入稀释后的双氧水；混合水与双氧水在管式混合反应器(2)内反应； 4)在管式混合反应器(2)内反应获得的反应出水流入停留水池(7)，停留5~8 min ;反应出水溢出停留水池(7)流入曝气池(8)，在曝气池(8)停留15~20 min，然后流出，待一下个污水处理工序处理。7.根据权利要求6所述的污废水处理方法，其特征在于，所述步骤1)配制的酸性硫酸亚铁溶液pH值小于或等于3，所述稀释后的双氧水质量分数为2°/『5%。
【专利摘要】本发明公开的一种污废水处理装置，包括酸性硫酸亚铁加药系统、进水泵、双氧水加药系统、双氧水加药装置、管式混合反应器、停留水池、曝气池及曝气系统等。公开的污废水处理方法包括进水和酸性硫酸亚铁溶液经进水泵叶轮作用混合，流经管式混合反应器与双氧水发生混合发生芬顿催化氧化反应，混合反应出水经停留水池进入曝气池曝气，完成芬顿催化氧化反应。本发明的装置和方法适用于污废水提标减排，优点在于反应时间短，处理效率高，节省土建，操作运行简便。
【IPC分类】C02F9/04
【公开号】CN105254072
【申请号】CN201510743517
【发明人】罗振, 刘志东, 於恩洪, 吕子钧, 陈涛, 徐斌鑫
【申请人】无锡市新都环保科技有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年11月5日