一种微电解和芬顿技术集成的反应器及废水处理方法
【技术领域】
[0001]本发明属于工业污水处理工艺及设备技术领域，具体涉及一种微电解和芬顿技术集成的反应器及废水处理方法。
【背景技术】
[0002]在现有的工业污水处理技术领域，经常使用传统塔式反应器对工业污水进行处理。传统塔式反应器存在短流、板结、铁泥污染、反应不充分等问题。传统塔式反应器会用到微电解技术对工业污水进行处理。铁炭微电解，又称内电解、零价铁法等，是以铁肩和炭构成原电池，同时涉及到氧化还原、电富集、物理吸附和絮凝沉降等多种作用，其不但可以去除部分难降解物质，还可以改变部分有机物形态和结构，提高废水的可生化性，而且工艺简单，操作方便，但单独的微电解的处理能力有限。
【发明内容】
[0003]本发明设计了一种微电解和芬顿技术集成的反应器及废水处理方法，其解决了传统塔式反应器存在短流、板结、铁泥污染、反应不充分、处理能力低的问题。
[0004]为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案:
一种微电解和芬顿技术集成的反应器，包括进水口(I)和出水口(5)，其特征在于:还包括微电解反应系统(2)、芬顿反应系统(3)和中和系统(4)，微电解反应系统(2)、芬顿反应系统(3)和中和系统(4)集成在一起，废水经过进水口(I)再流经微电解反应系统(2)、芬顿反应系统(3)和中和系统(4)，最后经出水口(5)排出进入后续处理装置。
[0005]进一步，微电解反应系统(2)包括若干独立的微电解反应单元(21)，若干微电解反应单元(21)并排串联设置，形成多段折流微电解反应系统;微电解反应单元(21)内均填充有铁碳填料。
[0006]进一步，微电解反应单元(21)有四个。
[0007 ]进一步，微电解反应单元(21)中铁碳填料的体积占微电解反应单元(21)体积的I /2 ?2/3。
[0008]进一步，微电解反应单元(21)内填充的是新型压铸式铁碳填料(22)。
[0009]进一步，微电解反应单元(21)均设有锥形底部(211)，锥形底部上端设置隔板(212);每个微电解反应单元(21)的高宽比为2:1?5:1。
[0010]进一步，微电解反应系统(2)还包括曝气系统(23)，曝气系统(23)包括曝气管(231)和鼓风机(232)，鼓风机(232)设置在微电解反应单元(21)的下方，曝气管(231)设置在微电解反应单元(21)的上方并且曝气管(231)的管颈伸入微电解反应单元(21)底部。
[0011]进一步，鼓风机(232)提供的气与被处理废水的气水比为8:1?30:1。
[0012]进一步，芬顿反应系统(3)包括芬顿反应单元(34)和双氧水加药系统，芬顿反应单元(34)内设置有芬顿搅拌器(33);双氧水加药系统将双氧水加入芬顿反应单元(34)中。
[0013]进一步，双氧水加药系统包括双氧水储罐(31)和加双氧水栗(32)。
[0014]进一步，芬顿反应单元(34)中H202和Fe2+摩尔比为8?12:1。
[0015]进一步，中和系统(4)包括中和反应单元(44)和碱加药系统，中和反应单元(44)内设置有中和搅拌器(43)；碱加药系统将碱水加入中和反应单元(44)中。
[0016]进一步，碱加药系统包括碱储罐(41)和加碱栗(42)。
[0017]一种废水处理方法，其特征在于:包括以下步骤:
步骤1、将废水隔油、除渣处理；
步骤2、将隔油、除渣处理后的废水利用模块化的微电解技术和芬顿技术集成的反应器进行处理，即将隔油、除渣处理后的废水经进水口(I)后依次进入微电解反应系统(2)、芬顿反应系统(3)和中和系统(4)进行微电解处理、芬顿氧化处理和中和反应，然后经出水口(5)排出;
步骤3、将步骤2排出的水放入沉淀池沉淀，沉淀后排放或进入进一步的后续处理环节。
[0018]进一步，步骤2中微电解处理工艺为:铁碳填料和废水体积比为1:4?1:2，在曝气条件下反应I小时以上。
[0019]进一步，铁碳填料和废水体积比为I: 3，在曝气条件下反应I小时以上。
[0020]进一步，步骤2中微电解反应系统(2)的鼓风机(232)提供的气与被处理废水的气水体积比为8:1?30:1。
[0021 ] 进一步，步骤2中芬顿氧化处理工艺为:控制反应时间1.5小时，浓度为30%的H202与被处理废水的质量比为I: 100。
[0022]进一步，步骤2中芬顿氧化处理工艺中H202和Fe2+摩尔比为8?12:1。
[0023]进一步，步骤2中中和反应工艺为:加入浓度为30%的NaOH溶液，将被处理水中和至PH为8.5 ?9.5。
[0024]进一步，步骤3中沉淀时间为2小时。
[0025]该微电解和芬顿技术集成的反应器及废水处理方法具有以下有益效果:
(I)本发明集成反应器采用多段折流微电解反应系统，使废水在各自反应单元能充分反应，避免传统塔式反应器易短流、反应不充分的问题。
[0026](2)本发明集成反应器采用新型压铸式铁碳填料，避免传统铁碳填料易板结、反应效率低的问题，填料内部和填料之间均可发生反应，具有不板结、反应效率高等优点。
[0027](3)本发明集成反应器设置双氧水加药系统和搅拌系统，充分利用微电解反应产生的Fe2+，形成芬顿反应。
[0028](4)本发明集成反应器设置碱加药系统和搅拌系统，集成中和系统，利用芬顿反应产生的Fe2+，Fe3+，生成Fe(0H)2、Fe(0H)3，具有良好的絮凝/沉淀作用。
[0029](5)本发明集成反应器将微电解、芬顿、中和反应集成在一起，设计合理，运输、操作简单、结构紧凑，占地面积小，污水处理效果好。
【附图说明】
[0030]图1:本发明微电解和芬顿技术集成的反应器的主视图；
图2:本发明微电解和芬顿技术集成的反应器的左视图；
图3:本发明微电解和芬顿技术集成的反应器的俯视图。
[0031]附图标记说明: I一进水口 ； 2一微电解反应系统；21—微电解反应单兀;211 —维形底部;212—隔板；22—铁碳填料;23 一曝气系统；231 一曝气管；232一鼓风机;3 一芬顿反应系统；31—双氧水储罐；32一加双氧水栗；33一芬顿搅拌器;34一芬顿反应单兀;4一中和系统；41一碱储罐；42—加喊栗;43一中和揽摔器;44一中和反应单兀;5一出水口。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图，对本发明做进一步说明:
实施例1:
图1至图3示出了一种微电解和芬顿技术集成的反应器，包括进水口 1、微电解反应系统
2、芬顿反应系统3、中和系统4和出水口 5。酸性废水经进水口 I进入微电解反应系统2、芬顿反应系统3和中和系统4，最后经出水口 5排出进入沉淀池。
[0033]微电解反应系统2包括若干独立的微电解反应单元21和曝气系统23。微电解反应单元21均设有锥形底部211，便于排渣，锥形底部上设置隔板212，用于承载铁碳填料。每个微电解反应单元21的高宽比为2:1?5:1。每个微电解反应单元21内均填充有新型压铸式铁碳填料22，铁碳填料体积为微电解反应单元体积的1/2?2/3，本实施例中，铁碳填料体积为微电解反应单元体积的7/12。若干微电解反应单元21并排串联设置，也即相邻的微电解反应单元21，上游的微电解反应单元21的出水口与下游的微电解反应单元21的进水口连接，形成多段折流微电解反应系统。本实施例里微电解反应单元21有四个，形成了四段折流系统以使废水在各自反应单元能充分反应，避免传统塔式反应器易短流、反应不充分的问题。曝气系统23包括曝气管231和鼓风机232，鼓风机232设置在微电解反应单元21的下方，曝气管231设置在微电解反应单元21的上方并且曝气管管颈伸入微电解反应单元21内直到隔板212下部。在曝气系统23的作用下，废水在微电解反应单元21中充分混合，并在微电解反应系统发生电化学反应。曝气