用于处理生化出水的类芬顿工艺及反应器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及类芬顿处理技术领域，特别设及一种用于处理生化出水的类芬顿工 艺，同时，本发明还设及用于处理生化出水的反应器。
【背景技术】
[0002] 由于产业废水的污染物及污染程度不同，造成各产业废水的可生化性差异较大， 目前大多产业废水在经过生化处理后都很难达到排放标准，需增设高级处理单元进行再处 理才能达到排放标准，已发展的废水高级处理技术包括臭氧氧化法、活性碳吸附法、薄膜分 离法、湿式氧化法及芬顿(Fenton)氧化法等，其中W化nton氧化法化2〇2/Fe2+)被认为是一 种有效、简单且经济的处理方法，而其它方法因初设成本或操作成本高而较难被业内接受。
[0003] Fenton氧化法具有氧化速率快、操作费用低的优点，但因 Fenton氧化过程存在产 生大量铁污泥和· 0H产率低的问题，成为应用障碍。自1994年起WFenton氧化产生· 0H的 原理为基础，对Fenton氧化工艺进行改良，通过利用电场或结晶技术来提升废水处理效果 及降低铁污泥产量，使Fenton氧化处理技术由传统Fenton法、电解氧化-Fenton法（简称 Fenton Π )、电解还原-Fenton法（简称Fenton虹）、逐渐发展至流体化床-Fenton法（简称 化ntonlV)。经过四代的发展确定化nton氧化反应的最佳抑为3~4,并根据不同水质特征调 整也化和化的用量和比例对污泥产量进行控制，对Fenton氧化处理技术有了实质性优化， 但处理过程中造成的污泥上浮问题直接影响处理后排放水的水质，常导致排放水不达标， 经研究后发现污泥上浮问题大多是由于反应中不断产生化造成，虽然Fenton氧化法的反应 式为也化+Fe2+一 ·（ffl+0H-+Fe3+一化(0H)3L但反应过程并非单一反应，会伴随多种反应如： Fe3++H2〇2一H02 · +Fe2++r，H2〇2巧〇2 · 一也〇+〇2巧0 ·，因此在也〇2加入后如不能及时转化 成· 0H便会发生分解也化^也0+化，不断产生化，造成污泥的上浮，运在化nton氧化处理技术 的应用中成为非常棘手的问题。
[0004] 焦化废水是煤热加工过程产生的，来自炼焦过程中的洗煤、焰焦、副产品加工和精 制等环节，同时在煤气净化和化工产品回收过程中也有部分废水产生。焦化废水可生化性 差，且水质、水量波动大，一般焦化厂二级生化处理通常可将氨氮浓度控制在10~20mg/L， COD在200~400mg/L，不能稳定达到目前执行的炼焦化学工业污染物排放标准GB16171- 2012要求的间接排放COD小于150mg/L，直接排放COD小于80mg/L的标准，必须进行深度处 理，才能保证排放达标。
【发明内容】
[0005] 为解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种用于处理生化出水的类芬顿工 艺，可提高废水的COD去除率，并使处理过程不产生浮泥，满足废水排放要求。
[0006] 为实现上述目的，一种用于处理生化出水的类芬顿工艺，其特征在于，所述类芬顿 工艺包括W下步骤：
[0007] 将待处理的生化出水，控制抑值为6.0~7.0，在亚铁盐溶液和双氧水的共同作用 下，W粒径为10~40目的负载型纳米铁氧化物为催化剂，在反应器中进行类芬顿氧化反应 的处理;所述处理过程包括将待处理的生化出水、亚铁盐溶液和双氧水分别输入至反应器 内并均W下进上出的流向在反应器中进行反应;所述催化剂的一部分固定在反应器底部设 置的填料空间，另一部分W流化态分散于反应器内设置的流化床空间；经过处理后从反应 器排出达标水和回流水，所述回流水与未处理的生化出水混合再重新进入反应器进行处 理。
[000引采用本发明的类芬顿工艺，对生化出水即经过生化处理后的废水进行深度处理， 使废水、亚铁盐溶液和双氧水均W下进上去的流向在反应器内进行反应，将催化剂W部分 固定态、部分流化态的形式催化反应，使亚铁盐溶液和双氧水在进入反应器后即可与反应 器底部填料空间中固定的催化剂接触，快速产生· 0H，并通过填料将· 0H分散于流化床空 间，分散在流化床空间内的流化态催化剂继续催化未反应的亚铁盐溶液和双氧水溶液产 生· 0H，进而提高催化效率，避免副反应;通过限定催化剂的种类和粒度，W配合催化剂的 部分固定态、部分流化态形式，增加各反应原料间的接触时间，更利于促进催化剂活性的发 挥，提高催化选择性，促使主反应的进行，避免处理过程副反应的发生及副产物化的生成， 从而避免浮泥的出现，省去加入助凝剂作为辅助沉降，提高排出水的质量，保持处理效果稳 定。经过该工艺处理的COD去除率相较于现有芬顿处理得到显著提高，满足废水排放要求， 另外，由于处理过程的高催化效率，可使待处理废水进水pH控制在6.0~7.0，省去对废水进 行酸化步骤，处理后废水出水抑可达7.0~8.0之间，不需再调整抑即可直接排放，相较于现 有芬顿处理后pH在3~4之间，可节约大量的人力、物力，降低成本，减少污染;而且，反应过 程产生的泥浆因主要成分为铁氧化物，经干燥后，可用于涂料生产，进行废物利用。
[0009] 作为对上述方式的限定，所述待处理的生化出水为焦化领域的生化出水。
[0010] 作为对上述方式的限定，所述类芬顿氧化反应中Fe2+的使用浓度为400~45化pm， 出化的使用浓度为80~12化pm。
[0011] 作为对上述方式的限定，所述催化剂的固定量体积不超过反应器底部填料空间体 积的1/2,流化态分散量体积不超过反应器内流化床空间体积的1/2。
[0012] 作为对上述方式的限定，所述待处理的生化出水在反应器中的处理时间为20~50 分钟。
[0013] 作为对上述方式的限定，所述回流水与未处理的生化出水混合比例为(5~2): 1。
[0014] 进一步限定类芬顿工艺中各条件因素参数，使类芬顿氧化反应产率更优，对废水 的深度处理效果更佳。
[0015] 同时，本发明还提供了一种用于处理生化出水的反应器，该反应器包括反应腔，在 反应腔底部设有可固定催化剂的固定床，在反应腔内于固定床的上方设有流化床;还包括 设置在反应腔底部并连通于固定床处的废水加入管、亚铁盐溶液加入管和双氧水加入管， 在反应腔顶部设有与流化床顶部连通的达标水排放管和回流水输出管，所述回流水输出管 连接于废水加入管上。
[0016] 作为对上述方式的限定，在所述废水加入管上，于所述回流水输出管连接点的下 游还设有抑检测口。
[0017] 作为对上述方式的限定，在所述废水加入管上，于所述回流水输出管连接点和pH 检测口之间还连接有加酸管和加碱管。
[0018] 作为对上述方式的限定，所述回流水输出管与反应腔连接点的位置低于所述达标 水排放管与反应腔连接点的位置。
[0019] 在上述反应器中进行本发明的类芬顿工艺，更利于配合工艺过程的进行，提高对 废水的处理效果。
[0020] 综上所述，采用本发明的技术方案，对生化出水进行深度处理，尤其适合对焦化领 域的生化出水进行深度处理，可显著提高类芬顿反应过程的反应效率，避免副反应的发生， 使处理过程不产生浮泥，提高处理后排出水的质量，并使处理的废水COD去除率相较于现有 芬顿处理显著提高，满足废水处理排放要求，而且，处理后出水pH在7.0~8.0之间，不需再 调整pH即可直接排放，另外，反应过程产生的泥浆可进行废物利用，用于涂料生产。本发明 还提供了配合类芬顿工艺进行的反应器，更利于提高对废水的处理效果。
【附图说明】
[0021] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0022] 图1为本发明实施例所述的反应器结构示意图；
[0023] 附图标记说明：
[0024] 1-反应腔，2-固定床，3-流化床，4-废水加入管，5-亚铁盐溶液加入管，6-双氧水加 入管，7-达标水排放管，8-回流水输出管，9-pH检测口，10-加酸管，11-加碱管。
【具体实施方式】
[0025] 本发明的用于处理生化出水的类芬顿工艺可在其它反应器中进行，也可在图1的 反应器中进行，如图1所示，该反应器包括反应腔1，在反应腔1底部设有具有规整填料的用 于固定催化剂的固定床2,在反应腔1内于所述固定床2的上方设有用于分布流化态催化剂 的流化床3，在反应腔1底部还连接有与固定床位置连通的废水加入管4、亚铁盐溶液加入管 5和双氧水加入管6,在反应腔1顶部还设置有与流化床顶部连通的达标水排放管7和回流水 输出管8,所述回流水输出管8与反应腔1连接点的位置低于所述达标水排放管7与反应腔1 连接点的位置，而且回流水输出管8连接到废水加入管4上。为方便控制加入至反应器中的 待处理生化出水抑，还可W在所述废水加入管4上，于所述回流水输出管8连接点的下游设 置pH检测口 9，W及在所述废水加入管4上，于所述回流水输出管8