申请日2010.04.01
公开(公告)日2010.12.08
IPC分类号C02F9/06
摘要
本实用新型属于环保技术领域，涉及一种利用微电解及Fenton耦合技术处理废水的装置，为了解决现有废水装置所使用的铁碳混合物(原电池的组成部分)容易发生短流，引起废水处理能力下降的问题，本实用新型设计了一种利用微电解及Fenton耦合技术处理废水的装置，该装置包括与曝气管及废水管连通的微电解处理器、Fenton流化床、pH值调节器以及泥水分离器，微电解处理器通过pH值调节器与Fenton流化床连通，泥水分离器与Fenton流化床连通，微电解处理器内设有由若干排列凌乱的框体组成的集装体，每个框体内均装有铁碳混合物，集装体位于废水管及曝气管上方，采用本实用新型所述烘干机即可有效解决上述技术问题。
权利要求书
1.一种利用微电解及Fenton耦合技术处理废水的装置，包括与曝气管及废水管连通的微电解处理器、Fenton流化床、pH值调节器以及泥水分离器，所述微电解处理器通过pH值调节器与Fenton流化床连通，泥水分离器与Fenton流化床连通，其特征在于所述微电解处理器内设有由若干排列凌乱的框体组成的集装体，每个框体内均装有铁碳混合物，所述集装体位于废水管及曝气管上方。
2.根据权利要求1所述的一种利用微电解及Fenton耦合技术处理废水的装置，其特征在于，相邻框体之间的缝隙处设有填充物。
3.根据权利要求1所述的一种利用微电解及Fenton耦合技术处理废水的装置，其特征在于，微电解处理器内设有用于扰动集装体体内铁碳混合物的扰动装置。
4.根据权利要求3所述的一种利用微电解及Fenton耦合技术处理废水的装置，其特征在于，所述扰动装置包括空气压缩机以及与空气压缩机连通的扰动管，所述扰动管至少部分位于集装体内。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种利用微电解及Fenton耦合技术处理废水的装置，其特征在于，集装体的下方设置有垫层。
6.根据权利要求5所述的一种利用微电解及Fenton耦合技术处理废水的装置，其特征在于，所述的垫层由鹅卵石堆积而成。
7.根据权利要求5所述的一种利用微电解及Fenton耦合技术处理废水的装置，其特征在于，至少部分曝气管及部分废水管位于微电解处理器的底部内，垫层的下方;垫层底部设有若干滤头，废水管位于微电解处理器的底部内的部分上设有若干与滤头一一对应的出水孔。
8.根据权利要求7所述的一种利用微电解及Fenton耦合技术处理废水的装置，其特征在于，位于垫层下方的曝气管为环形曝气管，位于垫层下方的废水管为环形废水管。
9.根据权利要求1或2或3或4所述的一种利用微电解及Fenton耦合技术处理废水的装置，其特征在于，所述微电解处理器内的上方，设有吊装框体的吊装装置。
10.根据权利要求1或2或3或4所述的一种利用微电解及Fenton耦合技术处理废水的装置，其特征在于，所述微电解处理器内，在集装体上方设有升降的调节出水堰，所述调节出水堰为一容器，调节出水堰底部与pH值调节器通过管道连通。
11.根据权利要求1或2或3或4所述的一种利用微电解及Fenton耦合技术处理废水的装置，其特征在于，微电解处理器底部设置有位于废水管及曝气管下方的污泥收集腔及与收集腔连通的排泥管。
12.根据权利要求1所述的一种利用微电解及Fenton耦合技术处理废水的装置，其特征在于Fenton流化床与pH值调节器至少通过部分位于Fenton流化床底部内的循环布水管连通;
Fenton流化床底部设有供氧化剂通入Fenton流化床的，至少部分位于Fenton流化床底部内的氧化剂分布管;
以及供空气通入Fenton流化床的，至少部分位于Fenton流化床底部内的布气管;
所述布气管位于氧化剂分布管及循环布水管的下方，氧化剂分布管上设有若干朝向所述流化床底部的氧化剂分布孔，布气管上设有若干朝向所述氧化剂分布管的分布孔，循环布水管设有若干朝向布气管的布水孔。
13.根据权利要求12所述的一种利用微电解及Fenton耦合技术处理废水的装置，其特征在于，所述氧化剂分布管为环形氧化剂分布管，循环布水管为环形循环布水管，所述布气管为环形布气管。
14.根据权利要求12所述的一种利用微电解及Fenton耦合技术处理废水的装置，其特征在于，Fenton流化床内设有位于氧化剂分布管、循环布水管及布气管上方的，底部开口向布气管方向的中心筒，所述中心筒顶部设有若干分流孔。
15.根据权利要求13所述的一种利用微电解及Fenton耦合技术处理废水的装置，其特征在于所述中心筒的底部开口为外扩的喇叭口。
16.根据权利要求12所述的一种利用微电解及Fenton耦合技术处理废水的装置，其特征在于，Fenton流化床顶部设有用于盛放从Fenton流化床顶部边缘处流出的，已经过Fenton流化床处理废水的集水槽，所述循环布水管上接有循环水管，所述循环水管一端通过循环泵与集水槽连通。
17.根据权利要求12所述的一种利用微电解及Fenton耦合技术处理废水的装置，其特征在于，Fenton流化床底部还设有供污泥排出Fenton流化床的排出管，所述排出管位于布气管下方。
18.根据权利要求12或13或14或15或16或17所述的一种利用微电解及Fenton耦合技术处理废水的装置，其特征在于，Fenton流化床内还设有位于中心筒边缘与Fenton流化床边缘之间，底部开口的导流筒。
19.根据权利要求18所述的一种利用微电解及Fenton耦合技术处理废水的装置，其特征在于，导流筒底部开口为外扩的喇叭口。
20.根据权利要求18所述的一种利用微电解及Fenton耦合技术处理废水的装置，其特征在于，所述导流筒的顶部边缘均高于中心筒顶部分流孔及Fenton流化床顶部边缘的高度。
21.根据权利要求18所述的一种利用微电解及Fenton耦合技术处理废水的装置，其特征在于，Fenton流化床的顶部边缘与导流筒边缘通过出水堰连接。
22.根据权利要求1或2或3或4所述的一种利用微电解及Fenton耦合技术处理废水的装置，其特征在于所述泥水分离器还包括脱气部件、pH值调节部件及泥水分离部件，所述脱气部件与泥水分离部件通过pH值调节部件连通，所述脱气部件与Fenton流化床连通。
23.根据权利要求16所述的一种利用微电解及Fenton耦合技术处理废水的装置，其特征在于，所述泥水分离器还包括脱气部件、pH值调节部件及泥水分离部件，所述脱气部件与泥水分离部件通过pH值调节部件连通，所述脱气部件与集水槽连通。
说明书
一种利用微电解及Fenton耦合技术处理废水的装置
技术领域
本实用新型属于环保技术领域，涉及一种废水处理装置，特别涉及一种利用微电解及Fenton耦合技术处理废水的装置。
背景技术
微电解以铁屑和碳构成原电池，污染物在正负极发生化学反应，加上原电池自身的电附集、物理吸附及絮凝等作用达到去除污染物的目的。
Fenton法就是利用·OH自由基的强氧化能力和Fe2+的混凝作用来处理高浓度有机废水。
微电解及Fenton耦合技术是上述两种技术的结合，即利用微电解产生的Fe2+与直接添加的H2O2反应降解废水中的COD值，同时在阳极上发生的电极氧化反应也可去除部分有机物，以提高COD的去除率。
在微电解法处理废水过程中，将有机废水通过装有铁屑与炭粒的构筑物，由于含酸的废水与铁碳之间产生了大量微小的原电池，原电池产生微电场，废水中分散的胶体颗粒、极性分子、细小污染物受电场作用后形成电泳而聚集在电极上，形成大颗粒沉淀，而使COD降低;在原电池中，有机物得失电子，得到降解，成为较易处理的小分子。另外由于金属离子的不断生成，能有效地克服阳极的极化作用，从而促进金属的电化学腐蚀，使大量的Fe2+进入溶液形成凝集剂，这些凝集剂具有较高的吸附凝集活性，能有效地去除在电场中产生的改变结构的有机物与胶体物质，从而达到对废水中COD的去除效果;在原电池中，从阳极得到的Fe2+在有氧和碱性条件下，会生成Fe(OH)2和Fe(OH)3，Fe(OH)3可能水解生成Fe(OH)2+和Fe(OH)3+等络离子、可以吸附水中的不溶性物质，使废水得到净化。
另外一方面微电解反应后的废水自流入流化床Fenton装置，利用铁碳反应过程中产生的亚铁离子作为催化剂，过氧化剂作为氧化剂，氧化废水中的有机污染物。
Fenton’s reagent在1970年代以化学发光技术证明了·OH是一级产物，铁氧化物是二级产物。其主要的化学反应式如下：
(1)H2O2+Fe2+→·OH+OH-+Fe3+
(2)Fe2++·OH→OH-+Fe3+
(3)H2O2+Fe3+→HO2·+H++Fe2+
(4)H2O2+·OH→H2O+HO2·
(5)Fe2++HO2·→Fe3++HO2-
(6)Fe3++HO2·→Fe2++O2+H+
但现有废水处理装置在使用上述技术该方法在工程运行过程中，仍存在以下不足：
(1)易结块;
(2)更换铁屑难;
(3)产泥量大，污泥处理难于处理;
(4)晚出现短流或沟流;
(5)固液接触面不充分;
(6)单位废水处理药剂消耗量大。
实用新型内容
本实用新型所要解决的第一个技术问题在于现有利用微电解及Fenton耦合技术处理废水装置所使用的铁碳混合物(原电池的组成部分)容易发生短流，从而大幅的降低了铁碳混合物利用效率，引起废水处理能力下降的问题，并针对第一个技术问题提供了一种利用微电解及Fenton耦合技术处理废水的装置。
本实用新型通过以下技术方案解决上面的技术问题：
一种利用微电解及Fenton耦合技术处理废水的装置，包括与曝气管及废水管连通的微电解处理器、Fenton流化床、pH值调节器以及泥水分离器，所述微电解处理器通过pH值调节器与Fenton流化床连通，泥水分离器与Fenton流化床连通，所述微电解处理器内设有由若干排列凌乱的框体组成的集装体，每个框体内均装有铁碳混合物，所述集装体位于废水管及曝气管上方。
现有处理废水装置中的铁碳混合物之所以会发生短流，根本的原因在于铁碳混合物之间存在容易使废水通过的捷径，对于铁碳混合物之间存在的其它通道，废水往往不会通过，这样就极大的降低了铁碳混合物与废水之间的固液接触面积。为此，本实用新型所述装置中的微电解处理器内设有由若干排列凌乱的框体组成的集装体，每个框体内均装有铁碳混合物，由于装有铁碳混合物的框体排列凌乱，也就大大的减少了上述捷径的产生，迫使废水通过每个框体的表面，从而能够顺利的解决上述技术问题。
另外一种更为一劳永逸的方案就是，相邻框体之间的缝隙处(即为供废水通过的通道)设有填充物，从而彻底杜绝铁碳混合物之间的接触，并且可以发现填充物的使用能够使单位体积废水与铁碳混合物的有效接触面积(固液接触面积)大大提高。
为了解决在实施解决第一个技术问题的技术方案的过程中所产生的附加技术问题，本实用新型还采用了以下技术手段：
微电解处理器内设有用于扰动集装体体内铁碳混合物的扰动装置;
所述扰动装置包括空气压缩机以及与空气压缩机连通的扰动管，所述扰动管至少部分位于集装体内;
集装体的下方设置有垫层;
所述的垫层由鹅卵石堆积而成;
至少部分曝气管及部分废水管位于微电解处理器的底部内，垫层的下方;垫层底部设有若干滤头，废水管位于微电解处理器的底部内的部分上设有若干与滤头一一对应的出水孔;
位于垫层下方的曝气管为环形曝气管，位于垫层下方的废水管为环形废水管;
所述微电解处理器内的上方，设有吊装框体的吊装装置;
所述微电解处理器内，在集装体上方设有升降的调节出水堰，所述调节出水堰为一容器，调节出水堰底部与pH值调节器通过管道连通;
微电解处理器底部设置有位于废水管及曝气管下方的污泥收集腔及与收集腔连通的排泥管。
本实用新型所要解决的第二个技术问题在于：现有利用微电解及Fenton耦合技术处理废水装置在利用Fenton技术对废水进行处理时，会出现氧化剂使用量大的问题，并针对第二个技术问题，在解决第一个技术问题所采用的技术方案的基础上，提出了新增的技术方案：
Fenton流化床与pH值调节器至少通过部分位于Fenton流化床底部内的循环布水管连通;
Fenton流化床底部设有供氧化剂通入Fenton流化床的，至少部分位于Fenton流化床底部内的氧化剂分布管;
以及供空气通入Fenton流化床的，至少部分位于Fenton流化床底部内的布气管;
所述布气管位于氧化剂分布管及循环布水管的下方，氧化剂分布管上设有若干朝向所述流化床底部的氧化剂分布孔，布气管上设有若干朝向所述氧化剂分布管的分布孔，循环布水管设有若干朝向布气管的布水孔;采用上述新增的技术方案后，氧化剂分布管排入Fenton流化床的液流方向及循环布水管排入Fenton流化床的液流方向均与布气管排入Fenton流化床的气流方向相反，这样就能够使废水、氧化剂及空气逆向流动，形成良好的气液混合效果，从而大幅的提高亚铁离子(由pH值调节器中带入)以及氧化剂的利用效率，即处理相同量的废水，相比于现有技术，可间接的节省铁碳混合物及氧化剂的用量。
同样，技术人员在使用上述新增的技术方案时，会遇到其它的一些的技术问题，对于这些问题，本实用新型采用以下技术方案予以一一解决：
所述氧化剂分布管为环形氧化剂分布管，循环布水管为环形循环布水管，所述布气管为环形布气管;
Fenton流化床内设有位于氧化剂分布管、循环布水管及布气管上方的，底部开口向布气管方向的中心筒，所述中心筒顶部设有若干分流孔;
所述中心筒的底部开口为外扩的喇叭口;
Fenton流化床顶部设有用于盛放从Fenton流化床顶部边缘处流出的，已经过Fenton流化床处理废水的集水槽，所述循环布水管上接有循环水管，所述循环水管一端通过循环泵与集水槽连通;
Fenton流化床底部还设有供污泥排出Fenton流化床的排出管，所述排出管位于布气管下方;
Fenton流化床内还设有位于中心筒边缘与Fenton流化床边缘之间，底部开口的导流筒;
导流筒底部开口为外扩的喇叭口;
所述导流筒的顶部边缘均高于中心筒顶部分流孔及Fenton流化床顶部边缘的高度;
Fenton流化床的顶部边缘与导流筒边缘通过出水堰连接。
本实用新型所要解决的第三个技术问题在于现有利用微电解及Fenton耦合技术处理废水装置在废水的后续处理流程不够完善，造成废水处理质量不高的问题。所谓的后续处理流程是指废水在泥水分离器中的处理流程。为了达到完善后续处理流程的目的，本实用新型对泥水分离器增设了一些部件，也即：
所述泥水分离器还包括脱气部件、pH值调节部件及泥水分离部件，所述脱气部件与泥水分离部件通过pH值调节部件连通，所述脱气部件与Fenton流化床连通。
进一步的技术方案可以是：
所述泥水分离器还包括脱气部件、pH值调节部件及泥水分离部件，所述脱气部件与泥水分离部件通过pH值调节部件连通，所述脱气部件与集水槽连通。
