申请日2017.04.10
公开(公告)日2017.12.01
IPC分类号C02F1/467
摘要
一种多级廊道式电芬顿污水处理装置，该装置包括电源和污水处理池，所述的污水处理池内沿水流方向依次设有进水区、多级廊道折流区和出水区，所述的多级廊道折流区自所述污水处理池进水侧的侧壁起由阳极挡流板和阴极挡流板沿水流方向依次交替错列间隔设置形成，所述电源的正、负极分别连接所述的阳极挡流板和阴极挡流板;所述的进水区由进水布水板与所述污水处理池进水端的侧壁围成，所述的出水区由出水堰板与所述污水处理池出水端的侧壁围成。该装置通多多廊道折流，使污水充分混合，减少电芬顿的处理时间，减小对电极的损耗;设备相对简单，电解过程需控制的参数只有电流和电压，易于实现自动控制。
权利要求书
1.一种多级廊道式电芬顿污水处理装置，其特征在于：该装置包括电源和污水处理池，所述的污水处理池内沿水流方向依次设有进水区、多级廊道折流区和出水区，所述的多级廊道折流区自所述污水处理池进水侧的侧壁起由阳极挡流板和阴极挡流板沿水流方向依次交替错列间隔设置形成，所述电源的正、负极分别连接所述的阳极挡流板和阴极挡流板;所述的进水区由进水布水板与所述污水处理池进水端的侧壁围成，所述的出水区由出水堰板与所述污水处理池出水端的侧壁围成。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述阴极挡流板底部的两侧分别设有穿孔曝气管，两个所述穿孔曝气管的一端相连通，另一端连通鼓风机。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的污水处理池为方形，所述的进水区为由进水布水板与方形污水处理池拐角处的侧壁围成的三角区域，通过设在所述污水处理池侧壁上的进水管向进水区注入待处理废水;所述的出水区为由出水堰板与所述污水处理池拐角处的侧壁围成的三角区域，通过设在所述污水处理池侧壁上的出水管排出处理后的废水。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：该装置还包括pH在线监测系统和pH调节罐用于监测和调节进水区废水的pH值。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的阳极挡流板和阴极挡流板两极板间距相等;所述多级廊道折流区的折流廊道不少于4个。
6.根据权利要求1或3所述的装置，其特征在于：所述的进水布水板上均匀开有布水孔;所述的出水堰板顶部设有若干个三角形豁口，且出水堰板高度低于污水处理池测壁的高度。
7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述的进水管位于进水区污水处理池测壁的上部;所述的出水管位于出水区污水处理池测壁的下部。
说明书
一种多级廊道式电芬顿污水处理装置
技术领域
本实用新型涉及一种多级廊道式电芬顿污水处理装置。
背景技术
1894年，法国科学家Fenton发明了用亚铁离子(Fe2+)和双氧水(H2O2)在酸性条件下生成具有强氧化性的羟基自由基(·OH)，·OH氧化电位高达2.8V，它几乎对所有的有机分子都有强度不等的氧化分解作用。这一成果被命名为Fenton(芬顿)反应，并且广泛应用于处理废水中的难降解有机污染物。但是传统芬顿法(即在有机废水中加入Fenton试剂的方法)存在以下问题，使之难以广泛应用：(1)需要现场加入H2O2在Fe2+，药剂消耗量大，处理成本高;(2)投加到反应器中的H2O2会分解为水和氧气，浪费了氧化剂;(3)由于H2O2在Fe2+在反应开始前一次性加入，导致反应过程中·OH产生速率衰减很快，反应初期有机物的降解速率很快，然而随着反应的进行，降解速率很快降低，处理效果明显下降;(4)产生的污泥量大，需要进一步处理，并可能引起二次污染。
电芬顿技术(Electro-Fenton Process)是为了克服传统芬顿法的缺点，提高水处理效果而发展起来的一项新技术。电芬顿法是利用电化学法持续产生Fe2+和H2O2，两者产生后立即作用而生成具有高活性的羟基自由基，使有机物得到降解，其实质就是在电解过程中直接生成芬顿试剂。电芬顿反应的基本原理是溶解氧在适合的阴极材料表面通过发生两电子的氧还原反应产生过氧化氢(H2O2)，O2+2H++2e-→H2O2。生成的H2O2能够与溶液中的Fe2+催化剂反应产生强氧化剂羟基自由基(·OH)，H2O2+Fe2+→Fe3++·OH+OH-。在电芬顿系统中，由于具有催化功能的Fe2+能够通过多种途径实现有效的还原，因此只体系中仅需要少量的铁盐存在即可。在目前普遍应用的电芬顿污水处理装置中，比较常见的为单级间歇静态混合式，处理往往需要较长的停留时间。另外，单级静态式装置有效的处理区域集中在阴极附近，不利于废水的均匀混合，对电极损耗较大，且处理效率有限。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：克服现有技术缺陷，提供一种多级廊道式电芬顿污水处理装置，该装置利用电化学法持续、高效产生Fe2+和H2O2，大大减少芬顿药剂的投加。通过设计多级廊道式的动态水流流路，使污水充分混合，提高电芬顿的处理效率，减少电芬顿的处理时间，减小对电极的损耗。
本实用新型的目的通过如下技术方案实现：
一种多级廊道式电芬顿污水处理装置，该装置包括电源和污水处理池，所述的污水处理池内沿水流方向依次设有进水区、多级廊道折流区和出水区，所述的多级廊道折流区自所述污水处理池进水侧的侧壁起由阳极挡流板和阴极挡流板沿水流方向依次交替错列间隔设置形成，所述电源的正、负极分别连接所述的阳极挡流板和阴极挡流板;所述的进水区由进水布水板与所述污水处理池进水端的侧壁围成，所述的出水区由出水堰板与所述污水处理池出水端的侧壁围成。
作为一种优选技术方案：所述阴极挡流板底部的两侧分别设有穿孔曝气管，两个所述穿孔曝气管的一端相连通，另一端连通鼓风机。
作为另一种优选技术方案：所述的污水处理池为方形，所述的进水区为由进水布水板与方形污水处理池拐角处的侧壁围成的三角区域，通过设在所述污水处理池侧壁上的进水管向进水区注入待处理废水;所述的出水区为由出水堰板与所述污水处理池拐角处的侧壁围成的三角区域，通过设在所述污水处理池侧壁上的出水管排出处理后的废水。
进一步优选的，该装置还包括pH在线监测系统和pH调节罐用于监测和调节进水区废水的pH值。
所述的阳极挡流板和阴极挡流板两极板间距相等;所述多级廊道折流区的折流廊道不少于4个。
所述的进水布水板上均匀开有布水孔(孔径为50mm左右);所述的出水堰板顶部设有若干个三角形豁口，且出水堰板高度低于污水处理池测壁的高度。
所述的进水管位于进水区污水处理池测壁的上部;所述的出水管位于出水区污水处理池测壁的下部。
所述的电源为直流电源，优选为可调电压式直流电源，并带有电压，电流显示。
所述的pH在线监测系统的探头插入进水区，实时监测进水的pH。
所述的pH调节罐的调节试剂为硫酸溶液。
本实用新型的基本工作原理为：污水由进水管进入进水区，调节pH至适当值。之后，污水通过进水布水板均匀进入多级廊道折流区，每级廊道的两侧分别设有阴极挡流板和阳极挡流板，同时在阴极挡流板下端进行曝气，污水沿廊道流过，进行电芬顿反应。最后，处理后的污水通过出水堰板进入出水区，由出水管排出。
本实用新型的有益效果体现在：
(1)电芬顿系统中，由于Fe2+和H2O2能够原位持续产生，减少药剂的消耗;
(2)通过多级电芬顿，实现污染物多级持续降解，提高处理效率;
(3)通过多廊道折流，使污水充分混合，减少电芬顿的处理时间，减小对电极的损耗;
(4)通过阴极曝气增大过氧化氢的产生效率，且阴极板下部两侧穿孔曝气管环形相通，预防局部曝气管损坏造成的气流短路;
(5)设置pH在线检测系统，可以实时监测进水溶液的pH值，并通过pH调节罐及时调节进水pH;
(6)设备相对简单，电解过程需控制的参数只有电流和电压，易于实现自动控制;
(7)易于和其它方法结合，便于废水的综合治理。
