申请日2016.07.05
公开(公告)日2016.10.12
IPC分类号B01J8/02; C02F1/72; C02F101/30
摘要
本发明公开了一种去除废水中难降解有机物的处理装置，包括：一混合部，包括一用以盛装过硫酸盐溶液的第一储液槽和一用以盛装废水的第二储液槽;至少一反应管，其内具有一承托板，承托板下为混合区，承托板上填充有铁屑以构成反应柱，承托板具有若干阵列排布的通孔，反应管的进水口位于承托板的下方，反应管的出水口位于反应柱之上，以使出水均匀且防止铁屑的流失;和一收集装置;第一储液槽通过一第一输送泵和一进液管与反应管的进水口相连通，第二储液槽通过一第二输送泵与反应管的进水口相连通，收集装置与反应管的出水口相连通。本发明工艺简单、能好少、运行成本低、操作方便等优点，同时实现废铁屑的再利用。
摘要附图
权利要求书
1.一种去除废水中难降解有机物的处理装置，其特征在于：包括：
一混合部，包括一用以盛装过硫酸盐溶液的第一储液槽和一用以盛装废水的第二储液槽;
至少一反应管，其内具有一承托板，承托板下为混合区，承托板上填充有铁屑以构成反应柱，承托板具有若干阵列排布的通孔，反应管的进水口位于承托板的下方，反应管的出水口位于反应柱之上，以使出水均匀且防止铁屑的流失;
和一收集装置;
第一储液槽通过一第一输送泵和一进液管与反应管的进水口相连通，第二储液槽通过一第二输送泵与反应管的进水口相连通，收集装置与反应管的出水口相连通;
该处理装置的处理废水的方法如下：
(1)在第一储液槽中加入过硫酸盐溶液，在第二储液槽中加入废水，将该过硫酸盐溶液和废水分别通过第一输送泵和第二输送泵送入反应管的混合区，过硫酸盐溶液和废水的混合液在混合区的停留时间为10～50s;
(2)上述混合液从混合区通过承托板进入反应柱，控制混合液在反应柱的停留时间为5～30min，以进行充分反应，得处理后水;
(3)处理后水从反应管的出水口流出进入收集装置中。
2.如权利要求1所述的一种去除废水中难降解有机物的处理装置，其特征在于：所述铁屑的粒径为1～5mm。
3.如权利要求1所述的一种去除废水中难降解有机物的处理装置，其特征在于：所述通孔的直径为1～5mm，且小于铁屑的粒径。
4.如权利要求3所述的一种去除废水中难降解有机物的处理装置，其特征在于：所述通孔的总面积为承托板总面积的15～30%。
5.如权利要求1所述的一种去除废水中难降解有机物的处理装置，其特征在于：所述反应管的长径比为15～30:1。
6.如权利要求5所述的一种去除废水中难降解有机物的处理装置，其特征在于：所述反应管的长径比为20～22:1。
7.如权利要求1所述的一种去除废水中难降解有机物的处理装置，其特征在于：所述步骤(1)中：过硫酸盐溶液的浓度为90～110mmol/L，废水的RB5溶度为45～60mg/L。
说明书
一种去除废水中难降解有机物的处理装置
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种去除废水中难降解有机物的处理装置。
背景技术
随着经济的快速发展，人们对物质的需求不断提高，废水中难降解有机物越来越多，以染料行业为例，染料废水排放量高、化学需氧量高、色度高，水质不稳定，属于难治理废水[1]。常见的难降解有机物，如染料废水、含油废水等，导致运用传统的生物处理方法较为困难，因此急需开发出简易高效的难降解有机废水处理工艺[2]。
铁屑是一种对环境无害、廉价而且易获得的金属，它不仅可以替代Fe2+作为活化剂，同时在其表面能够循环利用Fe3+，减少反应过程中铁的氢氧化物沉淀生成[3]，具有效果好、成本低和环境友好型等优势。铁屑能够缓慢的溶解释放出二价铁离子，可以有效的活化过硫酸盐产生硫酸根自由基来降解染料活性蓝19和有机化合物[4-6]。因此铁屑活化过硫酸盐氧化处理污染得到广泛的关注[7-9]。铁屑在好氧或者是厌氧的条件下，能够通过铁屑的腐蚀溶解释放出二价铁离子，在酸性条件下，这个过程更为快速[10]。铁屑缓慢的释放二价铁离子可以活化过硫酸盐产生自由基，不仅避免了过多的二价铁离子和硫酸根自由基反应，导致自由基的消耗，同时铁屑的直接电子转移也可以活化过硫酸盐产生自由基[11]。铁屑填充反应柱在通入过硫酸盐后，其反应式如下：
根据H.Kusic等人的研究报道[12]，在最佳条件下，Fe0/S2O82-和Fe2+/S2O82-体系对污染物的矿化率分别为53.36%和34.89%，显然用铁屑来活化过硫酸盐的效果会比较的好。现有的研究主要是针对烧杯实验进行，适用于间歇运行过程和实验室小试。而工业上常用的连续运行过程，还缺乏相对应的处理设备和工艺。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种去除废水中难降解有机物的处理装置。
本发明的具体技术方案如下：
一种去除废水中难降解有机物的处理装置，包括：
一混合部，包括一用以盛装过硫酸盐溶液的第一储液槽和一用以盛装废水的第二储液槽;
至少一反应管，其内具有一承托板，承托板下为混合区，承托板上填充有铁屑以构成反应柱，承托板具有若干阵列排布的通孔，反应管的进水口位于承托板的下方，反应管的出水口位于反应柱之上，以使出水均匀且防止铁屑的流失;
和一收集装置;
第一储液槽通过一第一输送泵和一进液管与反应管的进水口相连通，第二储液槽通过一第二输送泵与反应管的进水口相连通，收集装置与反应管的出水口相连通;
该处理装置的处理废水的方法如下：
(1)在第一储液槽中加入过硫酸盐溶液，在第二储液槽中加入废水，将该过硫酸盐溶液和废水分别通过第一输送泵和第二输送泵送入反应管的混合区，过硫酸盐溶液和废水的混合液在混合区的停留时间为10～50s;
(2)上述混合液从混合区通过承托板进入反应柱，控制混合液在反应柱的停留时间为5～30min，以进行充分反应，得处理后水;
(3)处理后水从反应管的出水口流出进入收集装置中。
在本发明的一个优选实施方案中，所述铁屑的粒径为1～5mm。
在本发明的一个优选实施方案中，所述通孔的直径为1～5mm，且小于铁屑的粒径。进一步优选的，所述通孔的总面积为承托板总面积的15～30%。
在本发明的一个优选实施方案中，所述反应管的长径比为15～30:1。进一步优选的，所述反应管的长径比为20～22:1。
在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(1)中：过硫酸盐溶液的浓度为90～110mmol/L，废水的RB5溶度为45～60mg/L。
本发明的有益效果是：
1、本发明基于铁屑能够有效的活化过硫酸盐产生自由基，以及反应柱能够为铁屑和过硫酸盐提供足够的接触时间和面积，通过不断的优化组合和合理的设计操作条件，制作出一种高效的难降解有机物的工艺，与传统的加热等方法活化过硫酸产生自由基处理难降解有机废水相比，具有工艺简单、能好少、运行成本低、操作方便等优点，同时实现废铁屑的再利用。
2、本发明的处理装置将过硫酸盐溶液与废水送入混合区，有利于氧化剂和难降解有机废水的充分混合。
3、本发明中的承托板具有多个通孔，不仅隔离铁屑，防止其落入进水管道造成堵塞，同时延长了混合液在反应柱中的停留时间。
