公布日：2022.06.17
申请日：2022.03.16
分类号：C02F9/08(2006.01)I;C02F1/72(2006.01)N;C02F1/32(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种用于难降解有机废水处理的光芬顿工艺，包括首先将原水自流至调节池调整PH值为3‑5，进入高效混合池；在高效混合池内，药剂与废水在旋流曝气搅拌的作用下，充分混合进入氧化反应区；在氧化反应区内均匀混合药剂，氧化反应区内的二价铁离子和H2O2之间的链反应催化生成•OH；大部分二价铁离子已转化为三价铁离子，然后回流系统流经UV光催化反应器；在UV高强光量子的激发下，其中的三价铁离子重新转化为二价铁离子，再返回第二步重复利用；废水经过中和后进入到高密度沉淀池进行固液分离，最终出水达标排放。本发明通过重复利用铁离子，以氢氧化铁为主要成分的化学污泥产量减少了60‑80%，极大地减少了药剂成本及污泥处理处置费用。
权利要求书
1.一种用于难降解有机废水处理的光芬顿工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1:原水经提升或自流至调节池，调整PH值为3-5，然后进入高效混合池；S2:在高效混合池内，药剂与废水在旋流曝气搅拌的作用下，充分混合以提升传质效率，然后进入氧化反应区；S3:在氧化反应区内采用多点投加方式均匀混合药剂，氧化反应区内的二价铁离子Fe2+和H2O2之间的链反应催化生成•OH，将废水中有机污染物进行断链、开环形成小分子有机物或直接矿化为CO2和H2O来降低有机物含量；S4:氧化反应完成后，大部分的二价铁离子Fe2+已转化为三价铁离子Fe3+，经过回流系统，流经UV光催化反应器；S5:在UV光催化反应器的UV高强光量子的激发下，UV光催化反应器内的三价铁离子Fe3+重新转化为二价铁离子Fe2+，再返回步骤S2重复利用；S6:在重复催化、氧化反应之后，废水经过废水中和区中和后进入到高密度沉淀池进行固液分离，最终出水达标排放。
2.根据权利要求1所述的用于难降解有机废水处理的光芬顿工艺，其特征在于，高效混合池、氧化反应区和废水中和区均采用旋流曝气搅拌的方式进行充分反应。
3.根据权利要求1所述的用于难降解有机废水处理的光芬顿工艺，其特征在于，步骤S4中，回流系统的回流比在50%-200%范围内可调。
4.根据权利要求1所述的用于难降解有机废水处理的光芬顿工艺，其特征在于，所述高效混合池内混合了新加的硫酸亚铁以及回流重复利用的亚铁，其中硫酸亚铁的回流重复利用率是随所述UV光催化反应器的剂量及回流量变化的。
5.根据权利要求1所述的用于难降解有机废水处理的光芬顿工艺，其特征在于，所述UV光催化反应器设置在氧化反应池的顶部或侧面，通过进水管路和回流管路与氧化反应区的氧化反应池动态连接。
6.根据权利要求1所述的用于难降解有机废水处理的光芬顿工艺，其特征在于，在原水进行反应、混合、中和的各个工序中均设置了在线PH、在线OPR监测系统，用于自动调整加药量和系统的闭环控制。
7.根据权利要求1所述的用于难降解有机废水处理的光芬顿工艺，其特征在于，步骤S5中，VU光催化反应器的回流水引自氧化反应区末端，回流至氧化反应区最前端或氧化反应区不同的反应阶段。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种用于难降解有机废水处理的光芬顿工艺，能够克服现有技术方法的上述不足。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种用于难降解有机废水处理的光芬顿工艺，包括以下步骤：S1:原水提升或自流至调节池，调整PH值为3-5，然后进入高效混合池；S2:在高效混合池内，药剂与废水在旋流曝气搅拌的作用下，充分混合以提升传质效率，然后进入氧化反应区；S3:在氧化反应区内采用多点投加方式均匀混合药剂，氧化反应区内的二价铁离子Fe2+和H2O2之间的链反应催化生成•OH，将废水中有机污染物进行断链、开环形成小分子有机物或直接矿化为CO2和H2O来降低有机物含量；S4:氧化反应完成后，大部分的二价铁离子Fe2+已转化为三价铁离子Fe3+，经过回流系统，流经UV光催化反应器；S5:在UV光催化反应器的UV高强光量子的激发下，UV光催化反应器内的三价铁离子Fe3+重新转化为二价铁离子Fe2+，再返回步骤S2重复利用；S6:在重复催化、氧化反应之后，废水经过废水中和区中和后进入到高密度沉淀池进行固液分离，最终出水达标排放。
进一步地，高效混合池、氧化反应区和废水中和区均采用旋流曝气搅拌的方式进行充分反应。
进一步地，步骤S4中，回流系统的回流比在50%-200%范围内可调。
进一步地，所述高效混合池内混合了新加的硫酸亚铁以及回流重复利用的亚铁，其中硫酸亚铁的回流重复利用率是随所述UV光催化反应器的剂量及回流量变化的。
进一步地，所述UV光催化反应器设置在氧化反应池的顶部或侧面，通过进水管路和回流管路与氧化反应区的氧化反应池动态连接。
进一步地，在原水进行反应、混合、中和的各个工序中均设置了在线PH、在线OPR监测系统，用于自动调整加药量和系统的闭环控制。
进一步地，步骤S5中，VU光催化反应器的回流水引自氧化反应区末端，回流至氧化反应区最前端或氧化反应区不同的反应阶段。
本发明的有益效果：通过将光引进芬顿试剂从而解决了芬顿反应过程中铁盐消耗量大和污泥产生量大的问题；经过重复利用回流铁离子，高效混合池中铁盐投加量减少了60-80%，因而以氢氧化铁为主要成分的化学污泥产量也相应减少了60-80%，极大地减少了药剂费用和污泥处理处置费用；通过采用旋流曝气搅拌的方式，防堵塞、不结垢，使用寿命长，运维简单；且本发明整个流程不采用任何固态催化剂，有效避免了催化剂流失、失活、堵塞等风险；同时利用中压紫外灯的辐射作用，提升了芬顿反应的矿化度，可大幅提升COD去除效率，且反应过程更稳定，抗冲击负荷能力强。
（发明人：蔡晓涌;张会敏;何义;罗锺兵;蒲晓利;张学民）
