公布日：2023.09.12
申请日：2023.05.17
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/72(2023.01)N;C02F1/20(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/30(2023.01)N;C02F1/461(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F101
/30(2006.01)N
摘要
本发明提供了一种基于微波催化强化的酸性高浓度有机废水处理系统及方法，包括如下步骤：进水在微电解反应器中通过曝气使之与铁碳进行微电解反应，出水混合H2O2和粉末活性炭后，进入微波反应器反应，通过微波作用敏化粉末活性炭并强化经过微电解反应器中混合的H2O2与二价铁离子的Fenton反应，微波反应器的出水在中和除气器中加入碱液调节pH约为7并搅拌除气后，经高效沉淀器沉淀后再出水和排泥。本发明利用微波场强化Fenton反应处理效果，缩短反应时长，提高效率；微波还有升温作用，温度升高能提高反应活性，提高活性炭等活化剂的催化效率；利用低价的铁碳代替亚铁盐作为Fenton试剂可节约药剂成本。最终达到快速高效低成本低能耗降低废水中COD的目的。
权利要求书
1.一种基于微波催化强化的酸性高浓度有机废水处理系统及方法，其特征在于：包括依次设置的微电解反应器、H2O2-AC混合罐、微波反应器、高效沉淀器和中和除气器；还包括AC-加药器、风机、加药泵和H2O2罐、NaOH罐；所述微电解反应器为密封的腔体，上部左侧设有入水口，入水口处设有环形布水槽；所述微电解反应器腔体内设有筛板上均匀设有铁碳，下部设有出水口；所述微电解反应器的出水口通过电动水阀与H2O2-AC混合罐的左侧顶部入水口相连接，所述H2O2-AC混合罐内顶部设有搅拌器，所述H2O2-AC混合罐的出水口与微波反应器下部的入水口相连通，所述微波反应器上部设有出水口再与中和除气器、高效沉淀器相连通；所述微波反应器为矩形结构，由上至下依次设有缓冲层，敏化剂层、催化剂层的至少三层固定床和多组磁控管，且在内部设有用于产生微波均匀的微波场，所述微波场产生为靠磁控管，传导靠波导管，用于微波在微波场中的均分布后谐振传导，所述微波场产生为靠磁控管，传导靠波导管，微波经谐振腔形成均匀的微波场。
2.根据权利要求1所述的一种基于微波催化强化的酸性高浓度有机废水处理系统，其特征在于：所述H2O2罐用于暂存双氧水，所述NaOH罐用于暂存和配置一定浓度的氢氧化钠溶液，所述H2O2罐和设有加药泵与所述H2O2-AC混合罐的上部相连通，所述AC加药器用于添加粉末活性炭，所述AC加药器通过调速电机控制转速，电机带动螺杆往返运动使得活性炭粉末精准定量送入H2O2-AC混合罐。
3.根据权利要求1所述的一种基于微波催化强化的酸性高浓度有机废水处理系统，其特征在于：所述风机的出风口与微电解反应器的底部相连通，所述风机用于微电解反应器提供风力在微电解反应器的底部形成涡流，用于将废水和铁碳实现充分搅拌。
4.根据权利要求1所述的一种基于微波催化强化的酸性高浓度有机废水处理系统，其特征在于：所述加药泵用于为NaOH罐、H2O2罐的液体药剂提供定量定时加入药剂。
5.根据权利要求1所述的一种基于微波催化强化的酸性高浓度有机废水处理系统，其特征在于：所述微波反应器的出水口经中和除气器上部左侧的入口相连通，所述NaOH罐的出水口经加药泵与中和除气器的上部左侧相连通，所述中和除气器上部设有搅拌器使得NaOH碱液与经微波反应器的待处理水体充分混合。
6.根据权利要求1-5所述的一种基于微波催化强化的酸性高浓度有机废水处理系统，其特征在于：所述加药泵、电机、电磁阀、风机通过电性连接与PLC电控柜实现电气化控制和自动化，在整个通路中设置多个流量计以及PH采集器，使得数据可视化；通过必要的电子测量计实现通路的通断。
7.根据权利要求1所述的一种基于微波催化强化的酸性高浓度有机废水处理系统的方法，其特征在于，包括如下步骤：进水在微电解反应器中通过曝气使之与铁碳进行微电解反应，出水混合H2O2和粉末活性炭后，进入微波反应器反应，通过微波作用敏化粉末活性炭并强化经过微电解反应器中混合的H2O2与二价铁离子的Fenton反应，微波反应器的出水在中和除气器中加入碱液调节pH约为7并搅拌除气后，经高效沉淀器沉淀后再出水和排泥。
发明内容
本发明解决的技术问题是上述背景技术提出的问题，本发明提出了一种基于微波催化强化的酸性高浓度有机废水处理系统及方法。
本发明的采用如下技术方案：
一种基于微波催化强化的酸性高浓度有机废水处理系统，包括依次设置的微电解反应器、H2O2-AC混合罐、微波反应器、高效沉淀器和中和除气器；
还包括AC-加药器、风机、加药泵和H2O2罐、NaOH罐；
所述微电解反应器为密封的腔体，上部左侧设有入水口，入水口处设有环形布水槽；
所述微电解反应器腔体内设有筛板上均匀设有铁碳，下部设有出水口；
所述微电解反应器的出水口通过电动水阀与H2O2-AC混合罐的左侧顶部入水口相连接，
所述H2O2-AC混合罐内顶部设有搅拌器，
所述H2O2-AC混合罐的出水口与微波反应器下部的入水口相连通，所述微波反应器上部设有出水口再与中和除气器、高效沉淀器相连通；
所述微波反应器为矩形结构，由上至下依次设有缓冲层，敏化剂层、催化剂层的至少三层固定床和多组磁控管，且在内部设有用于产生微波均匀的微波场，所述微波场产生为靠磁控管，传导靠波导管，用于微波在微波场中的均分布后谐振传导，所述微波场产生为靠磁控管，传导靠波导管，微波经谐振腔形成均匀的微波场。
优选地，
所述H2O2罐用于暂存双氧水，所述NaOH罐用于暂存和配置一定浓度的氢氧化钠溶液，所述H2O2罐和设有加药泵与所述H2O2-AC混合罐的上部相连通，所述AC加药器用于添加粉末活性炭，所述AC加药器通过调速电机控制转速，电机带动螺杆往返运动使得活性炭粉末精准定量送入H2O2-AC混合罐；
所述风机的出风口与微电解反应器的底部相连通，所述风机用于微电解反应器提供风力在微电解反应器的底部形成涡流，用于将废水和铁碳实现充分搅拌。
所述加药泵用于为NaOH罐、H2O2罐的液体药剂提供定量定时加入药剂。
所述微波反应器的出水口经中和除气器上部左侧的入口相连通，所述NaOH罐的出水口经加药泵与中和除气器的上部左侧相连通，所述中和除气器上部设有搅拌器使得NaOH碱液与经微波反应器的待处理水体充分混合。
所述加药泵、电机、电磁阀、风机通过电性连接与PLC电控柜实现电气化控制和自动化，在整个通路中设置多个流量计以及PH采集器，使得数据可视化；通过必要的电子测量计实现通路的通断。
本发明还提供了一种基于微波强化的农林产品加工废水处理系统的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：进水在微电解反应器中通过曝气使之与铁碳进行微电解反应，出水混合H2O2和粉末活性炭后，进入微波反应器反应，通过微波作用敏化粉末活性炭并强化经过微电解反应器中混合的H2O2与二价铁离子的Fenton反应，微波反应器的出水在中和除气器中加入碱液调节pH约为7并搅拌除气后，经高效沉淀器沉淀后再出水和排泥。
本发明的有益效果是：
低pH值的酸性有机废水满足微电解进水条件，微电解反应后其pH升高可减少碱的消耗量；Fenton法作为高级氧化法对高浓度有机废酸性废水处理效果好，Fenton法适合的pH为3～5；
利用微波场强化Fenton反应处理效果，缩短反应时长，提高效率；微波还有升温作用，温度升高能提高反应活性，提高活性炭等活化剂的催化效率；
利用低价的铁碳代替亚铁盐作为Fenton试剂可节约药剂成本。最终达到快速高效低成本低能耗降低废水中COD的目的。
（发明人：刘云根;许海生;马荣;李梦田;梁帆帆;代成香）
