專利名稱：一種多級多相Fenton電解流化床耦合高級氧化內循環塔的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種多級多相Fenton電解流化床耦合高級氧化內循環塔。
背景技術：
Fenton法作為一種新興的污水處理技術，通過協同產生氧化性僅次于氟離子的 OH自由基對廢水中的有機物質進行深度氧化，達到一般生物處理法無法達到的去除效果。然而Fenton法通常具有鐵泥量過高、反應pH條件低的問題,故國內外在傳統Fenton技術基礎上進行改進，出現了 Fenton電解氧化法、Fenton電解還原法、光催化Fenton法、Fenton流化床法等新興技術。普通Fenton法的降解作用主要包括對有機物的氧化和混凝兩種作用。對有機物的氧化作用是指Fe2+與H2O2作用，生成具有極強氧化能力的羥基自由基^OH而進行的游離基反應；另一方面，反應中生成的Fe(OH)3膠體具有絮凝、吸附功能，也可去除水中部分有機物。然而普通Fenton法在黑暗中就能破壞有機物，具有設備投資省的優點。但其存在兩個缺點一是需要投加大量的外加試劑，增加了運營成本；二是產生大量的鐵泥量，固液分離困難從而后續需要投入大型污泥處理工藝。電Fenton法旨在克服傳統Fenton法需要外加藥劑及污泥處理困難的問題，電Fenton法可以分為兩種形式一種是電極氧化法，通過在陽極氧化生成亞鐵離子(Fe2+)，降低鐵泥的投放量；另一種是電極還原法，在陰極將Fe3+還原成Fe2+，可實現污泥的減量化。光催化Fenton法通過光福照(如紫外光)，Fenton試劑氧化性能有所改善(尤其是對污染物質濃度較高的水溶液)。若在該體系中加入某些絡合劑(如C2042 —、EDTA、檸檬酸鹽等)，可增加對有機物的去除效果。Fenton流體化床工藝是為了克服Fenton法污泥量過大的問題產生的新型處理工藝。該法利用Fe2++H202 — OH + FeOOH (結晶)，利用鐵離子的結晶化，可減少70%的鐵污
泥產量。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種多級多相Fenton電解流化床耦合高級氧化內循環+
o本實用新型所采取的技術方案是—種多級多相Fenton電解流化床稱合高級氧化內循環塔,包括一個Fenton電解氧化反應罐，Fenton電解氧化反應罐內自下而上設置有循環配水區、亞鐵流化結晶區、一級三相分離器、三維電極電解還原區、二級三相分離器。還包括一個雙氧水加藥罐，其通過加藥管與Fenton電解氧化反應罐相連通。Fenton電解氧化反應罐頂部設有一個氣體收集罐。Fenton電解氧化反應罐底部設有一個進水管。加藥管上設置加藥控制閥。[0014]本實用新型的有益效果是利用本實用的多級多相Fenton結晶體高級氧化內循環塔創新地結合了電解法氧化還原技術、流化床法結晶濃縮技術，結合內循環塔分級處理工藝，一方面克服了傳統Fenton法處理高濃度廢水時需要加入大量藥劑、反應條件苛刻的弊端，另一方面可實現污泥100%減量化，克服傳統Fenton法處理高濃度有機廢水時污泥量極大、固液分離困難的問題。該技術可處理COD濃度100(Tl0000mg/L的高濃度難降解有機廢水，并使出水達到國家相關排放標準。

圖I為本實用新型的示意圖。
具體實施方式
下面通過實施例對本實用新型做進一步的說明實施例I : 如圖I所示，一種多級多相Fenton電解流化床耦合高級氧化內循環塔，包括一個Fenton電解氧化反應罐，Fenton電解氧化反應罐內自下而上設置有循環配水區21、亞鐵流化結晶區19、一級三相分離器3、三維電極電解還原區20、二級三相分離器6，其中，亞鐵流化結晶區19中有鐵晶體載體2。Fenton電解氧化反應罐底部設有一個進水管LFenton電解氧化反應罐側部上端設置有一個出水管18，Fenton電解氧化反應罐頂部設有第一回流管9。Fenton電解氧化反應罐側部上設置第二回流管14進行連通，第二回流管14上設置有回流閥13。Fenton電解氧化反應罐頂部設有一個氣體收集罐10，氣體收集罐10上側設有一個氣體排出管11。雙氧水加藥罐15通過加藥管17與Fenton電解氧化反應罐連通，加藥管17上設置加藥控制閥16。一級三相分離器3通過一級氧氣收集管7插入到氣體收集罐10中。二級三相分離器6通過二級氧氣收集管8插入到氣體收集罐10中。三維電極電解還原區20中排列有電解池陽極4和電解池陰極5，電解池陽極和陰極與電源12相連。下面具體說明本實用新型的使用方法如圖I中所示，多級多相Fenton電解流化床耦合高級氧化內循環塔，具有一個進行Fenton氧化反應的罐，罐體內部設有循環配水區21，廢水經過進水管I流經循環配水區后，被均勻分配到亞鐵流化結晶區19，與雙氧水和鐵晶體載體2表面的亞鐵反應生成具有高氧化性的羥基自由基，與有機廢水進行協同氧化作用；廢水進一步流經一級三相分離器3，產生的氧氣隨一級氧氣收集管7進入氣體收集罐10，固體被截留在亞鐵流化結晶區19內部，有機污水隨后進入三維電極電解還原區20，在三維電極電解還原區20中，有機廢水中殘留的亞鐵與加藥管17加入的雙氧水對廢水中有機物進行二級深度氧化，反應結束后被氧化的三價鐵在電解還原作用下生成二價鐵，通過第二回流管14再次回流到Fenton電解氧化反應罐底部，再次形成結晶體。而后廢水流經二級三相分離器6，生成的氧氣通過二級氧氣收集管8提升到氣體收集罐10，被氧氣帶出的廢水會通過第一回流管9再次回到一級反應區19中進行循環處理。下面具體結合應用例對本實用新型的應用及效果做進一步的說明應用例I : 采用多級多相Fenton電解流化床耦合高級氧化內循環塔對醫藥廢水進行深度處理，進水前的COD為1200mg/L，日處理水量為5t/h。具體處理方式如下首先進行一個月的養晶階段采用水中七水合硫酸亞鐵濃度lOOOppm，回流比200%的方式保持Fenton電解氧化反應罐內具備高的鐵離子濃度。養晶結束后，將三維電極電解還原區20中的電解池相連接的電源12打開，并通入40A的直流電源，并按500mg/L的濃度加入雙氧水(即IL廢水加A 500mg的雙氧水，雙氧水的質量濃度為30%)，將廢水預調解到pH=4，然后通過計量泵將廢水通過進水管I泵入Fenton電解氧化反應罐底部，廢水通過反應罐底部設置的均勻布水器均勻通過結晶填料。三價鐵在三維電極電解還原區20內被還原成為二價鐵并和廢水一起通過第二回流管14回流至罐底，回流比設置為150%。廢水在整個塔內的停留時間設定為6h。處理后的出水COD可達到107. 4mg/L, COD去除率達到91. 05%。應用例2 :采用多級多相Fenton電解流化床耦合高級氧化內循環塔對電鍍廢水進行深度處理，進水前的COD為8000mg/L，日處理水量為200t/d。具體處理方式如下首先進行一個月的養晶階段首先持續通入3000mg/L的七水合硫酸亞鐵到Fenton電解氧化反應罐內，保持回流比200%，養晶結束后，將三維電極電解還原區20中的電解池相連接的電源12打開，并通入60A的直流電源，并按7500mg/L的濃度加入雙氧水(即IL廢水加入7500mg的雙氧水，雙氧水的質量濃度為30%)，將廢水預調解到pH=4. 5，然后通過計量泵將廢水通過進水管I泵入Fenton電解氧化反應罐底部，廢水通過反應罐底部設置的均勻布水器均勻通過結晶填料。三價鐵在三維電極電解還原區20內被還原成為二價鐵并和廢水一起通過第二回流管14回流至塔底，回流比設置為250%。廢水在整個塔內的停留時間設定為10h。處理后的出水COD可達到1300mg/L，COD去除率達到83. 75%。應用例3 首先通過投加1250mg/L的硫酸亞鐵，回流比為250%，經過45d養成鐵晶體，而后將pH為6. 98，COD為5900mg/L，濁度為30. 2NTU，色度為1720的涂裝廢水加入到多級多相Fenton電解流化床I禹合高級氧化內循環塔,加入硫酸調解pH至3. 5,并以5500mg/L的濃度投加雙氧水(即IL廢水加入5500mg的雙氧水，雙氧水的質量濃度為30%)，設置回流比為200%，停留時間設定為8h。經處理后出水COD小于620mg/L，濁度小于5NTU，色度小于30，去除率分別達到89. 49%、83. 4%, 98. 2%。
權利要求1.一種多級多相Fenton電解流化床稱合高級氧化內循環塔,包括一個Fenton電解氧化反應罐，其特征在于=Fenton電解氧化反應罐內自下而上設置有循環配水區、亞鐵流化結晶區、一級三相分離器、三維電極電解還原區、二級三相分離器。
2.根據權利要求I所述的一種多級多相Fenton電解流化床耦合高級氧化內循環塔，其特征在于還包括一個雙氧水加藥罐，其通過加藥管與Fenton電解氧化反應罐相連通。
3.根據權利要求I所述的一種多級多相Fenton電解流化床稱合高級氧化內循環塔,其特征在于Fenton電解氧化反應罐頂部設有一個氣體收集罐。
4.根據權利要求I所述的一種多級多相Fenton電解流化床稱合高級氧化內循環塔,其特征在于=Fenton電解氧化反應罐底部設有一個進水管。
5.根據權利要求2所述的一種多級多相Fenton電解流化床耦合高級氧化內循環塔，其特征在于加藥管上設置加藥控制閥。
專利摘要本實用新型公開了一種多級多相Fenton電解流化床耦合高級氧化內循環塔，包括一個Fenton電解氧化反應罐，Fenton電解氧化反應罐內自下而上設置有循環配水區、亞鐵流化結晶區、一級三相分離器、三維電極電解還原區、二級三相分離器。利用本實用的多級多相Fenton結晶體高級氧化內循環塔創新地結合了電解法氧化還原技術、流化床法結晶濃縮技術，結合內循環塔分級處理工藝，一方面克服了傳統Fenton法處理高濃度廢水時需要加入大量藥劑、反應條件苛刻的弊端，另一方面可實現污泥100%減量化，克服傳統Fenton法處理高濃度有機廢水時污泥量極大、固液分離困難的問題。
文檔編號C02F1/461GK202499737SQ20122003294
公開日2012年10月24日 申請日期2012年2月2日 優先權日2012年2月2日
發明者吳早春, 張濟, 曹姝文, 肖晶 申請人:廣州市環境保護工程設計院有限公司