贵阳工业废水处理如何利用芬顿氧化处理有机废

本发明公开了一种利用芬顿氧化处理有机废水的工艺，涉及芬顿氧化的技术领域，包括以下工艺步骤：S1：将废水进行前处理工序;S2：将前处理后的废水通入添加有芬顿试剂的芬顿氧化罐中，芬顿氧化罐的内侧壁上嵌设有铁矿类催化剂和负载铁型催化剂;S3：将经过芬顿氧化后的废水通入脱气池中处理;S4：将经过脱气池的废水通入混凝沉淀池中进行沉淀后，滤液进行排放。本发明的制备方法具有避免芬顿氧化完成后投加氢氧化钠处理铁离子，降低成本耗费优点。

 

　　权利要求书

　　1.一种利用芬顿氧化处理有机废水的工艺，其特征在于：包括以下工艺步骤：

　　S1：将废水进行前处理工序;

　　S2：将前处理后的废水通入添加有芬顿试剂的芬顿氧化罐中，芬顿氧化罐的内侧壁上嵌设有铁矿类催化剂和负载铁型催化剂;

　　S3：将经过芬顿氧化后的废水通入脱气池中处理;

　　S4：将经过脱气池的废水通入混凝沉淀池中进行沉淀后，滤液进行排放。

　　2.根据权利要求1所述的一种利用芬顿氧化处理有机废水的工艺，其特征在于：所述步骤S1中前处理工序为依次将废水通过初沉池、水解池、曝气池、二沉池和pH调节池进行处理。

　　3.根据权利要求1所述的一种利用芬顿氧化处理有机废水的工艺，其特征在于：所述步骤S2中的芬顿氧化罐中的铁矿类催化剂选自磁铁矿、赤铁矿、锰铁矿、钛铁矿以及菱铁矿中的一种或多种。

　　4.根据权利要求1所述的一种利用芬顿氧化处理有机废水的工艺，其特征在于：所述步骤S2中的芬顿氧化罐中的负载铁型催化剂按重量百分比包括载体50～70%、铁源20～30%和助催化剂8～20%，所述载体选自硅胶、活性炭、沸石中的一种或多种，所述助催化剂选自三甲基铝、三乙基铝、三丙基铝、三丁基铝、三异丙基铝、三异丁基铝、三叔丁基铝、三戊基铝中的一种或多种。

　　5.根据权利要求1所述的一种利用芬顿氧化处理有机废水的工艺，其特征在于：所述负载铁型催化剂的周侧沿负载铁型催化剂周向均匀嵌设铁矿类催化剂。

　　6.根据权利要求1所述的一种利用芬顿氧化处理有机废水的工艺，其特征在于：所述芬顿氧化罐上设置有预处理单元，所述芬顿氧化罐包括罐体(1)，所述罐体(1)侧壁上连接有进水管(12)，所述进水管(12)远离与罐体(1)侧壁相连的一端连接有预处理机构(2)，所述预处理机构(2)包括壳体(11)，所述壳体(11)一端的侧壁与进水管(12)相连通，所述壳体(11)远离与进水管(12)相连的一端连接有水管(13);所述壳体(11)内安装有滤网组(21)，所述滤网组(21)包括至少一个轴线与壳体(11)轴线重合的圆筒状过滤网(22)，不同所述过滤网(22)上的滤孔孔径不同，所述过滤网(22)之间存在空隙，所述壳体(11)的顶壁上沿壳体(11)周向开设有至少一个的环形通孔(3)，所述环形通孔(3)的圆心与壳体(11)的轴线相重合，环形通孔(3)两侧的壳体(11)顶壁和底壁之间连接有支撑杆(32)，所述环形通孔(3)的直径与过滤网(22)的直径相等，所述壳体(11)的底壁上开设有与环形通孔(3)相对应的环形槽(31)，所述过滤网(22)一端与环形槽(31)相卡接，所述过滤网(22)另一端与环形通孔(3)滑动连接，所述壳体(11)的顶壁上设置有锁定过滤网(22)的锁定件(spjg)。

　　7.根据权利要求6所述的一种利用芬顿氧化处理有机废水的工艺，其特征在于：所述环状连接块(36)与过滤网(22)和环形通孔(3)滑动相连的一端固定相连，所述锁定件(spjg)包括第一锁定块(spjg1)，所述第一锁定块(spjg1)一端与壳体(11)的顶壁相铰接，所述第一锁定块(spjg1)的铰接轴相套设有扭簧(3ythws)，所述第一锁定块(spjg1)远离扭簧(3ythws)的一端倾斜设置有第二锁定块(spjg2)，所述环状连接块(36)上开设有锁定槽(35)，所述扭簧(3ythws)处于自然状态下，所述第二锁定块(spjg2)与锁定槽(35)相卡接，所述壳体(11)顶壁上开设有配合第一锁定块(spjg1)卡接的安装槽(spjg3)，所述安装槽(spjg3)设置在第一锁定块(spjg1)远离壳体(11)中心的一侧，所述壳体(11)顶壁上转动连接有设置在安装槽(spjg3)一侧的抵接块(ythws)。

　　8.根据权利要求6所述的一种利用芬顿氧化处理有机废水的工艺，其特征在于：所述进水管(12)上安装有圆形卡接板(4)，所述圆形卡接板(4)的圆心与进水管(12)的轴线相重合，所述卡接板(4)靠近壳体(11)的一侧的侧壁上沿卡接板(4)周向固定连接有第一卡接块(41)，所述第一卡接块(41)远离与卡接板(4)相连的一端垂直连接有第二卡接块(42)，所述第二卡接块(42)设置在第一连接块靠近进水管(12)的一侧，所述第一卡接块(41)为弹性块，所述第二卡接块(42)与卡接板(4)之间形成配合环状连接块(36)使用的卡接槽，所述过滤网(22)的两侧设置有与过滤网(22)两端固定相连的第一加强杆(23)，所述第一加强杆(23)与过滤网(22)的轴线相平行，所述第一加强杆(23)之间安装有倾斜设置的第二加强杆(24)。

　　9.根据权利要求6所述的一种利用芬顿氧化处理有机废水的工艺，其特征在于：所述壳体(11)包括环状周侧板(111)、与周侧板(111)固定相连的顶板(113)以及与周侧板(111)可拆卸相连的底板(112)，所述底板(112)沿底板(112)周向开设有一个以上的固定孔(17)，所述周侧板(111)的周侧沿周侧板(111)周向开设有贯穿孔，所述周侧板(111)与底板(112)相抵接的端面上设置有一个以上的螺母(16)，所述底板(112)上设置有固定螺栓(15)，所述固定螺栓(15)穿过固定孔(17)和贯穿孔与螺母(16)螺纹连接，所述底板(112)与周侧板(111)相抵接的侧壁上固定连接有橡胶密封层(14)，所述橡胶密封层(14)远离与底板(112)相连的一端与周侧板(111)相抵接。

　　说明书

　　一种利用芬顿氧化处理有机废水的工艺

　　技术领域

　　本发明涉及有机废水处理工艺的技术领域，尤其是涉及一种利用芬顿氧化处理有机废水的工艺。

　　背景技术

　　造纸工业、纺织染整工业、石油化工等行业在生产制造的过程中会产生具有很多难降解有机物的废水，而在这些工业园区内处理废水时通常采用芬顿氧化法。

　　芬顿氧化法是指有亚铁离子与过氧化氢组成的均相液体体系所组成的芬顿试剂发生一系列的链反应生成具有强氧化性羟基自由基，羟基自由基对废水中的难以通过生物降解或者一般化学氧化进行氧化处理的有机物进行氧化处理。

　　上述中的现有技术方案存在以下缺陷：芬顿氧化工艺中通常加入的催化剂为硫酸亚铁盐，芬顿氧化完成后需要投加氢氧化钠将作为催化剂的铁离子沉淀出来，氢氧化钠的投加产生了额外的成本耗费，这部分的成本甚至大于氧化剂本身。

　　发明内容

　　针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种利用芬顿氧化处理有机废水的工艺，通过在芬顿氧化罐中添加非均相催化剂铁矿类催化剂和负载铁型催化剂进行催化产生羟基自由基，避免芬顿氧化完成后投加氢氧化钠处理铁离子，降低成本耗费。

　　本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

　　一种利用芬顿氧化处理有机废水的工艺，包括以下工艺步骤：

　　S1：将废水进行前处理工序;

　　S2：将前处理后的废水通入添加有芬顿试剂的芬顿氧化罐中，芬顿氧化罐的内侧壁上嵌设有铁矿类催化剂和负载铁型催化剂;

　　S3：将经过芬顿氧化后的废水通入脱气池中处理;

　　S4：将经过脱气池的废水通入混凝沉淀池中进行沉淀后，滤液进行排放。

　　通过采用上述技术方案，废水先进行前处理去除废水中的大颗粒悬浮物以及在酸性条件下易产生有毒有害气体的污染物，然后在将经过前处理后的废水通入芬顿氧化罐中。芬顿氧化罐中预先添加有芬顿试剂以及在芬顿氧化罐的内侧壁上嵌设有催化剂。当废水进入芬顿氧化罐后，芬顿试剂中的少量亚铁离子和双氧水之间发生链反应生成羟基自由基，同时芬顿氧化罐上的铁矿类催化剂和负载铁型催化剂催化双氧水进行分解产生羟基自由基，生成的羟基自由基具有很强的氧化能力，可以无选择的将废水中的大多数有机物氧化，降低废水的COD值。当废水中的COD值将降低至达到排放标准后，再通入至脱气池中进行处理，然后再次沉淀后即可过滤排放。

　　本发明进一步设置为：所述步骤S1中前处理工序为依次将废水通过初沉池、水解池、曝气池、二沉池和pH调节池进行处理。

　　通过采用上述技术方案，废水在前处理时，先经过初沉池进行初步沉降，将废水中的大部分固体难溶物沉淀除去，然后再将沉降后的废水通入水解池中将废水中的大分子物质断链，提高废水的可生化性。废水再通过曝气池，曝气池加强废水与空气之间的接触，并通过曝气池中的活性污泥进行生物氧化降解部分有机物，然后再通过二沉池进行二次沉降，再将沉降后的废水通入pH调节池中调节pH，完成废水的前处理。前处理后的废水中易降解的有机物在前处理过程中进行处理降解，使得废水中剩余难于用普通生化反应进行降解的有机物，这部分有机物再通入芬顿氧化罐中进行芬顿氧化处理，提高资源的合理使用。

　　本发明进一步设置为：所述步骤S2中的芬顿氧化罐中的铁矿类催化剂选自磁铁矿、赤铁矿、锰铁矿、钛铁矿以及菱铁矿中的一种或多种。

　　通过采用上述技术方案，铁氧化物还具有比表面积大、催化活性高的优点。而且铁是自然环境中主要元素之一，具有很好的环境相容性。磁铁矿催化剂具有磁性，在反应结束后可在外加电场下分离，回收更加方便，回收率高。锰铁矿催化剂中Mn和Fe两种元素之间存在一定的协同作用，可以提高催化剂，对于催化剂活性的提高具有明显的作用。钛铁矿中的钛元素对于催化活性的提高也有一定的效果。

　　本发明进一步设置为：所述步骤S2中的芬顿氧化罐中的负载铁型催化剂按重量百分比包括载体50～70%、铁源20～30%和助催化剂8～20%，所述载体选自硅胶、活性炭、沸石中的一种或多种，所述助催化剂选自三甲基铝、三乙基铝、三丙基铝、三丁基铝、三异丙基铝、三异丁基铝、三叔丁基铝、三戊基铝中的一种或多种。

　　通过采用上述技术方案，负载铁型催化剂其本身可作为芬顿氧化的催化剂对芬顿氧化过程起到催化作用，生成羟基自由基对废水的难降解有机物进行氧化降解。负载型催化剂在进行催化作用时，载体硅胶、活性炭或者沸石具有多孔结构，吸附作用强，可以将铁源以及助催化剂吸附在多孔表面，当废水中的有机物和双氧水与其接触后，在表面发生催化氧化作用，从而将有机物降解。负载铁型催化剂中的载体上，废水在流经时，废水中的有机物会被氧化分解，同时废水中的随芬顿试剂一同加入的铁离子也会被载体上的多孔结构所吸附，从而对起到降低废水中的铁离子的含量的效果。

　　本发明进一步设置为：所述负载铁型催化剂的周侧沿负载铁型催化剂周向均匀嵌设铁矿类催化剂。

　　通过采用上述技术方案，负载型催化剂中的载体通常具有多孔的形貌，因此具有较大的比表面积，对于有机物具有较好的吸附作用，双氧水和有机物在载体表面被载体上负荷的铁源和助催化剂一同作用，发生催化氧化作用将有机物分解。而在此过程中，有机物和双氧水在被吸附聚集时，由于负载铁型催化剂的周侧设置有铁矿类催化剂，从而使得富集的有机物和双氧水可以同时受到铁矿类催化剂的催化作用，提高有机物的氧化降解效率。

　　本发明进一步设置为：所述芬顿氧化罐上设置有预处理单元，所述芬顿氧化罐包括罐体，所述罐体侧壁上连接有进水管，所述进水管远离与罐体侧壁相连的一端连接有预处理机构，所述预处理机构包括壳体，所述壳体一端的侧壁与进水管相连通，所述壳体远离与进水管相连的一端连接有水管;所述壳体内安装有滤网组，所述滤网组包括至少一个轴线与壳体轴线重合的圆筒状过滤网，不同所述过滤网上的滤孔孔径不同。所述过滤网之间存在空隙，所述壳体的顶壁上沿壳体周向开设有至少一个的环形通孔，所述环形通孔的圆心与壳体的轴线相重合，环形通孔两侧的壳体顶壁和底壁之间连接有支撑杆，所述环形通孔的直径与过滤网的直径相等，所述壳体的底壁上开设有与环形通孔相对应的环形槽，所述过滤网一端与环形槽相卡接，所述过滤网另一端与环形通孔滑动连接，所述壳体的顶壁上设置有锁定过滤网的锁定件。

　　通过采用上述技术方案，废水通进水管时先经过预处理机构再进入罐体内进行芬顿氧化处理。废水在通过预处理机构时，废水从过滤网中心向过滤网外侧扩散，废水在通过过滤网时，废水中的大颗粒物被过滤网过滤。过滤后的废水再通入芬顿氧化罐中，减少中间单独设置过滤设备的的成本和使用单独过滤的步骤。

　　过滤网可以进行方便快捷的更换或清理。更换时，先解除壳体顶壁上的锁定件，然后拉动过滤网，过滤网与环形槽分离并沿环形通孔滑动至壳体外，然后对过滤网进行清理或者更换，然后再将过滤网沿环形通孔滑动回壳体内，从而完成对过滤网进行简单地清理或者更换。

　　本发明进一步设置为：所述环状连接块与过滤网和环形通孔滑动相连的一端固定相连，所述锁定件包括第一锁定块，所述第一锁定块一端与壳体的顶壁相铰接，所述第一锁定块的铰接轴相套设有扭簧，所述第一锁定块远离扭簧的一端倾斜设置有第二锁定块，所述环状连接块上开设有锁定槽，所述扭簧处于自然状态下，所述第二锁定块与锁定槽相卡接，所述壳体顶壁上开设有配合第一锁定块卡接的安装槽，所述安装槽设置在第一锁定块远离壳体中心的一侧，所述壳体顶壁上转动连接有设置在安装槽一侧的抵接块。

　　通过采用上述技术方案，锁定件的锁定方式简单快捷。锁定件在解锁时，转动第一锁定块，第一锁定块转动带动第二锁定块移动，使得第二锁定块与锁定槽分离，从而将过滤网解锁。锁定件在锁定时，释放第一锁定块，第一锁定块在扭簧恢复形变的作用力下驱动第一锁定块转动回到初始位置，同时第二锁定块与锁定槽卡接，从而将过滤网抵紧锁定。锁定件在解锁时，第一锁定块在转动时，第一锁定块与安装槽相配合卡接，然后转动抵接块，使得抵接块与第一锁定块侧壁相抵接。第一锁定块由于受到扭簧的弹力，第一锁定块与抵接块抵紧，抵接块不易发生转动而解放第一锁定块。这使得工人在进行解锁锁定件时，可以方便地将第一锁定块固定，不需要一直用手将其进行限位，解放工人的双手，使得过滤网的拆装过程更加方便快捷。

　　本发明进一步设置为：所述进水管上安装有圆形卡接板，所述圆形卡接板的圆心与进水管的轴线相重合，所述卡接板靠近壳体的一侧的侧壁上沿卡接板周向固定连接有第一卡接块，所述第一卡接块远离与卡接板相连的一端垂直连接有第二卡接块，所述第二卡接块设置在第一连接块靠近进水管的一侧，所述第一卡接块为弹性块，所述第二卡接块与卡接板之间形成配合环状连接块使用的卡接槽。所述过滤网的两侧设置有与过滤网两端固定相连的第一加强杆，所述第一加强杆与过滤网的轴线相平行，所述第一加强杆之间安装有倾斜设置的第二加强杆。

　　通过采用上述技术方案，过滤网在进行滑动滑出壳体时，过滤网顶壁上的环状连接块先抵接第二卡接块，使得第二卡接块受到挤压而将第一卡接块相外侧形变，从而环形卡接块可以顺利卡进卡接槽内，使得过滤网在滑出壳体后可以进行固定，方便对过滤网的清理。

　　第一加强杆和第二加强杆以及过滤网两端的侧壁之间形成三角形稳定结构，提高过滤网的结构强度，使得过滤网在滑动的过程中不易发生损坏。

　　本发明进一步设置为：所述壳体包括环状周侧板、与周侧板固定相连的顶板以及与周侧板可拆卸相连的底板，所述底板沿底板周向开设有一个以上的固定孔，所述周侧板的周侧沿周侧板周向开设有贯穿孔，所述周侧板与底板相抵接的端面上设置有一个以上的螺母，所述底板上设置有固定螺栓，所述固定螺栓穿过固定孔和贯穿孔与螺母螺纹连接。

　　通过采用上述技术方案，壳体的底板可以通过转动固定螺栓与螺纹槽分离进行拆卸，从而使得壳体内过滤得到杂质可以进行方便快捷地排除。橡胶密封层增加底板与周侧板之间的连接密封性，防止在过滤过程中，壳体中的废水渗出。

　　与现有技术相比，本发明的有益效果是：

　　1、通过在芬顿氧化罐中添加铁矿类催化剂和负载铁型催化剂作为芬顿氧化的催化剂，在催化氧化降解有机物的同时可以避免芬顿氧化后添加氢氧化钠降低成本;

　　2、通过设置铁矿类催化剂和负载铁型催化剂的排布方式，使得有机物的降解效率得到提高;

　　3、通过在芬顿氧化罐的罐体上直接设置预处理机构，使得废水在进入罐体前可以经过快捷方便地过滤，使得废水中的大颗粒物被除去;

　　4、通过设置锁定件和卡接板使得过滤网可以得到方便快捷地更换和清理，提高废水处理的效率。