[发明专利]一种芬顿催化氧化反应器及其高难度工业废水的处理方法

说明书

本发明涉及一种芬顿催化氧化反应器及其高难度工业废水的处理方法，所述芬顿催化氧化反应器，包括反应器主体，反应器主体的内部从下至上依次设置有进水布水管、氧化剂加药管、固相催化剂层和喷淋装置，所述的进水布水管通过废水进水管依次连接在线pH计、管道混合器和进水提升泵，所述的氧化剂加药管连接氧化药剂加药泵，喷淋装置连接冲洗水进水管道，所述的固相催化剂层与喷淋装置之间的从上至下设置有反应器出水管和回流管道，所述的回流管通过回流泵与废水进水管连通。本发明的反应器在同样进水条件下，相同加药条件下，对废水的污染物去除率比芬顿流化床去除率高30％以上；同样去除率情况下，比常规芬顿反应器加药量省25％‑40％，化学污泥产量少18％以上。

技术领域

本发明涉及一种芬顿催化氧化反应器及其高难度工业废水的处理方法，属于工业废水处理设备领域。

背景技术

精细化工行业、印染行业、制药行业、电镀行业、制革行业、冶金行业、焦化行业、农药行业等行业产生的废水因其可生化性差，废水中难降解物质多，含有生物毒性物质多，高色度、高盐、高硫酸根等诸多特点，成为工业废水处理的难点。此类工业废水可以统称为高难度工业废水，其往往依靠常规的微生物处理方法难以降解，而是需要依靠化学、物理方法与生物方法相结合，才能使其污染物浓度得以降低。

芬顿氧化法是常见的处理高难度废水的方法之一，其原理是在酸性条件下利用Fe²⁺与H₂O₂反应产生羟基自由基(·OH)降解污染物，其生成的Fe³⁺发生混凝沉淀去除有机物。但是通常以此为原理的芬顿反应器多采用流化床形式，其药剂使用量大，产生的污泥量多，因而也造成运行成本较高等。

发明内容

本发明提供了一种芬顿催化氧化反应器及其高难度工业废水的处理方法，解决了现有芬顿氧化法处理废水过程中药剂使用量大，产生的污泥量多，运行成本较高等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种芬顿催化氧化反应器，包括反应器主体，所述的反应器主体的内部从下至上依次设置有进水布水管、氧化剂加药管、固相催化剂层和喷淋装置，所述的进水布水管通过废水进水管依次连接在线pH计、管道混合器和进水提升泵，所述的管道混合器上设置有硫酸进药口和硫酸亚铁进药口，所述的氧化剂加药管连接氧化药剂加药泵，所述的喷淋装置连接冲洗水进水管道，所述的固相催化剂层与喷淋装置之间的反应器主体上从上至下设置有反应器出水管和回流管道，所述的回流管通过回流泵与废水进水管连通。

进一步，本发明的一种优选方案为：所述的反应器主体为圆柱体结构，顶部为凸起封头。

进一步，本发明的一种优选方案为：所述的反应器主体的高径比为4-5。

进一步，本发明的一种优选方案为：所述的固相催化剂层高度是反应器主体直径的2.5-3倍。

进一步，本发明的一种优选方案为：所述的固相催化剂层中的采用固相催化剂以直径在10-20mm的粒状陶瓷为载体，其通过烧结附着少量重金属离子，其中陶瓷含量为95％，锰、镍、铜、铁摩尔比例为0.02：0.03：5：10。

本发明也提供了一种高难度工业废水的处理方法，包括以下步骤：

(1)高难度工业废水在进水提升泵的作用下通过废水进水管道进入反应器主体底部的进水布水管，硫酸和硫酸亚铁进入管道混合器与高难度工业废水混合，并通过进水布水管上的布水孔出来在反应器内向上流动，通过在线pH计控制废水进水pH在2.5-4之间，温度设置在20-35℃；

(2)氧化剂通过氧化剂加药泵泵入氧化剂加药管，氧化剂从氧化剂加药管孔口中流出，与向上流动的废水混合，氧化剂和废水混合后在水流作用下向上流动，进入固相催化剂层；