[发明专利]一种芬顿氧化反应处理装置

说明书

本发明涉及一种芬顿氧化反应处理装置，包括反应器本体、进水管以及出水管，所述反应器本体内设有废水氧化机构以及废水收集机构，所述废水氧化机构设置在废水收集机构的上方，所述废水氧化机构通过排泥管与废水收集机构相连，所述废水氧化机构包括从左到右依次设置的电催化区、电催化反应区以及出水区，所述电催化区、电催化反应区以及出水区之间依次相连通，所述进水管与电催化区相连，所述出水区与出水管相连，所述出水管通过回流管与进水管相连；本发明将电催化氧化与芬顿氧化技术联用，最大限度地利用反应器的有效空间，简化了芬顿氧化预处理的工艺流程，降低了运行成本。

技术领域

本发明涉及一种芬顿氧化反应处理装置，属于污水处理技术领域。

背景技术

微电解技术和芬顿氧化技术是两种典型的化工废水预处理技术，在化工废水处理工艺设计中经常分别或同时采用，可达到较好的处理效果。同时采用微电解技术和芬顿氧化技术时通常把微电解反应装置和芬顿氧化反应装置先后串联，从而达到降低废水生物毒性并提高废水可生化性的目的，为后续生化处理创造良好的条件。但这种串联使用的设计方式需要按照设定的流程把各自独立的微电解和芬顿氧化反应装置连接起来，并配置一系列辅助管道和设施，这种简单叠加的连接方式不仅运行成本高，处理工艺流程冗长繁杂，对控制要求高，难以使零价铁还原反应器和芬顿氧化反应装置同时处于最佳运行工况。此外，传统芬顿法本身存在一些缺陷，比如铁泥产生量大，铁离子流失严重，铁离子利用效率低下；芬顿工艺所产生的芬顿铁泥属于危险固废，后续处理成本高，企业难以承受。

含氮杂环化合物，如吡啶、吡咯、吲哚、喹啉及其衍生物等。广泛存在于石油化工、食品产业、农药产业等排放的废水中。含氮杂环化合物的水溶性远大于同素环化合物，进入环境后易在土壤环境中迁移而污染地下水，加上许多含氮杂环化合物对动物和人具有毒性、致突变性，致癌性，且难为自然微生物所降解，从而对生态系统和人类健康产生潜在和长远的危害，因此有必要对含氮杂环化合物废水进行针对性的处理。而该类废水的特点是盐份高、毒性大、可生化性差、成分复杂，常规的生物处理无法单独起作用，容易导致污泥中毒，影响系统正常运行等问题。因此亟待开发一种新型经济高效的预处理工艺，从而降低此类废水的毒性并提高可生化性，为后续的生化工艺创造良好的处理条件。近年来的研究已表明微电解-芬顿耦合技术是实现含氮杂环化合物废水高效治理的一个可行途径。然而，芬顿工段需要投加过量的硫酸亚铁和双氧水，投加药剂成本高、二次污染大等缺点严重限制了微电解—芬顿耦合技术的实际工程应用。如何降低亚铁离子和外加双氧水的用量，提高芬顿反应的效率且减少铁泥产生量，是微电解-芬顿组合工艺必须要克服的技术难题。

发明内容

本发明提供了一种电催化芬顿氧化与窄通道双电极耦合氧化组合装置，在组合装置内实现含氮杂环化合物的氧化预处理过程，并利用二价铁的原位产生作用提高铁的催化性能，再利用窄通道双电极反应装置中的阴极还原作用将三价铁还原成二价铁，提高铁的利用效率，从而大幅度降低铁泥生成量，提高含氮杂环化合物废水的处理效率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种芬顿氧化反应处理装置，包括电催化芬顿氧化反应器、管式反应器、进水管以及出水管，所述电催化芬顿氧化反应器与管式反应器相连，所述电催化芬顿氧化反应器包括废水氧化机构以及废水收集机构，所述废水氧化机构设置在废水收集机构的上方，所述废水氧化机构下端通过排泥管与废水收集机构相连，所述废水氧化机构包括从左到右依次设置的电催化区、反应区以及出水区，所述电催化区、反应区以及出水区之间依次相连通，所述进水管与电催化区相连，所述管式反应器一端通过出水管与出水区相连，所述管式反应器另一端通过回流管与进水管相连。

作为本发明的一种改进，所述电催化区包括第一外壳、布水器、电极板、翻隔板以及绝缘隔板，第一外壳内设有两个绝缘隔板，两个绝缘隔板之间设有电极板，两个绝缘隔板两端分别与第一外壳内外两侧相连，所述布水器设置在电极板的上方，翻隔板设置在布水器的上方，第一外壳左侧与进水管相连。