[实用新型]射频芬顿氧化水处理装置

说明书

本实用新型提供了一种射频芬顿氧化水处理装置，包括至少一台射频活化设备和射频活化反应器，射频活化反应器设有反应腔且具有进料口和出料口，射频活化设备用于向射频活化反应器发射射频场，以使反应腔内产生电磁波，待处理的废水和芬顿试剂经进料口流入反应腔，处理完的溶液从出料口流出。利用射频活化设备向射频活化反应器发射射频场，产生的电磁波与废水中的极性分子作用产生微波电场，微波电场可使废水中的有机污染物的分子活动加剧，增强对有机污染物的氧化降解能力；微波电场还可为芬顿试剂催化分解产生·OH的反应提供更多能量，降低反应活化能以产生更多的·OH，提高反应效率和H₂O₂的利用率，减少药剂用量，降低铁泥量。

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体地涉及一种射频芬顿氧化水处理装置。

背景技术

随着我国工业化进程的不断推进，工业用水始终保持较高水平，相应地工业废水排放量也居高不下。据统计，2015年工业废水排放量199.5亿吨，占总排放量的27％，且还在持续升高。大量排放的工业废水，对流域环境以及城乡居民健康均造成了重大影响。因此，采取必要措施对工业废水进行处理具有重要意义。

当前，电子电镀、机械加工、喷涂印染、石油化工、制药、交通运输等国民经济支柱行业均会产生大量的高浓度难降解有机废水，COD高达几千甚至几万。一般的废水处理方法(如生化法、膜法等)都难以处理此类废水，针对这一问题，高级氧化技术近年来得到了广泛重视，而芬顿技术可以产生氧化能力极强的羟基自由基(·OH)，是目前最具有应用前景的高级氧化水处理技术之一。

传统芬顿氧化技术是采用芬顿试剂在酸性条件下(pH＝3左右)，Fe²⁺催化分解H₂O₂产生具有强氧化性的·OH，可以将许多难生物降解或者是一般化学氧化法难以氧化的有机污染物氧化分解。芬顿氧化技术具有设备简单、操作方便、反应过程快、降解效率高等优点，被广泛应用于印染废水、焦化废水、含酚废水、油田废水、垃圾渗滤液等工业有机废水的处理中。

虽然芬顿氧化技术具有药剂便宜、反应过程容易控制、降解效率较高的优势，但在应用中发现传统芬顿氧化技术存在以下缺点：

(1)工艺要求反应pH值范围较窄。芬顿氧化的最佳pH值一般是2-4，反应体系pH过高，会抑制·OH的产生；反应体系pH过低，会破坏Fe²⁺与Fe³⁺之间的转换平衡，影响催化反应的进行，从而降低污染物的去除效率。相关研究发现芬顿技术仅限于酸性条件下，碱性条件下的染料脱色率和COD去除率都会大幅度下降。因此在废水处理前往往需要加酸调节pH值，出水时需要加碱将其调至中性，此过程会消耗大量酸碱试剂。

(2)H₂O₂在反应过程中利用率和生成率较低，仅为40％～60％，并且H₂O₂会发生一定的自身分解反应，因此需要加入过量的H₂O₂参与反应。已有文献报道相对于人工模拟废水而言，为了达到同样的处理效率，芬顿技术在处理实际废水时需要更高的试剂用量，增加处理费用。

(3)由于药剂量的增加以及在反应过程中铁盐以Fe(OH)₃沉淀下来，Fe²⁺不能保留在降解过程中，必须向反应体系中连续加入亚铁盐以达到完全降解，导致在反应过程中产生大量铁泥，造成二次污染。

(4)反应速度不是很快，虽然羟基反应很快，但是由于药剂的整体活性不够，芬顿反应过程还是比较长，一般都是要3～4个小时的反应时间，需要占用很大的反应空间。

因此，非常有必要开发一种射频芬顿氧化水处理装置以克服上述现有技术的不足。

实用新型内容