超聲芬頓氧化聯(lián)合處理污水的設備的制作方法
【專利摘要】一種超聲芬頓氧化聯(lián)合處理污水的設備，包括芬頓反應器、超聲波池、超聲波換能器、超聲波發(fā)生器、曝氣氧化池、曝氣裝置、空壓機、澄清池和生物降解池；所述的芬頓反應器安裝在超聲波池的前面，設有污水污泥入口管和反應后的液體出口管，超聲波池里面安裝有超聲波換能器，超聲波換能器的聲能由超聲波發(fā)生器提供；超聲波池出口接曝氣氧化池，曝氣氧化池內(nèi)安裝曝氣裝置，氣體由空壓機提供；曝氣氧化池后接澄清池和生物降解池，生物降解池是種植水生植物的池子。本實用新型的設備處理后的廢水不僅達到排放標準，還可以用于生產(chǎn)過程。
【專利說明】超聲芬頓氧化聯(lián)合處理污水的設備【技術領域】
[0001 ] 在此處鍵入【技術領域】描述段落。
【背景技術】
[0002]隨著工業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們的生活水平不斷的提高，工業(yè)生產(chǎn)和城市生活產(chǎn)生大量的污水。有的污水，特別是紡織廠污水，酒精廢液、淀粉污水、罐頭廠污水等富含有機質和氮、磷、鈣、鎂等營養(yǎng)元素，而氮磷元素是富營養(yǎng)化的主要污染因子，若大量排放至地表，勢必影響地表水的水質，嚴重的話，會引起富營養(yǎng)化，使得江河湖海不再干凈。
[0003]有關工業(yè)污水處理的文獻報道較多，但芬頓反應是最近人們研究的一個熱點之一。
[0004]芬頓反應(Fenton)器是一種高級氧化技術反應器，通過Fe2+與H2O2的反應，產(chǎn)生強氧化劑羥基自由基，繼而氧化破解污泥，破壞污泥微生物的細胞壁，使細胞體內(nèi)的細胞質釋放，并將大分子難降解有機物分解為小分子物質，增加污泥的無機化程度，F(xiàn)enton氧化技術是一種有效的污泥預處理技術，但Fenton氧化技術需要高濃度的酸和亞鐵離子和過氧化氫，成本較高，如何減少過氧化氫使用量，進一步降低Fenton氧化成本是研究的方向。
[0005]但公開文獻未見有采用超聲聯(lián)合芬頓反應氧化處理廢水的設備的報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的是為了去除工業(yè)廢水中的COD和SS，使處理后的中水得以回用，減少廢水的排放而提出一種利用超聲波聯(lián)合Fenton氧化聯(lián)合氧化的工業(yè)污水的處理設備。
[0007]本實用新型的超聲芬頓氧化聯(lián)合處理污水的設備包括芬頓反應器、超聲波池、超聲波換能器、超聲波發(fā)生器、曝氣氧化池、曝氣裝置、空壓機、澄清池和生物降解池；所述的芬頓反應器安裝在超聲波池的前面，設有污水污泥入口管和反應后的液體出口管，超聲波池里面安裝有超聲波換能器，超聲波換能器的聲能由超聲波發(fā)生器提供；超聲波池出口接曝氣氧化池，曝氣氧化池內(nèi)安裝曝氣裝置，氣體由空壓機提供；曝氣氧化池后接澄清池和生物降解池，澄清池加入絮凝劑或消泡劑，生物降解池是種植水生植物的池子。
[0008]本實用新型的超聲芬頓氧化聯(lián)合處理污水的設備的方法包括預處理和后續(xù)處理兩個步驟:
[0009]所述的預處理:是首先對工業(yè)污水進行芬頓反應，使得工業(yè)污水降解有機物，然后進行超聲破碎，分解為小分子物質；所述的后續(xù)處理包括酸堿調節(jié)、曝氣氧化、澄清和生物降解。
[0010]所述的芬頓反應是將工業(yè)污水加入酸調節(jié)劑，調節(jié)污水為酸性酸。
[0011]所述的后續(xù)處理包括酸堿調節(jié)、曝氣氧化、澄清和生物降解。
[0012]所述的后續(xù)處理中，酸堿調節(jié)是將工業(yè)污水用氫氧化鈉或石灰調節(jié)pH到5以上；
[0013]所述的后續(xù)處理中，所述的曝氣氧化是將污水放到曝氣池中通入足量的空氣；氧化時間為1_3天。
[0014]所述的澄清是在曝氣氧化后加入絮凝劑。
[0015]所述的生物降解是將基本澄清的污水通到有水生植物的池子里停留時間2天以上。
[0016]如果污水有泡沫,加入消泡劑。
[0017]生物降解后得到的水可以用于生產(chǎn)的冷卻用水或綠化用水。
[0018]本實用新型超聲芬頓氧化聯(lián)合處理污水設備的工作原理:
[0019]芬頓反應器在污水處理中過去有一些報道，就是加Fe2SO4和H2O2,過氧化氫(H2O2)與二價鐵離子Fe2+的混合溶液具有強氧化性，可以將當時很多已知的有機化合物如羧酸、醇、酯類氧化為無機態(tài)，氧化效果十分明顯，亞鐵鹽和過氧化氫的組合稱為Fenton試劑，它能有效氧化去除傳統(tǒng)廢水處理技術無法去除的難降解有機物，其實質是H2O2在Fe2+的催化作用下生成具有高反應活性的羥基自由基(.0H)，.0H可與大多數(shù)有機物作用使其降解。
[0020]超聲波是頻率高于20kHz，并且不引起聽覺的彈性波。超聲波的空化效應、熱效應和機械作用是超聲技術用于加速藥酒泡制過程的三大理論依據(jù)。(I)空化作用。液體中往往存在一些真空的或含有少量氣體或蒸汽的小氣泡，這些小氣泡尺寸不一。當一定頻率的超聲波作用于液體時，只有尺寸適宜的小泡能發(fā)生共振現(xiàn)象，大于共振尺寸的小泡被驅出液體外，小于共振尺寸的小泡在超聲作用下逐漸變大。接近共振尺寸時，聲波的稀疏階段使小泡迅速脹大，在聲波的壓縮階段，小泡又突然被絕熱壓縮，直至湮滅。湮滅過程中，小泡內(nèi)部可達幾千度的高溫和幾千個大氣壓的高壓。上述現(xiàn)象稱為空化現(xiàn)象。在小泡脹大時，由于摩擦可產(chǎn)生電荷，在湮滅過程中可產(chǎn)生放電、發(fā)光現(xiàn)象。超聲波可以使常溫常壓不能發(fā)生的化學反應在空化作用下發(fā)生，可以使污泥的細胞破裂，加速分解。(2)熱效應。超聲波在媒質中傳播，其振動能量不斷被媒質吸收轉變?yōu)闊崮芏棺陨頊囟壬摺Ｂ暷鼙晃湛梢鹈劫|中的整體加熱，邊界外的局部加熱和空化形成激波時波前處的局部加熱等。超聲波的強度愈大，產(chǎn)生的熱作用愈強。這種局部的加熱效果可以加速藥材中有效成份的溶解。(3)機械作用。超聲波是機械振動能量的傳播，可在液體中形成有效的攪動與流動，破壞介質的結構，粉碎液體中的顆粒，能達到普通低頻機械攪動達不到的效果。這種機械攪拌作用可以使液體濃度擴散，加速有效成份浸出。除此之外，還發(fā)現(xiàn)超聲波可激活某些酶與細胞參與的生理化學過程，提高酶加速細胞新陳代謝過程。在超聲過程中產(chǎn)生及打破波動壓力所生成的微小氣泡而產(chǎn)生的機械振動機制，這種振動具有破壞細胞結構及組成作用。對非均相界面會因超聲波振動的切向力和微射流等作用而使固相顆?；虬鍓K破碎變細，從而可起到清除污垢的作用，超聲有很強的殺菌保鮮效果。
[0021]曝氣氧化池、澄清池和生物降解池的原理在很多公開文獻已有記載，此處不作為主要重點介紹。
[0022]本實用新型的有益效果:
[0023]本實用新型超聲芬頓氧化聯(lián)合處理污水的設備采用了芬頓反應和超聲破碎加上酸堿調節(jié)、曝氣、氧化、澄清脫色和生物降解綜合處理，使得處理后的廢水不僅達到排放標準，還可以用于生產(chǎn)過程。
【專利附圖】

【附圖說明】[0024]圖1是本實用新型超聲芬頓氧化聯(lián)合處理污水的設備示意圖。
[0025]圖中序號和部件名稱:
[0026]1、芬頓反應器，2、超聲波池，3、超聲波換能器，4、超聲波發(fā)生器，5、曝氣氧化池，6、曝氣裝置，7、空壓機，8、澄清池、9、生物降解池。
[0027]如圖1所示，所述的芬頓反應器I安裝在超聲波池2的前面，設有污水污泥入口管和反應后的液體出口管，超聲波池2里面安裝有超聲波換能器3，超聲波換能器3的聲能由超聲波發(fā)生器4提供。超聲波池2出口接調節(jié)曝氣池5，調節(jié)曝氣池5內(nèi)安裝曝氣裝置，6，氣體由空壓機7提供；調節(jié)曝氣池6后接澄清脫色池8和生物降解池9，澄清脫色池8加入脫色劑和絮凝劑，生物降解池9是種植水生植物的池子。
【具體實施方式】
[0028]實施例1
[0029]將淀粉污水通到芬頓反應器I中，加入H2O2和Fe2+，并加入硫酸調節(jié)pH到酸性，反應時間為1.5h，反應溫度為常溫，然后進入超聲波池2，根據(jù)污水情況設定超聲輻照的功率和超聲時間；超聲波池2出口接調節(jié)曝氣池5，曝氣氧化池5內(nèi)安裝曝氣裝置6，氣體由空壓機7提供；曝氣氧化池6后接澄清池8和生物降解池9，澄清池8加入脫色劑和絮凝劑，最后進入生物降解池9，是種植水生植物浮萍或蘆葦?shù)某刈?，停留時間4天以上。如果污水有泡沫，還可以加入消泡劑。
[0030]實施例2
[0031]將啤酒污水通到芬頓反應器I中，加入H2O2和Fe2+，并加入硫酸調節(jié)pH到酸性，反應時間為2h，反應溫度為50°C，然后進入超聲波池2，根據(jù)污水情況設定超聲輻照的功率和超聲時間；超聲波池2出口接調節(jié)曝氣池5，曝氣氧化池5內(nèi)安裝曝氣裝置6，氣體由空壓機7提供；曝氣氧化池6后接澄清池8和生物降解池9，澄清池8加入脫色劑和絮凝劑，最后進入生物降解池9，是種植水生植物浮萍或蘆葦?shù)某刈?，停留時間5天以上。
【權利要求】
1.一種超聲芬頓氧化聯(lián)合處理污水的設備，其特征在于:包括芬頓反應器、超聲波池、超聲波換能器、超聲波發(fā)生器、曝氣氧化池、曝氣裝置、空壓機、澄清池和生物降解池；所述的芬頓反應器安裝在超聲波池的前面，設有污水污泥入口管和反應后的液體出口管，超聲波池里面安裝有超聲波換能器，超聲波換能器的聲能由超聲波發(fā)生器提供；超聲波池出口接曝氣氧化池，曝氣氧化池內(nèi)安裝曝氣裝置，氣體由空壓機提供；曝氣氧化池后接澄清池和生物降解池。
2.根據(jù)權利要求1所述的超聲芬頓氧化聯(lián)合處理污水的設備，其特征在于:生物降解池是種植水生植物的池子。
【文檔編號】C02F9/14GK203613074SQ201320819596
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權日:2013年12月13日
【發(fā)明者】王英輝, 陳仁義, 許道全, 張瑞杰, 蒙皓, 來臨 申請人:廣西大學