CN109678240A - 一种基于芬顿反应的印染污水处理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于芬顿反应的印染污水处理系统，包括管道混合器、芬顿反应塔；本发明系统的混合液经改变流向后，能更好地起到混合作用，提高芬顿反应效率；混合液循环回流结构可大大提高芬顿氧化反应效率，也提高了药剂的重复利用率，使芬顿药剂得到充分利用，大大降低了药剂成本；印染废水中的COD大大降低。本发明还公开了一种基于芬顿反应的印染污水处理系统的方法，包括混合、反应及循环、PH调节、絮凝沉淀步骤；本发明方法处理印染废水效果显著，能将COD显著降低，处理效率高。

Description

一种基于芬顿反应的印染污水处理系统及方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种基于芬顿反应的印染污水处理系统及方法。
背景技术
印染废水是印染加工过程中排出的废水。印染废水水量较大，每印染加工1吨纺织品耗水100～200吨，其中80～90%成为废水。印染废水来自生产加工的各个工序, 污染物的成分也不尽相同。纤维材料上的杂质除化学纤维含杂质较少外, 其他纤维都含有大量杂质。这些杂质是通过退浆、煮练、洗剂等工序进入废水的。印染废水中原始COD值高可达上万，经过生化处理后，COD值仍然居高不下，这给环保问题带来了巨大难度，不少印染厂因废水排放不达标而被迫叫停。为此，研发一种能够解决上述问题的基于芬顿反应的印染污水处理系统及方法是非常必要的。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种基于芬顿反应的印染污水处理系统。
本发明的第二目的在于提供一种基于芬顿反应的印染污水处理系统的方法。
本发明的第一目的是这样实现的，包括管道混合器、芬顿反应塔，所述的管道混合器的主进液端连接污水管，进液管的一端与管道混合器的出液端连接，另一端呈喇叭状，且从芬顿反应塔侧面下部伸至芬顿反应塔内，喇叭状端口竖直朝下，与芬顿反应塔底部中心相对应，喇叭状端口中心设有上窄下宽的导流圆台，导流圆台与喇叭状端口内壁之间通过若干个隔板连接，两相邻隔板之间的距离相等，喇叭状端口相对的芬顿反应塔侧壁设有环形回液管，回液管内侧设有若干个喷液头，所述的芬顿反应塔外侧设有循环管，循环管一端与芬顿反应塔侧面上部连接，另一端与环形回液管的侧面连接，所述的循环管设有循环泵，所述的管道混合器的第一支进液端连接浓硫酸输送管，管道混合器的第二支进液端连接双氧水输送管，所述的芬顿反应塔侧面上部设有出液管，所述的环形回液管靠近循环泵吸水口的管体连有硫酸亚铁输送管。
本发明的第二目的是这样实现的，包括以下步骤：
（1）先将浓硫酸、双氧水分别加入污水中混合均匀，得混合液；
（2）再将混合液送至芬顿反应塔底部，混合液遇到芬顿反应塔底部阻挡，反向形成上升液体流并在芬顿反应塔内反应，再从芬顿反应塔上部流出芬顿反应塔，沿着循环管路，从芬顿反应塔下部流回芬顿反应塔内，形成混合液循环；其中，混合液流至芬顿反应塔外的循环管路时，在混合液中加入硫酸亚铁并混合均匀；
（3）取反应完毕后的液体先加PH调节剂，将PH值调节至7~8，然后加入絮凝剂、助凝剂进行絮凝沉淀；静置待分层后，上清液外排，沉淀污泥经浓缩、脱水得泥饼。
本发明的有益效果：
1、本发明的系统将污水在输送过程中先与浓硫酸、双氧水通过管道混合器混合，然后通过喇叭状端口送入芬顿反应塔的底部，导流圆台与隔板组成的分隔结构将混合液分隔成若干股混合液流；混合液流遇到芬顿反应塔底部阻挡，反向形成上升液体流，再与环形回液管的喷液头喷出的加了硫酸亚铁的回流混合液快速充分混合；混合液经改变流向后，能更好地起到混合作用，提高芬顿反应效率；混合液循环回流结构可大大提高芬顿氧化反应效率，也提高了药剂的重复利用率，使芬顿药剂得到充分利用，大大降低了药剂成本；印染废水中的COD大大降低；
2、硫酸亚铁药剂从循环泵的吸水口进入，极大地促进了亚硫酸铁药剂与循环管内混合液的混合作用，回流液体进入到芬顿塔底端与塔内的混合液进行混合，进入芬顿塔里充分反应，大大提高了芬顿氧化的效果；同时减少了现有技术机械搅拌流程，降低了机械搅拌带来的能耗和设备检修等问题，更有利于运行控制，对生产长期稳定运行具有重大意义；
3、本发明的方法不仅能够提高芬顿反应效率，而且有效降低药剂使用量，同时，本发明方法处理印染废水效果显著，能将COD降到50mg/L以下，处理效率稳定达到75%以上。
附图说明
图1为本发明系统的结构示意图；
图2为喇叭状端口的仰视结构示意图；；
图3为导流圆台的剖面结构示意图；
图中：1-管道混合器，2-芬顿反应塔，3-进液管，4-导流圆台，5-隔板，6-环形回液管，7-喷液头，8-循环管，9-循环泵，10-浓硫酸输送管，11-双氧水输送管，12-出液管，13-硫酸亚铁输送管，14-浓硫酸储罐，15-浓硫酸输送泵，16-双氧水储罐，17-双氧水输送泵，18-PH调节池，19-絮凝池，20-沉淀池。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
如附图1~图3所示本发明包括管道混合器1、芬顿反应塔2，所述的管道混合器1的主进液端连接污水管，进液管3的一端与管道混合器1的出液端连接，另一端呈喇叭状，且从芬顿反应塔2侧面下部伸至芬顿反应塔2内，喇叭状端口竖直朝下，与芬顿反应塔2底部中心相对应，喇叭状端口中心设有上窄下宽的导流圆台4，导流圆台4与喇叭状端口内壁之间通过若干个隔板5连接，两相邻隔板5之间的距离相等，喇叭状端口相对的芬顿反应塔2侧壁设有环形回液管6，回液管6内侧设有若干个喷液头7，所述的芬顿反应塔2外侧设有循环管8，循环管8一端与芬顿反应塔2侧面上部连接，另一端与环形回液管6的侧面连接，所述的循环管8设有循环泵9，所述的管道混合器1的第一支进液端连接浓硫酸输送管10，管道混合器1的第二支进液端连接双氧水输送管11，所述的芬顿反应塔2侧面上部设有出液管12，所述的环形回液管6靠近循环泵9吸水口的管体连有硫酸亚铁输送管13。
优选地，所述的循环泵9为衬四氟化工泵，采用耐腐蚀和耐磨的叶轮，为了方便生产中的可操作性，水泵采用变频控制，通过控制回流比来取得最佳的运行效果。
优选地，所述的芬顿反应塔2内壁材质为不锈钢。
优选地，所述的浓硫酸输送管10与浓硫酸储罐14连接，浓硫酸输送管10设有浓硫酸输送泵15，浓硫酸输送管10靠近管道混合器1的管体设有两道止回阀，止回阀可防止管道混合器1内的压力出现高压反流进入到浓硫酸输送管10内，避免造成事故；两道止回阀其作用是当止回阀出现故障需要检修时，两个止回阀可以保证检修的安全，当生产过程中，止回阀出现故障也不会造成浓硫酸输送管道的腐蚀等问题，所述的浓硫酸输送管10设有泄压阀，当管道内压力过大可以泄压，避免造成迸射的安全事故。
优选地，所述的浓硫酸输送泵15为隔膜泵。
优选地，所述的浓硫酸输送管10为厚壁碳钢管，适用于浓硫酸输送距离100m以上、拐弯的地方比较多的情况。
优选地，所述的浓硫酸输送管10每25m设置法兰连接和截止阀门，便于检修。
优选地，所述的双氧水输送管11与双氧水储罐16连接，双氧水输送管11设有双氧水输送泵17，双氧水输送管11靠近管道混合器1的管体设有两道止回阀，止回阀防止由于压差出现液体逆向流，所述的双氧水输送管11设有泄压阀。
优选地，所述的双氧水输送泵17为隔膜泵。
优选地，所述的双氧水储罐16为深色罐体。
优选地，浓硫酸储罐14、双氧水储罐16周围均设有围堰，防止浓硫酸、双氧水出现泄漏时造成流淌。
优选地，所述的硫酸亚铁输送管13与加药池连接，硫酸亚铁输送管13设有硫酸亚铁输送泵，硫酸亚铁输送管13靠近循环泵9的管体设有止回阀，止回阀防止由于液体压差造成反流。
优选地，还包括通过管道依次连接的PH调节池18、絮凝池19、沉淀池20，所述的出液管12与PH调节池18连接。
优选地，所述的隔板5数量至少为4个。
优选地，所述的芬顿反应塔2内的下部设有布水器21，布水器21位于喇叭状端口上方，布水器21使得经过的液流均匀地引入塔内反应，从而提高芬顿反应效率。
优选地，所述的芬顿反应塔2内设有填料。
本发明系统的工作原理与工作过程：污水由污水管输送，经过管道混合器1，将浓硫酸、双氧水以及污水混合均匀；混合液由进液管3的喇叭状端口送入芬顿反应塔2内的底部；混合液从喇叭状端口出液时，被导流圆台4与隔板5组成的分隔结构分隔成若干股混合液流；混合液流遇到芬顿反应塔2底部阻挡，反向形成上升液体流，并从出液管12进入循环管8，混合液在经过循环管8时，硫酸亚铁输送管13不断送入硫酸亚铁，利用循环泵9叶轮的搅拌作用，使三种药剂混合，然后再送回芬顿反应塔2内的环形回液管6中；由喷液头7喷出液流与上升液体流充分混合，进入芬顿反应塔2里充分反应，大大提高了芬顿氧化反应效率，提高了药剂的重复利用率，印染废水中的COD得到更大的去除效率；
反应完毕后的液体送入PH调节池18调节PH值至7~8，然后送入絮凝池19中进行絮凝沉淀；再送入沉淀池20中静置、分层，上清液外排，沉淀污泥经浓缩、脱水得泥饼，泥饼外运。
基于芬顿反应的印染污水处理系统的方法，包括以下步骤：
（1）先将浓硫酸、双氧水分别加入污水中混合均匀，得混合液；
（2）再将混合液送至芬顿反应塔底部，混合液遇到芬顿反应塔底部阻挡，反向形成上升液体流并在芬顿反应塔内反应，再从芬顿反应塔上部流出芬顿反应塔，沿着循环管路，从芬顿反应塔下部流回芬顿反应塔内，形成混合液循环；其中，混合液流至芬顿反应塔外的循环管路时，在混合液中加入硫酸亚铁并混合均匀；
（3）取反应完毕后的液体先加PH调节剂，将PH值调节至7~8，然后加入絮凝剂、助凝剂进行絮凝沉淀；静置待分层后，上清液外排，沉淀污泥经浓缩、脱水得泥饼。
优选地，所述的PH调节剂为石灰乳，所述的助凝剂为PAM，所述的絮凝剂为PAC。
优选地，所述的上清液的COD小于50mg/L。
优选地，所述的浓硫酸的浓度为98%。
优选地，污水为棉、麻、化学纤维及其混纺产品的加工污水。
下面结合实施例1~实施例3对本发明作进一步说明。
实施例1
基于芬顿反应的印染污水处理系统的方法，包括以下步骤：
（1）先将浓硫酸、双氧水分别加入污水中混合均匀，得混合液；
（2）再将混合液送至芬顿反应塔底部，混合液遇到芬顿反应塔底部阻挡，反向形成上升液体流并在芬顿反应塔内反应，再从芬顿反应塔上部流出芬顿反应塔，沿着循环管路，从芬顿反应塔下部流回芬顿反应塔内，形成混合液循环；其中，混合液流至芬顿反应塔外的循环管路时，在混合液中加入硫酸亚铁并混合均匀；
（3）取反应完毕后的液体先加PH调节剂，将PH值调节至7，然后加入絮凝剂、助凝剂进行絮凝沉淀；静置待分层后，上清液外排，沉淀污泥经浓缩、脱水得泥饼。
实施例2
基于芬顿反应的印染污水处理系统的方法，包括以下步骤：
（1）先将浓硫酸、双氧水分别加入污水中混合均匀，得混合液；
（2）再将混合液送至芬顿反应塔底部，混合液遇到芬顿反应塔底部阻挡，反向形成上升液体流并在芬顿反应塔内反应，再从芬顿反应塔上部流出芬顿反应塔，沿着循环管路，从芬顿反应塔下部流回芬顿反应塔内，形成混合液循环；其中，混合液流至芬顿反应塔外的循环管路时，在混合液中加入硫酸亚铁并混合均匀；
（3）取反应完毕后的液体先加PH调节剂，将PH值调节至8，然后加入絮凝剂、助凝剂进行絮凝沉淀；静置待分层后，上清液外排，沉淀污泥经浓缩、脱水得泥饼。
实施例3
基于芬顿反应的印染污水处理系统的方法，包括以下步骤：
（1）先将浓硫酸、双氧水分别加入污水中混合均匀，得混合液；
（2）再将混合液送至芬顿反应塔底部，混合液遇到芬顿反应塔底部阻挡，反向形成上升液体流并在芬顿反应塔内反应，再从芬顿反应塔上部流出芬顿反应塔，沿着循环管路，从芬顿反应塔下部流回芬顿反应塔内，形成混合液循环；其中，混合液流至芬顿反应塔外的循环管路时，在混合液中加入硫酸亚铁并混合均匀；
（3）取反应完毕后的液体先加PH调节剂，将PH值调节至7.5，然后加入絮凝剂、助凝剂进行絮凝沉淀；静置待分层后，上清液外排，沉淀污泥经浓缩、脱水得泥饼。

Claims (10)

1.一种基于芬顿反应的印染污水处理系统，包括管道混合器（1）、芬顿反应塔（2），其特征在于所述的管道混合器（1）的主进液端连接污水管，进液管（3）的一端与管道混合器（1）的出液端连接，另一端呈喇叭状，且从芬顿反应塔（2）侧面下部伸至芬顿反应塔（2）内，喇叭状端口竖直朝下，与芬顿反应塔（2）底部中心相对应，喇叭状端口中心设有上窄下宽的导流圆台（4），导流圆台（4）与喇叭状端口内壁之间通过若干个隔板（5）连接，两相邻隔板（5）之间的距离相等，喇叭状端口相对的芬顿反应塔（2）侧壁设有环形回液管（6），回液管（6）内侧设有若干个喷液头（7），所述的芬顿反应塔（2）外侧设有循环管（8），循环管（8）一端与芬顿反应塔（2）侧面上部连接，另一端与环形回液管（6）的侧面连接，所述的循环管（8）设有循环泵（9），所述的管道混合器（1）的第一支进液端连接浓硫酸输送管（10），管道混合器（1）的第二支进液端连接双氧水输送管（11），所述的芬顿反应塔（2）侧面上部设有出液管（12），所述的环形回液管（6）靠近循环泵（9）吸水口的管体连有硫酸亚铁输送管（13）。
2.根据权利要求1所述的基于芬顿反应的印染污水处理系统，其特征在于所述的浓硫酸输送管（10）与浓硫酸储罐（14）连接，浓硫酸输送管（10）设有浓硫酸输送泵（15），浓硫酸输送管（10）靠近管道混合器（1）的管体设有两道止回阀，所述的浓硫酸输送管（10）设有泄压阀。
3.根据权利要求1所述的基于芬顿反应的印染污水处理系统，其特征在于所述的双氧水输送管（11）与双氧水储罐（16）连接，双氧水输送管（11）设有双氧水输送泵（17），双氧水输送管（11）靠近管道混合器（1）的管体设有两道止回阀，所述的双氧水输送管（11）设有泄压阀。
4.根据权利要求1所述的基于芬顿反应的印染污水处理系统，其特征在于所述的硫酸亚铁输送管（13）与加药池连接，硫酸亚铁输送管（13）设有硫酸亚铁输送泵，硫酸亚铁输送管（13）靠近循环泵（9）的管体设有止回阀。
5.根据权利要求1所述的基于芬顿反应的印染污水处理系统，其特征在于还包括通过管道依次连接的PH调节池（18）、絮凝池（19）、沉淀池（20），所述的出液管（12）与PH调节池（18）连接。
6.根据权利要求1所述的基于芬顿反应的印染污水处理系统，其特征在于所述的隔板（5）数量至少为4个。
7.根据权利要求1所述的基于芬顿反应的印染污水处理系统，其特征在于所述的芬顿反应塔（2）内的下部设有布水器（21），布水器（21）位于喇叭状端口上方。
8.一种根据权利要求1~7任一所述的基于芬顿反应的印染污水处理系统的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）先将浓硫酸、双氧水分别加入污水中混合均匀，得混合液；
（2）再将混合液送至芬顿反应塔底部，混合液遇到芬顿反应塔底部阻挡，反向形成上升液体流并在芬顿反应塔内反应，再从芬顿反应塔上部流出芬顿反应塔，沿着循环管路，从芬顿反应塔下部流回芬顿反应塔内，形成混合液循环；其中，混合液流至芬顿反应塔外的循环管路时，在混合液中加入硫酸亚铁并混合均匀；
（3）取反应完毕后的液体先加PH调节剂，将PH值调节至7~8，然后加入絮凝剂、助凝剂进行絮凝沉淀；静置待分层后，上清液外排，沉淀污泥经浓缩、脱水得泥饼。
9.根据权利要求8所述的基于芬顿反应的印染污水处理系统的方法，其特征在于所述的PH调节剂为石灰乳，所述的助凝剂为PAM，所述的絮凝剂为PAC。
10.根据权利要求8所述的基于芬顿反应的印染污水处理系统的方法，其特征在于所述的上清液的COD小于50mg/L。
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