CN208135924U - 光催化芬顿法废水处理系统 - Google Patents
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Abstract
一种光催化芬顿法废水处理系统，包括：光催化芬顿池，所述光催化芬顿池具有出水口的进水口；亚铁离子供应设备，所述亚铁离子供应设备通过导管向所述光催化芬顿池供应亚铁离子；过氧化氢供应设备，所述过氧化氢供应设备通过导管向所述光催化芬顿池供应过氧化氢；还包括光催化发生器，所述光催化发生器通过导气管向所述光催化芬顿池供应气体，所述气体包含羟基自由基；所述光催化芬顿池底部还连入曝气管，所述曝气管位于所述光催化芬顿池内的部分连接多个曝气头。所述系统提高高浓度废水处理效果，同时降低高浓度废水处理过程的加药成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及环保领域，尤其涉及一种光催化芬顿法废水处理系统。
背景技术
高浓度废水是以有机污染物为主的废水。高浓度废水多由造纸、皮革及食品等行业排出，这些行业产生的废水中，含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白和纤维素等有机物，易造成水质富营养化，如果直接排放，会造成严重污染，危害比较大。
传统的高浓度废水处理方法包括生物处理法、物化法和化学法等。这些方法难降解高浓度废水，没有办法满足越来越高的环保要求，因此，需要技术革新。
实用新型内容
本实用新型解决的问题是提供一种光催化芬顿法废水处理系统，以更好地实现对高浓度废水的处理。
为解决上述问题，本实用新型提供了一种光催化芬顿法废水处理系统，包括：光催化芬顿池，所述光催化芬顿池具有出水口的进水口；亚铁离子供应设备，所述亚铁离子供应设备通过导管向所述光催化芬顿池供应亚铁离子；过氧化氢供应设备，所述过氧化氢供应设备通过导管向所述光催化芬顿池供应过氧化氢；光催化发生器，所述光催化发生器通过导气管向所述光催化芬顿池供应气体，所述气体包含羟基自由基；所述光催化芬顿池底部还连入曝气管，所述曝气管位于所述光催化芬顿池内的部分连接多个曝气头。
可选的，所述曝气管通过曝气支架连接所述曝气头，所述曝气管连接多个所述曝气支架，每个所述曝气支架连接多个所述曝气头。
可选的，全部所述曝气头具有统一的曝气朝向。
可选的，所述光催化芬顿池底部还具有布水器。
可选的，所述导气管位于所述光催化芬顿池的部分具有多个开孔，所述开孔位于所述布水器上方。
可选的，所述光催化发生器包括阳极、阴极、灯管和催化剂层，所述催化剂层倾位于所述催化发生器底部。
可选的，所述灯管为UV灯管。
可选的，所述亚铁离子供应设备与所述光催化芬顿池之间的导管上具有第一加药泵；所述过氧化氢供应设备与所述光催化芬顿池之间的导管上具有第二加药泵。
可选的，所述光催化芬顿池还包括溢流堰，所述溢流堰连接于所述出水口下方的侧壁，所述溢流堰的上边缘高于所述出水口。
可选的，所述光催化芬顿池的池体为玻璃钢。
本实用新型的一个技术方案中，采用了芬顿氧化技术。芬顿氧化技术是以芬顿试剂进行化学氧化的废水处理方法。但又是在芬顿反应池的基础上形成一种光催化芬顿池，此时是加入光催化氧化技术。通过光催化发生器中光催化氧化产生的羟基自由基，以及芬顿反应本身强大的氧化能力，提高废水处理效果，同时降低废水处理过程的加药成本。
同时，光催化与芬顿法一起协调作用，将催化剂均匀的安装在光催化反应器的底部，光源与催化剂接触面积增大，提高催化剂的活化性能，光催化与芬顿试剂的氧化耦合，有效的提高了高浓度废水的矿化去除率。
所述系统能够降低了亚铁离子的用量，保持过氧化氢较高的利用效率，光催化发生器中产生的气体与导入池中的亚铁离子对过氧化氢的催化分解存在协同效应，使过氧化氢快速分解，产生强化性物质，降低废水浓度。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的光催化芬顿法废水处理系统示意图。
具体实施方式
现有芬顿法的相应处理系统中，要求前端污染物浓度要低，并且系统产生的污泥量多，清理的成本增大，且容易反色，双氧水与硫酸亚铁的投加量与投加比例控制不好，或者，三价铁不沉淀，从而容易导致废水呈现出微黄色或黄褐色。因此，现有的相应系统有待改进。
为此，本实用新型提供一种新的高浓度废水处理系统，即光催化芬顿法废水处理系统，以解决上述存在的不足。
为更加清楚的表示，下面结合附图对本实用新型做详细的说明。
本实用新型实施例提供一种光催化芬顿法废水处理系统，包括光催化芬顿池110、亚铁离子供应设备160、过氧化氢供应设备170和光催化发生器150。光催化芬顿池110具有出水口112的进水口111。亚铁离子供应设备160通过导管(未标注)向光催化芬顿池110供应亚铁离子。过氧化氢供应设备170通过导管(未标注)向光催化芬顿池110供应过氧化氢。光催化发生器150通过导气管155向光催化芬顿池110供应气体，所述气体包含羟基自由基(·OH)。光催化芬顿池110底部还连入曝气管130，曝气管130位于光催化芬顿池110内的部分连接多个曝气头132。曝气管130位于光催化芬顿池110外的一端连接至曝气机(未示出)。
本实施例中，曝气管130通过曝气支架131连接曝气头132，曝气管130连接多个曝气支架131，每个曝气支架131连接多个曝气头132。并且，全部曝气头132具有统一的曝气朝向。当全部曝气头132具有统一的曝气朝向时，在曝气过程中，还能够使池中的液体(高浓度废水)按一定方向运动，从而使液体的处理更加均匀。
本实施例中，光催化芬顿池110底部还具有布水器120。布水器120同样用于使得液体旋转，从而使得相应的处理更加均匀。同时，布水器120与上述多个曝气头132之间还具有协同作用。
本实施例中，导气管155位于光催化芬顿池110的部分具有多个开孔(未标注)，所述开孔位于布水器120上方。所述开孔用于将上述光催化发生器150产生的所述气体引入光催化芬顿池110的液体中。同时，所述气体本身也有曝气的作用，因此，这些所述开孔与布水器120之间也有协同作用。
本实施例中，光催化发生器150包括阳极151、阴极152、灯管153和催化剂层154。其中，灯管153为UV(紫外)灯管。
催化剂层154位于光催化发生器150底部。催化剂层154可以采用锐态TiO2，因为，光催化氧化采用锐态TiO2，能够促进羟基自由基的生成。后续的催化剂(锐态TiO2)可以回收，能够实现催化剂循环利用。
本实施例中，亚铁离子供应设备160与光催化芬顿池110之间的所述导管上具有第一加药泵161。过氧化氢供应设备170与光催化芬顿池110之间的所述导管上具有第二加药泵171。第一加药泵161和第二加药泵171可以分别控制亚铁离子(可以由硫酸亚铁溶液提供)和过氧化氢的加入量。
本实施例中，光催化芬顿池110还包括溢流堰140，溢流堰140连接于出水口112下方的侧壁，溢流堰140的上边缘高于出水口112。溢流堰140的设置使得整个光催化芬顿池110能够均匀出水。
本实施例中，光催化芬顿池110的池体为玻璃钢，采用玻璃钢目的是为了防腐。
本实施例所提供的系统采用了芬顿(Fenton)氧化技术。芬顿氧化技术是以芬顿试剂进行化学氧化的废水处理方法。芬顿试剂是由过氧化氢(H2O2)和亚铁离子(Fe2+)混合而成的一种氧化能力很强的氧化剂。其氧化机理主要是在酸性条件下(一般pH<3.5)，利用亚铁离子作为过氧化氢的催化剂，生成具有很强氧化电性且反应活性很高的羟基自由基＝，羟基自由基在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏，最终氧化分解。同时亚铁离子被氧化成铁离子(Fe3+)，产生混凝沉淀，将大量有机物凝结而去除。芬顿氧化法可有效地处理含硝基苯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等有机物的废水以及用于废水的脱色、除恶臭。
本实施例所提供的系统，又是在芬顿反应池的基础上形成一种光催化芬顿池110，此时是加入光催化氧化技术。通过光催化发生器150中光催化氧化产生的羟基自由基，以及芬顿反应本身强大的氧化能力，提高废水处理效果，同时降低废水处理过程的加药成本。光催化与芬顿法一起协调作用，将催化剂均匀的安装在光催化反应器的底部，光源与催化剂接触面积增大，提高催化剂的活化性能，光催化与芬顿试剂的氧化耦合，有效的提高了高浓度废水的矿化去除率。
由上述可知，本实施例所提供的系统中，由于增加光催化发生器150，能够降低了亚铁离子的用量，保持过氧化氢较高的利用效率，光催化发生器150中产生的气体(紫外光参与产生的气体)与导入池中的亚铁离子对过氧化氢的催化分解存在协同效应，使过氧化氢快速分解，产生强化性物质，降低废水浓度。
在本实施例所提供的系统中，还设置了相应的曝气管130和曝气头132等结构，以进行相应的曝气，在光催化氧化与芬顿氧化结构的过程中，控制过氧化氢与亚铁离子的配比与曝气时间是难点，也是一个改进处理结果的关键。
虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (10)
1.一种光催化芬顿法废水处理系统，包括：
光催化芬顿池，所述光催化芬顿池具有出水口的进水口；
亚铁离子供应设备，所述亚铁离子供应设备通过导管向所述光催化芬顿池供应亚铁离子；
过氧化氢供应设备，所述过氧化氢供应设备通过导管向所述光催化芬顿池供应过氧化氢；
其特征在于，
还包括光催化发生器，所述光催化发生器通过导气管向所述光催化芬顿池供应气体，所述气体包含羟基自由基；
所述光催化芬顿池底部还连入曝气管，所述曝气管位于所述光催化芬顿池内的部分连接多个曝气头。
2.根据权利要求1所述的光催化芬顿法废水处理系统，其特征在于，所述曝气管通过曝气支架连接所述曝气头，所述曝气管连接多个所述曝气支架，每个所述曝气支架连接多个所述曝气头。
3.根据权利要求2所述的光催化芬顿法废水处理系统，其特征在于，全部所述曝气头具有统一的曝气朝向。
4.根据权利要求1所述的光催化芬顿法废水处理系统，其特征在于，所述光催化芬顿池底部还具有布水器。
5.根据权利要求4所述的光催化芬顿法废水处理系统，其特征在于，所述导气管位于所述光催化芬顿池的部分具有多个开孔，所述开孔位于所述布水器上方。
6.根据权利要求1所述的光催化芬顿法废水处理系统，其特征在于，所述光催化发生器包括阳极、阴极、灯管和催化剂层，所述催化剂层倾位于所述催化发生器底部。
7.根据权利要求6所述的光催化芬顿法废水处理系统，其特征在于，所述灯管为UV灯管。
8.根据权利要求1所述的光催化芬顿法废水处理系统，其特征在于，所述亚铁离子供应设备与所述光催化芬顿池之间的导管上具有第一加药泵；所述过氧化氢供应设备与所述光催化芬顿池之间的导管上具有第二加药泵。
9.根据权利要求1所述的光催化芬顿法废水处理系统，其特征在于，所述光催化芬顿池还包括溢流堰，所述溢流堰连接于所述出水口下方的侧壁，所述溢流堰的上边缘高于所述出水口。
10.根据权利要求1所述的光催化芬顿法废水处理系统，其特征在于，所述光催化芬顿池的池体为玻璃钢。
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20181123 |