CN208869460U - 一种应用双金属类芬顿催化剂的污水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种应用双金属类芬顿催化剂的污水处理装置，包括串联布置的预处理池、固定床催化填料反应池、pH调节池、厌氧生化池、好氧曝气池；预处理池设有污水进口、双氧水进口和pH调节剂进口，固定床催化填料反应池中的填料为双金属类芬顿催化剂，pH调节池设有pH调节剂进口，厌氧生化池中设有悬挂式厌氧接触填料，好氧曝气池中设有曝气管。本实用新型的优点在于：各处理单元模块化设计，数量灵活配置，适合不同浓度的污水处理。
Description
技术领域
本实用新型属于污水处理领域，具体涉及一种应用双金属类芬顿催化剂的污水处理装置。
背景技术
随着国家节能减排要求的日益提高，工业废水排放标准普遍提高。工业废水种类繁多，水质复杂，难降解物质多，应用常规物化、生物组合工艺难以达到高标准排放要求。芬顿氧化是以·OH为主的高级氧化工艺，理论上可无选择性地氧化废水中大部分有机物，因而在工业废水处理领域得到较为广泛的应用。
典型的芬顿试剂是以Fe2+催化剂，用H2O2对有机物质进行化学氧化，使其分解为无机态的方法。芬顿体系所产生的中间态活性物种羟基自由基(·OH)跟其它氧化剂相比，具有更高的氧化电极电位(E＝2.80V)，能无选择地与废水中的污染物反应，在使用过程中具有试剂无毒性，均相体系没有质量传输的阻碍，而且操作简单，相对投资小等优点，所以一直广泛地用于有毒有害废水的处理上。但是传统的芬顿反应也存在着H2O2利用率低、有机物降解不完全、产生大量铁泥、催化剂回收困难及出水色度增加等问题，而且催化剂还都存在易聚集与在水中分散性差的问题，成为其广泛应用的另一瓶颈。
实用新型内容
为克服上述技术问题，本实用新型提供了一种应用以海泡石为载体负载硫酸铁和二氧化锰的双金属类芬顿催化剂的污水处理装置。
为达到上述目的，本实用新型是通过以下的技术方案来实现的。
一种双金属类芬顿催化剂应用于污水处理的装置，包括串联布置的预处理池、固定床催化填料反应池、pH调节池、厌氧生化池、好氧曝气池；预处理池设有污水进口、双氧水进口和pH调节剂进口，固定床催化填料反应池中的填料为双金属类芬顿催化剂，pH调节池设有pH调节剂进口，厌氧生化池中设有悬挂式厌氧接触填料，好氧曝气池中设有曝气管。
进一步地在所述固定床催化填料反应池中填料的进水端设有布水板。
进一步地所述预处理池和pH调节池中设有折流挡板。实现出水和pH调节剂的充分混合。
进一步地所述厌氧生化池至少为两个串联，相邻两个厌氧生化池中液体流向相反。
进一步地在所述厌氧生化池底部出口处设有折流板，折流板边缘折起45度。折板边缘折起45度，将进水引向流室中心，实现布水的均匀性，导流板增加折角可以使水流流向升流区的中心部分，从而增加水力搅拌作用。
进一步地所述好氧曝气池为多个并列串联，相邻两个好氧曝气池中液体流向相反。
进一步地在所述好氧曝气池后串联好氧MBR池。
进一步地所述固定床催化填料反应池至少有两个串联，相邻两个固定床催化填料反应池中液体流向相反，在固定床催化填料反应池中填料的进水端设有布水板，所述预处理池位于首个固定床催化填料反应池下方，所述pH调节池位于最后一个固定床催化填料反应池下方，形成预处理及类芬顿催化模块；单个厌氧生化池为厌氧生化模块，单个好氧曝气池为好氧曝气模块，好氧MBR池为好氧MBR模块，模块之间设有改变水流方向的导水模块，各模块外形尺寸匹配，相互之间为活动连接。水流方向以上流向进入首个固定床催化填料反应池和好氧MBR池，以下流向进入首个厌氧生化池和首个好氧曝气池。根据污水中污染物含量的高低，灵活配置固定床催化填料反应池的数量，通过双金属类芬顿催化剂填料的催化还原与催化氧化的协同作用，降低工业废水的有机物浓度，然后再通过布水板以反方向流进入下一个固定床催化填料反应池，进一步降低工业废水的有机物浓度。可根据污水浓度的情况确定各模块的数量快速组装。
有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点在于：各处理单元模块化设计，数量灵活配置，适合不同浓度的污水处理。
附图说明
图1预处理及类芬顿催化模块结构示意图；
图2实施例1的污水处理的装置机构示意图；
图3实施例2的污水处理的装置机构示意图；
其中，1.预处理池；2.固定床催化填料反应池；3.pH调节池；4.厌氧生化池；5.好氧生化池；6.好氧MBR池；7.双金属类芬顿催化剂填料；8.悬挂式厌氧接触填料；9.曝气管；10.污水进口；11.双氧水进口；12.pH调节剂进口，13.布水板；14.折流挡板，15.折流板；16.导水模块；图中带箭头线段表示水流方向。
具体实施方式
下面结合实例对本实用新型作进一步的详细说明。本实用新型所用的原料均为市售产品。
实施例1
一种应用双金属类芬顿催化剂的污水处理方法，包括以下步骤：
1)将污水与双氧水和pH调节剂通入预处理反应池混合，调节pH值在5-7之间；
2)将预处理后的污水通入固定床催化填料反应池2，固定床催化填料反应池2中安放双金属类芬顿催化剂填料7；
3)固定床催化填料反应池2的出水进入pH调节池3，通入pH调节剂将pH值调到6-7之间；
4)pH调节池3的出水进入厌氧生化池4，厌氧生化池4中设有悬挂式厌氧接触填料8；
5)厌氧生化池4的出水进入好氧曝气池5，好氧曝气池5中设有曝气管9，其出水即为处理后的污水。
双金属类芬顿催化剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将海泡石浸泡于1.5mol/L硝酸溶液中，浸泡的温度保持在45℃，浸泡4h，过滤后用水清洗至中性，烘干；
2)将0.4mol/L的硝酸铁与0.4mol/L硫酸锰溶液按体积比1:1混合，将混合后的溶液再与1.0mol/L的尿素溶液按体积比1:1混合，制成混合溶液；
3)将酸化后的海泡石浸泡于混合溶液中，投加比例为每升混合溶液加50g海泡石，先置于100℃恒温摇床中22.5h，再取出冷却陈化2.5h；
4)过滤后用水清洗至中性，烘干，研磨至150目，得催化剂前驱物；
5)将催化剂前驱物于300℃煅烧2.5h，得双金属类芬顿催化剂。
一种应用双金属类芬顿催化剂的污水处理装置，包括串联布置的预处理池1、固定床催化填料反应池2、pH调节池3、厌氧生化池4、好氧曝气池5；预处理池1设有污水进口10、双氧水进口11和pH调节剂进口，固定床催化填料反应池2中的填料为双金属类芬顿催化剂，pH调节池3设有pH调节剂进口，厌氧生化池4中设有悬挂式厌氧接触填料8，好氧曝气池5中设有曝气管9。
如图1、2所示，两个固定床催化填料反应池2并列串联，预处理池1位于首个固定床催化填料反应池2下方，预处理池1中安装折流挡板14，污水经过预处理区，混合双氧水、酸或碱，调节pH值在5-7之间，通过布水板13，以上向流方式进入首个固定床催化填料反应池2，再以下向流方式进入第二个固定床催化填料反应池2，pH调节池3位于第二个固定床催化填料反应池2下方，pH调节池3中安装有折流挡板14，出水进入pH调节区，加入酸或碱以折流板15整流混合，将pH值调到6-7之间，出水通过导水模块16以下流向进入厌氧生化池4，厌氧生化池4为两个并列串联，在厌氧生化池4底部出口处设有折流板15，折流板15边缘折起45度，池中填料为悬挂式厌氧接触填料8，水流以下流向进入首个厌氧生化池4，再以上流向进入第二个厌氧生化池4，出水再经过导水模块16以下流向进入好氧曝气池5中，好氧曝气池5为两个并列串联，两个好氧曝气池5中间底部以过水孔连同。
预处理池1和固定床催化填料反应池2、pH调节池3组成预处理及类芬顿催化模块，单个厌氧生化池4为厌氧生化模块，单个好氧曝气池5为好氧曝气模块，还设有改变水流方向的导水模块16，各模块外形尺寸匹配，相互之间为活动连接。可根据污水浓度的情况确定各模块的数量快速组装。
用于某制药厂废水处理，进水流速1m3/h，处理结果见下表；
实施例2
一种应用双金属类芬顿催化剂的污水处理方法，包括以下步骤：
1)将污水与双氧水和pH调节剂通入预处理反应池混合，调节pH值在5-7之间；
2)将预处理后的污水通入固定床催化填料反应池2，固定床催化填料反应池2中安放双金属类芬顿催化剂填料7；
3)固定床催化填料反应池2的出水进入pH调节池3，通入pH调节剂将pH值调到6-7之间；
4)pH调节池3的出水进入厌氧生化池4，厌氧生化池4中设有悬挂式厌氧接触填料8；
5)厌氧生化池4的出水进入好氧曝气池5，好氧曝气池5中设有曝气管9，其出水即为处理后的污水。
双金属类芬顿催化剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将海泡石浸泡于2mol/L硝酸溶液中，浸泡的温度保持在40℃，浸泡5h，过滤后用水清洗至中性，烘干；
2)将0.4mol/L的硝酸铁与0.4mol/L硫酸锰溶液按体积比1:2混合，将混合后的溶液再与1.0mol/L的尿素溶液按体积比1:1混合，制成混合溶液；
3)将酸化后的海泡石浸泡于混合溶液中，投加比例为每升混合溶液加40g海泡石，先置于100℃恒温摇床中3h，再取出冷却陈化2h；
4)过滤后用水清洗至中性，烘干，研磨至100目，得催化剂前驱物；
5)将催化剂前驱物于250℃煅烧3h，得双金属类芬顿催化剂。
一种应用双金属类芬顿催化剂的污水处理装置，包括串联布置的预处理池1、固定床催化填料反应池2、pH调节池3、厌氧生化池4、好氧曝气池5；预处理池1设有污水进口10、双氧水进口11和pH调节剂进口，固定床催化填料反应池2中的填料为双金属类芬顿催化剂，pH调节池3设有pH调节剂进口，厌氧生化池4中设有悬挂式厌氧接触填料8，好氧曝气池5中设有曝气管9。
如图1、3所示，2个固定床催化填料反应池2并列串联，预处理池1位于首个固定床催化填料反应池2下方，预处理池1中安装折流挡板14，污水经过预处理区，混合双氧水、酸或碱，调节pH值在5-7之间，通过布水板13，以上向流方式进入首个固定床催化填料反应池2，再以下向流方式进入第二个固定床催化填料反应池2，pH调节池3位于第二个固定床催化填料反应池2下方，pH调节池3中安装有折流挡板14，出水进入pH调节区，加入酸或碱以折流板15整流混合，将pH值调到6-7之间，出水通过导水模块16以下流向进入厌氧生化池4，厌氧生化池4为两个并列串联，在厌氧生化池4底部出口处设有折流板15，折流板15边缘折起45度，池中填料为悬挂式厌氧接触填料8，水流以下流向进入首个厌氧生化池4，再以上流向进入第二个厌氧生化池4，出水再经过导水模块16以下流向进入好氧曝气池5中，好氧曝气池5后设有好氧MBR池6，好氧曝气池5与好氧MBR池6中间底部以过水孔连同。
预处理池1和固定床催化填料反应池2、pH调节池3组成预处理及类芬顿催化模块，单个厌氧生化池4为厌氧生化模块，单个好氧曝气池5为好氧曝气模块，好氧MBR池6为好氧MBR模块，还设有改变水流方向的导水模块16，各模块外形尺寸匹配，相互之间为活动连接。可根据污水浓度的情况确定各模块的数量快速组装。
用于某制药厂废水处理，进水流速3m3/h，处理结果见下表；
实施例3
一种应用双金属类芬顿催化剂的污水处理方法，包括以下步骤：
1)将污水与双氧水和pH调节剂通入预处理反应池混合，调节pH值在5-7之间；
2)将预处理后的污水通入固定床催化填料反应池2，固定床催化填料反应池2中安放双金属类芬顿催化剂填料7；
3)固定床催化填料反应池2的出水进入pH调节池3，通入pH调节剂将pH值调到6-7之间；
4)pH调节池3的出水进入厌氧生化池4，厌氧生化池4中设有悬挂式厌氧接触填料8；
5)厌氧生化池4的出水进入好氧曝气池5，好氧曝气池5中设有曝气管9，其出水即为处理后的污水。
双金属类芬顿催化剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将海泡石浸泡于1mol/L硝酸溶液中，浸泡的温度保持在50℃，浸泡3h，过滤后用水清洗至中性，烘干；
2)将0.4mol/L的硝酸铁与0.4mol/L硫酸锰溶液按体积比2:1混合，将混合后的溶液再与1.0mol/L的尿素溶液按体积比1:1混合，制成混合溶液；
3)将酸化后的海泡石浸泡于混合溶液中，投加比例为每升混合溶液加60g海泡石，先置于100℃恒温摇床中2h，再取出冷却陈化3h；
4)过滤后用水清洗至中性，烘干，研磨至200目，得催化剂前驱物；
5)将催化剂前驱物于350℃煅烧2h，得双金属类芬顿催化剂。
一种双金属类芬顿催化剂应用于污水处理的装置，与实施列2基本相同，所不同的是，固定床催化填料反应池2有四个，相邻两个固定床催化填料反应池2中液体流向相反，出水通过导水模块16以下流向进入厌氧生化池4，厌氧生化池4有四个，出水以上流向进入好氧曝气，好氧曝气池5有三个，相邻两个好氧曝气池5中液体流向相反，最后出水进入好氧MBR模块处理。
用于某制药厂废水处理，进水流速10m3/h，处理结果见下表；
本发明按照上述实施例进行了说明，应当理解，上述实施例不以任何形式限定本发明，凡采用等同替换或等效变换方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种应用双金属类芬顿催化剂的污水处理装置，其特征在于，包括串联布置的预处理池、固定床催化填料反应池、pH调节池、厌氧生化池、好氧曝气池；预处理池设有污水进口、双氧水进口和pH调节剂进口，固定床催化填料反应池中的填料为双金属类芬顿催化剂，pH调节池设有pH调节剂进口，厌氧生化池中设有悬挂式厌氧接触填料，好氧曝气池中设有曝气管。
2.根据权利要求1中所述的一种应用双金属类芬顿催化剂的污水处理装置，其特征在于，在所述固定床催化填料反应池中填料的进水端设有布水板。
3.根据权利要求1中所述的一种应用双金属类芬顿催化剂的污水处理装置，其特征在于，所述预处理池和pH调节池中设有折流挡板。
4.根据权利要求1中所述的一种应用双金属类芬顿催化剂的污水处理装置，其特征在于，所述厌氧生化池至少为两个串联，相邻两个厌氧生化池中液体流向相反。
5.根据权利要求1中所述的一种应用双金属类芬顿催化剂的污水处理装置，其特征在于，在所述厌氧生化池底部出口处设有折流板，折流板边缘折起45度。
6.根据权利要求1中所述的一种应用双金属类芬顿催化剂的污水处理装置，其特征在于，所述好氧曝气池为多个并列串联，相邻两个好氧曝气池中液体流向相反。
7.根据权利要求1中所述的一种应用双金属类芬顿催化剂的污水处理装置，其特征在于，在所述好氧曝气池后串联好氧MBR池。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的一种应用双金属类芬顿催化剂的污水处理装置，其特征在于，所述固定床催化填料反应池至少有两个串联，相邻两个固定床催化填料反应池中液体流向相反，在固定床催化填料反应池中填料的进水端设有布水板，所述预处理池位于首个固定床催化填料反应池下方，所述pH调节池位于最后一个固定床催化填料反应池下方，形成预处理及类芬顿催化模块；单个厌氧生化池为厌氧生化模块，单个好氧曝气池为好氧曝气模块，好氧MBR池为好氧MBR模块，模块之间设有改变水流方向的导水模块，各模块外形尺寸匹配，相互之间为活动连接。
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| CN201821431971.1U CN208869460U (zh) | 2018-09-03 | 2018-09-03 | 一种应用双金属类芬顿催化剂的污水处理装置 |
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| CN110372152A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-10-25 | 北京环球中科水务科技有限公司 | 一种智能式模块化新型污水一体化设备 |
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| CN110372152A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-10-25 | 北京环球中科水务科技有限公司 | 一种智能式模块化新型污水一体化设备 |
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