在目前的芬頓類處理工藝中,還存在以下問題:成本高、易形成二次污染;H2O2利用率低;Fenton體系pH適用范圍窄。
芬頓反應器發明的目的就是為了解決現有技術中存在的這些問題,提供一種基于芬頓技術的污水處理系統及其處理方法。這個發明的目的是通過以下技術方案來實現的:
基于芬頓技術的污水處理系統,包括依次連接的砂濾罐,具有截留污水中的污染物的結構;芬頓反應器,通過芬頓反應對經過其內的污水進行處理,具體是以活性炭作為催化劑與過氧化氫反應生成羥基自由基以對污水中的污染物進行降解;反應池,用于去除芬頓反應器中多余的過氧化氫;清水池,用于調節其內污水的PH值。優選的,所述的基于芬頓技術的污水處理系統中,所述砂濾罐與芬頓反應器之間的管道上設置有用于添加過氧化氫的加料口及位于所述加料口后端的管道混合器。優選的,所述的基于芬頓技術的污水處理系統中,所述芬頓反應器是光助芬頓反應器。優選的,所述的基于芬頓技術的污水處理系統中,所述芬頓反應器中的一組UV燈嵌入在活性炭中,其中一個UV燈與反應器共軸,其他UV燈呈圓形分布且以芬頓反應器的軸線為圓心。優選的,所述的基于芬頓技術的污水處理系統中,所述反應池內設置有攪拌器。
芬頓反應器發明技術方案的優點主要體現在:本方案設計精巧,結構簡單,活性炭既作為吸附劑也作為催化劑,一來通過吸附作用使污染物吸附在活性炭表面,形成富集,減少污染物的含量;同時活性炭催化H2O2形成·OH自由基,充分與污染物反應、降解,大大提高反應效率,并且,活性炭在反應過程中不作為反應物參加反應,活性炭的量不會隨反應減少,因此大大降低了藥劑使用量,省去了反復添加藥劑的繁瑣操作,同時減少污泥產量,降低了運行成本。本技術直接使用商用活性炭即可,不需要制備,解決了傳統非均相Fenton技術使用的催化劑制備成本較高,易于獲取、便于應用且降低了使用成本。采用活性炭催化和UV結合,拓寬了反應體系的pH適用范圍,在中性條件下就能達到較好的處理效果。將過氧化氫的添加口設置在管道上,能夠簡化芬頓反應器的結構,同時通過混合器在進入芬頓反應器之間實現均勻混合,有利于后續在反應時使生成的·OH自由基均勻的分布在污水的區域,從而實現各污水各區域污染物的充分降解,改善處理效果,結合加管路,可以降低加藥難度及操作危險性,實現效率和安全性的統一。另外,相對于通過物體負載金屬或金屬氧化物作為催化劑的類芬頓技術,提高了催化劑的穩定性,不需要擔心因金屬流失而導致催化劑催化效果下降,并且避免了金屬離子的二次污染。增加UV系統,利用UV和活性炭對過氧化氫催化分解存在協同效應,可提高H2O2的利用率,并使得氧化能力增強,在處理高濃度、難降解和有毒有害廢水方面表現出更多優勢;另外,通過UV燈管的合理分布,能夠有效的實現均勻的協同的作用,以改善協同效果。