权利要求
1.一种高浓度难降解有机废水预处理电芬顿装备，包括电芬顿处理箱，所述电芬顿处理箱内腔中心位置布置有一个分区隔板(15)，所述分区隔板(15)两侧的电芬顿处理箱中分别设有进水隔板(13)和出水隔板(14);
其特征在于：所述进水隔板(13)与分区隔板(15)之间构建了第一反应区(19)，所述出水隔板(14)和分区隔板(15)之间构建了第二反应区(20)，所述进水隔板(13)与电芬顿处理箱内壁构成了进水配水槽(9)，所述进水配水槽(9)中设有阳极板组，所述出水隔板(14)与电芬顿处理箱内壁构成了出水集水槽(10)，所述出水集水槽(10)位置设有阴极板组，阴极板组和阳极板组构成了
电化学处理单元，第一反应区(19)装填的为铁碳类催化剂，第二反应区(20)装填的为芬顿专用催化剂，所述电芬顿处理箱上端口配合设有反应器盖板(22)。
2.根据权利要求1所述的高浓度难降解有机废水预处理电芬顿装备，其特征在于，所述第一反应区(19)位置布置有多个平行设置的第一反应区导配水板(16)，所述第二反应区(20)位置布置有多个平行设置的第二反应区导配水板(17)，第一反应区导配水板(16)和第二反应区导配水板(17)的设置将反应区域进行分割引导。
3.根据权利要求1所述的高浓度难降解有机废水预处理电芬顿装备，其特征在于，所述进水隔板(13)位置设有对水流阻挡的进水挡板(11)，所述出水隔板(14)位置设有对水流阻挡出水挡板(12)。
4.根据权利要求1所述的高浓度难降解有机废水预处理电芬顿装备，其特征在于，所述电芬顿处理箱外侧还设有溢流管(18)。
5.根据权利要求1所述的高浓度难降解有机废水预处理电芬顿装备，其特征在于，所述第一反应区(19)和第二反应区(20)位置还设有用于向其内部吹气的曝气组件，所述曝气组件包括曝气导管，曝气导管布置在第一反应区(19)和第二反应区(20)所在的电芬顿处理箱内底部，位于第一反应区(19)和第二反应区(20)的曝气导管表面分布有多个压缩空气释放器(8)，所述曝气导管另一端沿着电芬顿处理箱内壁延伸至外端，所述曝气导管外端通过压缩空气入口(7)与供气设备连接。
6.根据权利要求1所述的高浓度难降解有机废水预处理电芬顿装备，其特征在于，所述进水隔板(13)、出水隔板(14)、分区隔板(15)均为带孔的格栅板，上覆小孔塑料网。
7.根据权利要求1所述的高浓度难降解有机废水预处理电芬顿装备，其特征在于，所述电芬顿处理箱底部一侧还设有放空管(21)。
8.根据权利要求1所述的高浓度难降解有机废水预处理电芬顿装备，其特征在于，所述阴极板组包括对称设置在出水集水槽(10)两侧的插槽，该插槽中配合设有一个阴极板(4)，所述电芬顿处理箱外侧设有与出水集水槽(10)位置相对应的阴极接线柱(6)，所述阴极接线柱(6)的内端延伸至出水集水槽(10)中并与阴极板(4)滑动接触。
9.根据权利要求1所述的高浓度难降解有机废水预处理电芬顿装备，其特征在于，所述阳极板组包括对称设置在进水配水槽(9)两侧的插槽，插槽中配合设有一个阳极板(3)，所述电芬顿处理箱外侧设有与进水配水槽(9)位置相对应的阳极接线柱(5)，所述阳极接线柱(5)的内端延伸至进水配水槽(9)中并与阳极板(3)滑动接触。
10.一种权利要求1-9任一项所述的高浓度难降解有机废水预处理电芬顿装备的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：污水经进水管(1)进入电芬顿装备的进水配水槽(9)，然后经过进水挡板(11)、进水隔板(13)进入第一反应区(19);然后经第一反应区导配水板(16)，将水均匀投配于第一反应区(19)中;
步骤二：污水首先在第一反应区(19)中进行电化学反应，反应完毕后污水经分区隔板(15)进入第二反应区(20)，然后经第二反应区导配水板(17)，将水均匀投配于第二反应区(20)中;
步骤三：污水在第二反应区(20)中进行电化学反应，完毕后，经出水隔板(14)、出水挡板(12)，流入出水集水槽(10)，然后经出水管(2)排出。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及
污水处理技术领域，特别是指高浓度难降解有机废水预处理电芬顿装备及方法。
背景技术
[0002]在处理污水的时候会用到芬顿氧化法和非均相电催化氧化：
1、芬顿氧化法是在酸性(pH3~4)条件下，其H2O2在Fe2+存在下生成强氧化能力的羟基自由基，并引发更多其他活性氧，以实现对有机物的降解，其氧化过程为链式反应;其中以羟基自由基产生作为链的开始，而其他活性氧和反应中间体构成了链的节点，各活性氧被消耗，反应链终止。
[0003]芬顿法处理污水具有效果好，一次性投资低等优点。
[0004]2、非均相电催化氧化：从电解原理出发，依靠电解槽阴、阳极板上发生的氧化、还原反应来降解污水中有机污染物。污水中的有机污染物在电极上发生的化学反应包括直接电解及间接电解两种。
[0005]采用在阴、阳电极板之间装填特定具有催化活性的固体颗粒材料的方法，就构成了非均相电催化氧化，填充物同时起到催化作用以及作为粒子电极的作用。采用非均相电催化氧化的方法，电解槽中会产生大量高氧化性能的羟基自由基，其氧化性能仅次于氟。污水中的各种有机污染物质均能被有效的破坏结构、降低生物毒性、通过化学燃烧降低浓度甚至达到无机化的目的。
[0006]非均相电催化氧化具有处理效果好、电耗相对直接电解法较低、污泥产生量少、操作简单、适应范围广等优点。
[0007]但是，芬顿氧化法处理污水，具有如下缺点：药剂投加种多、药剂投加量大芬顿反应过程中，需要加入酸(pH3~4)、硫酸亚铁、双氧水、碱(回调至pH7-8左右)等药剂，投加种类多，投加量大。污泥产生量大，亚铁离子的加入，会产生大量的含铁污泥。操作复杂;由于投加药剂的种类多、投药量大，因此操作工作量大而复杂;难以根据进水浓度的变化适时调整投药量而保持处理效果稳定;由于进水浓度一般是时刻在变化的，而投药量却难以根据进水浓度的变化作出适时的调整，因此，难以保证处理效果的稳定性;运行成本高，且由于药剂全用量大、污泥产生量多，因此运行成本也较高;反应速度较慢：芬顿法处理污水，一般需4-6小时的反应时间。
[0008]非均相电催化氧化处理污水，具有如下缺点：催化剂层容易堵塞，造成电解槽内污水短流;由于催化剂层粒径较小，除对电解反应起到催化作用外，还能对污水起过滤作用，因此，使用时间久了容易造成催化剂层堵塞、短流，进而造成出水水质下降;且需采用压力进水：非均相电催化氧化一般采用压力进水，上向流模式，污水提升能耗较大;设备维护工作量大：由于催化剂层与电极板是相互接触压紧的状态，因此，当需要更换电极板时，需要将电解槽内的催化剂层全部清出来方可进行，由于电解槽内空间较小，通常只能采用人工清理，维护工作量大;当需要达到良好的处理效果时，通常需要采用多级电解槽串联的模式：若非均相电催化氧化需达到良好的有机污染物的去除效果，通常需要采用二级、三级或多级串联的模式。这样造成了能耗以及一次性设备投资成本的增加。
[0009]基于此，现在提供一种高浓度难降解有机废水预处理电芬顿装备及方法，可以消除现有装置存在的弊端。
发明内容
[0010]本发明的目的在于提供一种高浓度难降解有机废水预处理电芬顿装备及方法，解决了现有技术中处理方式不佳的问题。
[0011]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高浓度难降解有机废水预处理电芬顿装备，包括电芬顿处理箱，所述电芬顿处理箱内腔中心位置布置有一个分区隔板，所述分区隔板两侧的电芬顿处理箱中分别设有进水隔板和出水隔板，所述进水隔板与分区隔板之间构建了第一反应区，所述出水隔板和分区隔板之间构建了第二反应区，所述进水隔板与电芬顿处理箱内壁构成了进水配水槽，所述进水配水槽端部的电芬顿处理箱上设有用于进水的进水管，进水管靠近电芬顿处理箱底部位置，所述进水配水槽中设有阳极板组，所述出水隔板与电芬顿处理箱内壁构成了出水集水槽，所述出水集水槽背离进水管的一侧设有用于排水的出水管，所述出水管处于电芬顿处理箱顶部位置，所述出水集水槽位置设有阴极板组，阴极板组和阳极板组构成了电化学处理单元，第一反应区装填的为铁碳类催化剂，第二反应区装填的为芬顿专用催化剂，两种催化剂协同作用，效果更佳，所述电芬顿处理箱上端口配合设有反应器盖板。
[0012]在上述技术方案的基础上，本发明还提供以下可选技术方案：
在一种可选方案中：所述第一反应区位置布置有多个平行设置的第一反应区导配水板，所述第二反应区位置布置有多个平行设置的第二反应区导配水板，第一反应区导配水板和第二反应区导配水板的设置将反应区域进行分割引导。
[0013]在一种可选方案中：所述进水隔板位置设有对水流阻挡的进水挡板，所述出水隔板位置设有对水流阻挡出水挡板。
[0014]在一种可选方案中：所述电芬顿处理箱外侧还设有溢流管。
[0015]在一种可选方案中：所述第一反应区和第二反应区位置还设有用于向其内部吹气的曝气组件，所述曝气组件包括曝气导管，曝气导管布置在第一反应区和第二反应区所在的电芬顿处理箱内底部，位于第一反应区和第二反应区的曝气导管表面分布有多个压缩空气释放器，所述曝气导管另一端沿着电芬顿处理箱内壁延伸至外端，所述曝气导管外端通过压缩空气入口与供气设备连接。
[0016]在一种可选方案中：所述进水隔板、出水隔板、分区隔板均为带孔的格栅板，上覆小孔塑料网。
[0017]在一种可选方案中：所述电芬顿处理箱底部一侧还设有放空管。
[0018]在一种可选方案中：所述阴极板组包括对称设置在出水集水槽两侧的插槽，该插槽中配合设有一个阴极板，所述电芬顿处理箱外侧设有与出水集水槽位置相对应的阴极接线柱，所述阴极接线柱的内端延伸至出水集水槽中并与阴极板滑动接触。
[0019]在一种可选方案中：所述阳极板组包括对称设置在进水配水槽两侧的插槽，插槽中配合设有一个阳极板，所述电芬顿处理箱外侧设有与进水配水槽位置相对应的阳极接线柱，所述阳极接线柱的内端延伸至进水配水槽中并与阳极板滑动接触。
[0020]相较于现有技术，本发明的有益效果如下：
本发明克服了传统芬顿必须在pH3~4条件下反应的条件，节省了酸、碱等药剂的投加。反应过程中，不投加亚铁盐，仅投加双氧水，减少了污泥量，并强化了污水处理效果和处理速度，并且处理效果稳定性提高，对水质变化情况适应性较强。进水方式为重力式进水配水，节省了能耗。催化剂采用组合配置，一种为含铁类催化剂，一种为芬顿专用催化剂类，两类催化剂协同作用，使反应效果更佳;进水经过沉淀处理，减少了进入电解槽的悬浮物，结合电解槽内的多重配水设计，有效解决了催化剂堵塞、板结及污水短流的问题。
附图说明
[0021]图1为本发明的结构示意图。
[0022]图2为本发明图1中B-B结构示意图。
[0023]图3为本发明第一反应区导配水板的结构示意图。
[0024]图4为本发明图1中A-A的结构示意图。
[0025]图5为本发明的电芬顿装备用于高浓度、难降解有机废水的预处理时的流程图。
[0026]附图标记注释：1-进水管;2-出水管;3-阳极板;4-阴极板;5-阳极接线柱;6-阴极接线柱;7-压缩空气入口;8-压缩空气释放器;9-进水配水槽;10-出水集水槽;11-进水挡板;12-出水挡板;13-进水隔板;14-出水隔板;15-分区隔板;16-第一反应区导配水板;17-第二反应区导配水板;18-溢流管;19-第一反应区;20-第二反应区;21-放空管;22-反应器盖板。
具体实施方式
[0027]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028]如图1-图4所示，本发明实施例提供了一种高浓度难降解有机废水预处理电芬顿装备，包括电芬顿处理箱，所述电芬顿处理箱内腔中心位置布置有一个分区隔板15，所述分区隔板15两侧的电芬顿处理箱中分别设有进水隔板13和出水隔板14，所述进水隔板13与分区隔板15之间构建了第一反应区19，所述出水隔板14和分区隔板15之间构建了第二反应区20，所述进水隔板13与电芬顿处理箱内壁构成了进水配水槽9，所述进水配水槽9端部的电芬顿处理箱上设有用于进水的进水管1，进水管1靠近电芬顿处理箱底部位置，所述进水配水槽9中设有阳极板组，所述出水隔板14与电芬顿处理箱内壁构成了出水集水槽10，所述出水集水槽10背离进水管1的一侧设有用于排水的出水管2，所述出水管2处于电芬顿处理箱顶部位置，这样低水位进入，高水位排出，有助于延长污水的净化路径，提高净化效果，所述出水集水槽10位置设有阴极板组，阴极板组和阳极板组构成了电化学处理单元，第一反应区19装填的为铁碳类催化剂，第二反应区20装填的为芬顿专用催化剂，两种催化剂协同作用，效果更佳，所述电芬顿处理箱上端口配合设有反应器盖板22;
所述第一反应区19位置布置有多个平行设置的第一反应区导配水板16，所述第二反应区20位置布置有多个平行设置的第二反应区导配水板17，第一反应区导配水板16和第二反应区导配水板17的设置将反应区域进行分割引导，使得水流均匀从反应区域流过，有助于保证处理效果的均匀与稳定;
所述进水隔板13位置设有对水流阻挡的进水挡板11，所述出水隔板14位置设有对水流阻挡出水挡板12，进水挡板11和出水挡板12的设置，是为了不让污水从进水配水槽9流向出水集水槽10的过程中，出现短流的现象;
所述电芬顿处理箱外侧还设有溢流管18，溢流管18的设置可以将过多的水排走，避免水量过多而溢出设备;
所述第一反应区19和第二反应区20位置还设有用于向其内部吹气的曝气组件，通过曝气组件为反应区域提供氧气，也可以使得污水与填料混合充分，有助于提高净化效果，所述曝气组件包括曝气导管，曝气导管布置在第一反应区19和第二反应区20所在的电芬顿处理箱内底部，位于第一反应区19和第二反应区20的曝气导管表面分布有多个压缩空气释放器8，所述曝气导管另一端沿着电芬顿处理箱内壁延伸至外端，所述曝气导管外端通过压缩空气入口7与供气设备连接，这样通过供气设备提供压缩气体，气体沿着曝气导管进入电芬顿处理箱底部，然后沿着压缩空气释放器8喷出，用于辅助第一反应区19和第二反应区20位置的污水处理;
所述进水隔板13、出水隔板14、分区隔板15均为带孔的格栅板，上覆小孔塑料网，这样就可以将第一反应区19和第二反应区20与电极板隔离，避免对电极板的损伤，并方便电极板的取出与维修更换;
所述电芬顿处理箱底部一侧还设有放空管21，用于将液体全部放走;
所述阴极板组包括对称设置在出水集水槽10两侧的插槽，该插槽中配合设有一个阴极板4，所述电芬顿处理箱外侧设有与出水集水槽10位置相对应的阴极接线柱6，所述阴极接线柱6的内端延伸至出水集水槽10中并与阴极板4滑动接触，这样就可以对阴极板4进行供电，后期也便于对阴极板4进行更换和维护;
所述阳极板组包括对称设置在进水配水槽9两侧的插槽，插槽中配合设有一个阳极板3，所述电芬顿处理箱外侧设有与进水配水槽9位置相对应的阳极接线柱5，所述阳极接线柱5的内端延伸至进水配水槽9中并与阳极板3滑动接触，这样就可以对阳极板3进行供电，后期也便于对阳极板3进行更换和维护。
[0029]工作原理：污水经进水管1进入电芬顿装备的进水配水槽9，然后经过进水挡板11、进水隔板13进入第一反应区19。然后经第一反应区导配水板16，将水均匀投配于第一反应区19中。污水首先在第一反应区19中进行电化学反应，反应完毕后污水经分区隔板15进入第二反应区20，然后经第二反应区导配水板17，将水均匀投配于第二反应区20中。污水在第二反应区20中进行电化学反应，完毕后，经出水隔板14、出水挡板12，流入出水集水槽10，然后经出水管2，排出电芬顿装备。
[0030]电芬顿装备运行过程中，压缩空气从压缩空气入口7进入，经压缩空气释放器8释放出来，整个运行过程中，压缩空气保持开启状态。进水挡板11和出水挡板12的设置，是为了不让污水从进水配水槽9流向出水集水槽10的过程中，出现短流的现象;
当电芬顿装备内部水位较高时，水从溢流管18溢出。
[0031]将电芬顿装备用于高浓度、难降解有机废水的预处理时，如图5所示;
工艺流程说明：
高浓度、难降解有机废水先进入调节池进行水质、水质均衡调节，然后经水泵提升至1#混凝沉淀池，在此进行加酸或碱，将pH调节至6~9区间，然后加入聚合氯化铝和聚丙烯酰铵，使污水中的悬浮物及胶体物质形成沉淀性能良好的梵花，并经沉淀去除。1#混凝沉淀池出水自流进入电芬顿装备，在直流电提供的电场作用下，投入的双氧水与内部的催化剂之间发生电解及催化反应，生成氧化能力极强的·OH，对污水中的复杂有机污染物进行开环、断链，达到解毒及提高可生化性的目的。经电芬顿装备处理后，污水中还是会产生少量的悬浮物，因此设置2#混凝沉淀池继续对电芬顿出水进行沉淀处理。
[0032]2#混凝沉淀池出水即可进入后续生化系统进一步处理。
[0033]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
说明书附图(5)
声明：
“高浓度难降解有机废水预处理电芬顿装备及方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：湖南壹品环境科技有限公司
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2025年03月21日 ~ 23日 
