公布日：2023.11.14

申請(qǐng)日：2023.09.19

分類號(hào)：C02F1/467(2023.01)I;C02F1/72(2023.01)I

摘要

本發(fā)明公開了強(qiáng)化鐵碳微電解污水處理裝置，包括依次相連的多個(gè)反應(yīng)池；每?jī)蓚�(gè)相鄰的反應(yīng)池之間均設(shè)有導(dǎo)流結(jié)構(gòu)；第一個(gè)反應(yīng)池靠近底部的側(cè)壁設(shè)有進(jìn)水口；進(jìn)水口通過進(jìn)水管輸入污水；進(jìn)水管通過從硫酸儲(chǔ)罐獲取硫酸與污水混合控制輸入第一個(gè)反應(yīng)池的pH值；從第二個(gè)反應(yīng)池開始，每一反應(yīng)池均通過相應(yīng)的支路管道與硫酸儲(chǔ)罐連接，通過從硫酸儲(chǔ)罐獲取硫酸使相應(yīng)的反應(yīng)池的pH值維持在制定范圍內(nèi)；從第二個(gè)反應(yīng)池開始，每一反應(yīng)池靠近底部位置的側(cè)壁均通過相應(yīng)的加藥口與加藥罐連接，從加藥罐獲取H2O2溶液；最后一個(gè)反應(yīng)池靠近開口處設(shè)有排水口，內(nèi)部在排水口的位置設(shè)有出水堰。本發(fā)明能將反應(yīng)系統(tǒng)的pH值維持在最佳范圍，更好地保障微電解反應(yīng)。

權(quán)利要求書

1.強(qiáng)化鐵碳微電解污水處理裝置，包括依次相連的多個(gè)反應(yīng)池(1、2、3、4)；其特征在于：每一所述反應(yīng)池(1、2、3、4)均為上方開口的容器，內(nèi)部從下向上均依次設(shè)有布水布?xì)鈪^(qū)和鐵碳填料層；每?jī)蓚�(gè)相鄰的所述反應(yīng)池(1、2、3、4)之間均設(shè)有導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，通過所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)將前一所述反應(yīng)池(1、2、3)靠近相應(yīng)的所述開口處的污水引入下一個(gè)所述反應(yīng)池(2、3、4)內(nèi)靠近底部的位置；第一個(gè)所述反應(yīng)池(1)靠近底部的側(cè)壁設(shè)有進(jìn)水口(111)；所述進(jìn)水口(111)通過進(jìn)水管(110)輸入污水；所述進(jìn)水管(110)通過第一支路管道(11)與硫酸儲(chǔ)罐(5)連接，通過從所述硫酸儲(chǔ)罐(5)獲取硫酸與所述污水混合控制輸入第一個(gè)所述反應(yīng)池(1)的pH值，使第一個(gè)所述反應(yīng)池(1)的pH值維持在3至4；從第二個(gè)所述反應(yīng)池(2)開始，每一所述反應(yīng)池(2、3、4)均通過相應(yīng)的所述支路管道(21、31、41)與硫酸儲(chǔ)罐(5)連接，通過從所述硫酸儲(chǔ)罐(5)獲取硫酸使相應(yīng)的所述反應(yīng)池(2、3、4)的pH值維持在指定范圍內(nèi)；從第二個(gè)所述反應(yīng)池(2)開始，每一所述反應(yīng)池(2、3、4)靠近底部位置的側(cè)壁均通過相應(yīng)的加藥口(212、312、412)與加藥罐(6)連接，從所述加藥罐(6)獲取H2O2溶液；最后一個(gè)所述反應(yīng)池(4)在靠近開口處的側(cè)壁設(shè)有排水口(417)，并通過所述排水口(417)與排水管(418)連接，內(nèi)部在對(duì)應(yīng)所述排水口(417)的位置設(shè)有出水堰(417)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化鐵碳微電解污水處理裝置，其特征在于，包括四個(gè)所述反應(yīng)池(1、2、3、4)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的強(qiáng)化鐵碳微電解污水處理裝置，其特征在于，第一所述支路管道(11)設(shè)有第一硫酸隔膜泵(13)和第一硫酸閥門(12)，通過所述第一硫酸隔膜泵(13)和所述第一硫酸閥門(12)控制與所述污水混合的所述硫酸的量；第一個(gè)所述反應(yīng)池(1)設(shè)有第一pH計(jì)(14)，通過所述第一pH計(jì)(14)檢測(cè)pH值；所述第一pH計(jì)(14)與所述第一硫酸隔膜泵(13)聯(lián)動(dòng)，使所述第一硫酸隔膜泵(13)根據(jù)第一個(gè)所述反應(yīng)池(1)的pH值運(yùn)行，自動(dòng)調(diào)節(jié)輸入的所述硫酸的量，使第一個(gè)所述反應(yīng)池(1)的pH值維持在3至4。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的強(qiáng)化鐵碳微電解污水處理裝置，其特征在于，第一個(gè)所述反應(yīng)池(1)的所述布水布?xì)鈪^(qū)內(nèi)設(shè)有第一曝氣管(15)；第二個(gè)所述反應(yīng)池(2)的所述布水布?xì)鈪^(qū)內(nèi)設(shè)有第二曝氣管(25)；第三個(gè)所述反應(yīng)池(3)的所述布水布?xì)鈪^(qū)內(nèi)設(shè)有第三曝氣管(35)；第四個(gè)所述反應(yīng)池(4)的所述布水布?xì)鈪^(qū)內(nèi)設(shè)有第四曝氣管(45)；所述第一曝氣管(15)、第二曝氣管(25)、第三曝氣管(35)、第四曝氣管(45)均通過曝氣總管(70)與鼓風(fēng)機(jī)(7)連接，通過所述曝氣總管(70)輸送所述鼓風(fēng)機(jī)(7)產(chǎn)生壓縮空氣。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的強(qiáng)化鐵碳微電解污水處理裝置，其特征在于，第一個(gè)所述反應(yīng)池(1)和第二個(gè)所述反應(yīng)池(2)之間、第二個(gè)所述反應(yīng)池(2)和第三個(gè)所述反應(yīng)池(3)之間，以及第三個(gè)所述反應(yīng)池(3)與第四個(gè)所述反應(yīng)池(4)之間分別設(shè)有第一所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)、第二所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，以及第三所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)；第一所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)包括與第一個(gè)所述反應(yīng)池(1)靠近開口位置的側(cè)壁連接的第一水平連接管(210)；所述第一水平連接管(210)的另一端與豎直設(shè)置的第一豎直導(dǎo)流管(211)連接；所述第一豎直導(dǎo)流管(211)豎直設(shè)置，下端延伸至所述第二個(gè)所述反應(yīng)池(2)內(nèi)靠近底部的位置；第二所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)包括與第二個(gè)所述反應(yīng)池(2)靠近開口位置的側(cè)壁連接的第二水平連接管(310)；所述第二水平連接管(310)的另一端與豎直設(shè)置的第二豎直導(dǎo)流管(311)連接；所述第二豎直導(dǎo)流管(311)豎直設(shè)置，下端延伸至所述第三個(gè)所述反應(yīng)池(3)內(nèi)靠近底部的位置；第三所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)包括與第三個(gè)所述反應(yīng)池(3)靠近開口位置的側(cè)壁連接的第三水平連接管(410)；所述第三水平連接管(410)的另一端與豎直設(shè)置的第三豎直導(dǎo)流管(411)連接；所述第三豎直導(dǎo)流管(411)豎直設(shè)置，下端延伸至所述第四個(gè)所述反應(yīng)池(4)內(nèi)靠近底部的位置。

6.根據(jù)權(quán)利要求6所述的強(qiáng)化鐵碳微電解污水處理裝置，其特征在于，所述第一豎直導(dǎo)流管(211)的上端與第二所述支路管道(21)連接；第二所述支路管道(21)設(shè)有第二硫酸隔膜泵(23)和第二硫酸閥門(22)，通過所述第二硫酸隔膜泵(23)和所述第二硫酸閥門(22)控制輸入第二所述反應(yīng)池(2)的所述硫酸的量；所述第二豎直導(dǎo)流管(311)的上端與第三所述支路管道(31)連接；第三所述支路管道(31)設(shè)有第三硫酸隔膜泵(33)和第三硫酸閥門(32)，通過所述第三硫酸隔膜泵(33)和所述第三硫酸閥門(32)控制輸入第三所述反應(yīng)池(3)的所述硫酸的量；所述第三水平連接管(410)的上端與第四所述支路管道(41)連接；第四所述支路管道(41)設(shè)有第四硫酸隔膜泵(43)和第四硫酸閥門(42)，通過所述第四硫酸隔膜泵(43)和所述第四硫酸閥門(42)控制輸入第四所述反應(yīng)池(4)的所述硫酸的量；第二個(gè)所述反應(yīng)池(2)設(shè)有第一pH計(jì)(24)，通過所述第二pH計(jì)(24)檢測(cè)pH值；第三個(gè)所述反應(yīng)池(3)設(shè)有第三pH計(jì)(34)，通過所述第三pH計(jì)(34)檢測(cè)pH值；第四個(gè)所述反應(yīng)池(4)設(shè)有第四pH計(jì)(44)，通過所述第四pH計(jì)(44)檢測(cè)pH值；所述第二pH計(jì)(24)檢測(cè)pH值、所述第三pH計(jì)(34)檢測(cè)pH值、所述第四pH計(jì)(44)檢測(cè)pH值分別與所述第二硫酸隔膜泵(23)、所述第三硫酸隔膜泵(33)、所述第四硫酸隔膜泵(43)聯(lián)動(dòng)，使相應(yīng)的所述第二硫酸隔膜泵(23)、相應(yīng)的所述第三硫酸隔膜泵(33)和相應(yīng)的所述第四硫酸隔膜泵(43)均根據(jù)相應(yīng)的所述第二pH計(jì)(24)檢測(cè)pH值、使相應(yīng)的所述第三pH計(jì)(34)檢測(cè)pH值或者使相應(yīng)的所述第四pH計(jì)(44)自動(dòng)調(diào)節(jié)輸送的所述硫酸的量。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的強(qiáng)化鐵碳微電解污水處理裝置，其特征在于，第二個(gè)所述反應(yīng)池(2)的第二所述加藥口(212)通過第二加藥管路(215)與所述加藥罐(6)連接；所述第二加藥管路(215)設(shè)有第二加藥隔膜泵(214)和第二加藥閥門(215)；第三個(gè)所述反應(yīng)池(3)的第三所述加藥口(312)通過第三加藥管路(315)與所述加藥罐(6)連接；所述第三加藥管路(315)設(shè)有第三加藥隔膜泵(314)和第三加藥閥門(315)；第四個(gè)所述反應(yīng)池(4)的第四所述加藥口(412)通過第四加藥管路(415)與所述加藥罐(6)連接；所述第四加藥管路(415)設(shè)有第四加藥隔膜泵(414)和第二加藥閥門(415)。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的強(qiáng)化鐵碳微電解污水處理裝置，其特征在于，第一個(gè)所述反應(yīng)池(1)、第二個(gè)所述反應(yīng)池(2)、第三個(gè)所述反應(yīng)池(3)和第四個(gè)所述反應(yīng)池(4)的所述布水布?xì)鈪^(qū)內(nèi)和相應(yīng)的所述鐵碳填料層之間分別設(shè)有第一篩板(17)、第二篩板(27)、第三篩板(37)和第四篩板(47)。

9.根據(jù)權(quán)利要求9所述的強(qiáng)化鐵碳微電解污水處理裝置，其特征在于，第一個(gè)所述反應(yīng)池(1)、第二個(gè)所述反應(yīng)池(2)、第三個(gè)所述反應(yīng)池(3)和第四個(gè)所述反應(yīng)池(4)在靠近上方開口位置的側(cè)壁分別設(shè)有第一反沖洗水出水口(19)、第二反沖洗水出水口(29)、第三反沖洗水出水口(39)和第四反沖洗水出水口(49)；第一個(gè)所述反應(yīng)池(1)、第二個(gè)所述反應(yīng)池(2)、第三個(gè)所述反應(yīng)池(3)和第四個(gè)所述反應(yīng)池(4)在靠近底部位置的側(cè)壁分別設(shè)有第一反沖洗水進(jìn)水口(16)、第二反沖洗水進(jìn)水口(26)、第三反沖洗水進(jìn)水口(36)和第四反沖洗水進(jìn)水口(46)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供強(qiáng)化鐵碳微電解污水處理裝置，實(shí)現(xiàn)的目的是提高H2O2和鐵碳填料的利用率，減少H2O2的投加量，并且能更加充分利用微電解產(chǎn)生的二價(jià)鐵離子，采用多段投加H2O2，通過對(duì)各段H2O2投加量控制，能夠在系統(tǒng)內(nèi)保持最佳的c(H2O2):c(Fe2+)，從而保證了芬頓反應(yīng)的高效進(jìn)行，有效提高難降解廢水的可生化性，適用于各類工業(yè)廢水預(yù)處理。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了強(qiáng)化鐵碳微電解污水處理裝置，包括依次相連的多個(gè)反應(yīng)池。

其中，每一所述反應(yīng)池均為上方開口的容器，內(nèi)部從下向上均依次設(shè)有布水布?xì)鈪^(qū)和鐵碳填料層；

每?jī)蓚�(gè)相鄰的所述反應(yīng)池之間均設(shè)有導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，通過所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)將前一所述反應(yīng)池靠近相應(yīng)的所述開口處的污水引入下一個(gè)所述反應(yīng)池內(nèi)靠近底部的位置；

第一個(gè)所述反應(yīng)池靠近底部的側(cè)壁設(shè)有進(jìn)水口；

所述進(jìn)水口通過進(jìn)水管輸入污水；

所述進(jìn)水管通過第一支路管道與硫酸儲(chǔ)罐連接，通過從所述硫酸儲(chǔ)罐獲取硫酸與所述污水混合控制輸入第一個(gè)所述反應(yīng)池的pH值，使第一個(gè)所述反應(yīng)池的pH值維持在3至4；

從第二個(gè)所述反應(yīng)池開始，每一所述反應(yīng)池均通過相應(yīng)的所述支路管道與硫酸儲(chǔ)罐連接，通過從所述硫酸儲(chǔ)罐獲取硫酸使相應(yīng)的所述反應(yīng)池的pH值維持在制定范圍內(nèi)；

從第二個(gè)所述反應(yīng)池開始，每一所述反應(yīng)池靠近底部位置的側(cè)壁均通過相應(yīng)的加藥口與加藥罐連接，從所述加藥罐獲取H2O2溶液；

最后一個(gè)所述反應(yīng)池在靠近開口處的側(cè)壁設(shè)有排水口，并通過所述排水口與排水管連接，內(nèi)部在對(duì)應(yīng)所述排水口的位置設(shè)有出水堰。

優(yōu)選的，包括四個(gè)所述反應(yīng)池。

更優(yōu)選的，第一所述支路管道設(shè)有第一硫酸隔膜泵和第一硫酸閥門，通過所述第一硫酸隔膜泵和所述第一硫酸閥門控制與所述污水混合的所述硫酸的量；

第一個(gè)所述反應(yīng)池設(shè)有第一pH計(jì)，通過所述第一pH計(jì)檢測(cè)pH值；

所述第一pH計(jì)與所述第一硫酸隔膜泵聯(lián)動(dòng)，使所述第一硫酸隔膜泵根據(jù)第一個(gè)所述反應(yīng)池的pH值運(yùn)行，自動(dòng)調(diào)節(jié)輸入的所述硫酸的量，使第一個(gè)所述反應(yīng)池的pH值維持在3至4。

更優(yōu)選的，第一個(gè)所述反應(yīng)池的所述布水布?xì)鈪^(qū)內(nèi)設(shè)有第一曝氣管；

第二個(gè)所述反應(yīng)池的所述布水布?xì)鈪^(qū)內(nèi)設(shè)有第二曝氣管；

第三個(gè)所述反應(yīng)池的所述布水布?xì)鈪^(qū)內(nèi)設(shè)有第三曝氣管；

第四個(gè)所述反應(yīng)池的所述布水布?xì)鈪^(qū)內(nèi)設(shè)有第四曝氣管；

所述第一曝氣管、第二曝氣管、第三曝氣管、第四曝氣管均通過曝氣總管與鼓風(fēng)機(jī)連接，通過所述曝氣總管輸送所述鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生壓縮空氣。

更優(yōu)選的，第一個(gè)所述反應(yīng)池和第二個(gè)所述反應(yīng)池之間、第二個(gè)所述反應(yīng)池和第三個(gè)所述反應(yīng)池之間，以及第三個(gè)所述反應(yīng)池與第四個(gè)所述反應(yīng)池之間分別設(shè)有第一所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)、第二所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，以及第三所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)；

第一所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)包括與第一個(gè)所述反應(yīng)池靠近開口位置的側(cè)壁連接的第一水平連接管；

所述第一水平連接管的另一端與豎直設(shè)置的第一豎直導(dǎo)流管連接；

所述第一豎直導(dǎo)流管豎直設(shè)置，下端延伸至所述第二個(gè)所述反應(yīng)池內(nèi)靠近底部的位置；

第二所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)包括與第二個(gè)所述反應(yīng)池靠近開口位置的側(cè)壁連接的第二水平連接管；

所述第二水平連接管的另一端與豎直設(shè)置的第二豎直導(dǎo)流管連接；

所述第二豎直導(dǎo)流管豎直設(shè)置，下端延伸至所述第三個(gè)所述反應(yīng)池內(nèi)靠近底部的位置；

第三所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)包括與第三個(gè)所述反應(yīng)池靠近開口位置的側(cè)壁連接的第三水平連接管；

所述第三水平連接管的另一端與豎直設(shè)置的第三豎直導(dǎo)流管連接；

所述第三豎直導(dǎo)流管豎直設(shè)置，下端延伸至所述第四個(gè)所述反應(yīng)池內(nèi)靠近底部的位置。

更優(yōu)選的，所述第一豎直導(dǎo)流管的上端與第二所述支路管道連接；

第二所述支路管道設(shè)有第二硫酸隔膜泵和第二硫酸閥門，通過所述第二硫酸隔膜泵和所述第二硫酸閥門控制輸入第二所述反應(yīng)池的所述硫酸的量；

所述第二豎直導(dǎo)流管的上端與第三所述支路管道連接；

第三所述支路管道設(shè)有第三硫酸隔膜泵和第三硫酸閥門，通過所述第三硫酸隔膜泵和所述第三硫酸閥門控制輸入第三所述反應(yīng)池的所述硫酸的量；

所述第三水平連接管的上端與第四所述支路管道連接；

第四所述支路管道設(shè)有第四硫酸隔膜泵和第四硫酸閥門，通過所述第四硫酸隔膜泵和所述第四硫酸閥門控制輸入第四所述反應(yīng)池的所述硫酸的量；

第二個(gè)所述反應(yīng)池設(shè)有第二pH計(jì)，通過所述第二pH計(jì)檢測(cè)pH值；

第三個(gè)所述反應(yīng)池設(shè)有第三pH計(jì)，通過所述第三pH計(jì)檢測(cè)pH值；

第四個(gè)所述反應(yīng)池設(shè)有第四pH計(jì)，通過所述第四pH計(jì)檢測(cè)pH值；

所述第二pH計(jì)檢測(cè)pH值、所述第三pH計(jì)檢測(cè)pH值、所述第四pH計(jì)檢測(cè)pH值分別與所述第二硫酸隔膜泵、所述第三硫酸隔膜泵、所述第四硫酸隔膜泵聯(lián)動(dòng)，使相應(yīng)的所述第二硫酸隔膜泵、相應(yīng)的所述第三硫酸隔膜泵和相應(yīng)的所述第四硫酸隔膜泵均根據(jù)相應(yīng)的所述第二pH計(jì)檢測(cè)pH值、使相應(yīng)的所述第三pH計(jì)檢測(cè)pH值或者使相應(yīng)的所述第四pH計(jì)自動(dòng)調(diào)節(jié)輸送的所述硫酸的量。

更優(yōu)選的，第二個(gè)所述反應(yīng)池的第二所述加藥口通過第二加藥管路與所述加藥罐連接；

所述第二加藥管路設(shè)有第二加藥隔膜泵和第二加藥閥門；

第三個(gè)所述反應(yīng)池的第三所述加藥口通過第三加藥管路與所述加藥罐連接；

所述第三加藥管路設(shè)有第三加藥隔膜泵和第三加藥閥門；

第四個(gè)所述反應(yīng)池的第四所述加藥口通過第四加藥管路與所述加藥罐連接；

所述第四加藥管路設(shè)有第四加藥隔膜泵和第四加藥閥門。

更優(yōu)選的，第一個(gè)所述反應(yīng)池、第二個(gè)所述反應(yīng)池、第三個(gè)所述反應(yīng)池和第四個(gè)所述反應(yīng)池的所述布水布?xì)鈪^(qū)內(nèi)和相應(yīng)的所述鐵碳填料層之間分別設(shè)有第一篩板、第二篩板、第三篩板和第四篩板。

更優(yōu)選的，第一個(gè)所述反應(yīng)池、第二個(gè)所述反應(yīng)池、第三個(gè)所述反應(yīng)池和第四個(gè)所述反應(yīng)池在靠近上方開口位置的側(cè)壁分別設(shè)有第一反沖洗水出水口、第二反沖洗水出水口、第三反沖洗水出水口和第四反沖洗水出水口；

第一個(gè)所述反應(yīng)池、第二個(gè)所述反應(yīng)池、第三個(gè)所述反應(yīng)池和第四個(gè)所述反應(yīng)池在靠近底部位置的側(cè)壁分別設(shè)有第一反沖洗水進(jìn)水口、第二反沖洗水進(jìn)水口、第三反沖洗水進(jìn)水口和第四反沖洗水進(jìn)水口。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明能更精確地將反應(yīng)系統(tǒng)的pH值維持在最佳范圍，從而更好地保障微電解反應(yīng)效率。

本發(fā)明能充分利用微電解反應(yīng)產(chǎn)生的二價(jià)鐵離子進(jìn)行芬頓反應(yīng)，產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的羥基自由基，從而提高處理系統(tǒng)的對(duì)難降解污染物的去除效果。

本發(fā)明能夠充分利用微電解產(chǎn)生的二價(jià)鐵離子以及投加的H2O2，在系統(tǒng)中不斷進(jìn)行微電解反應(yīng)和芬頓反應(yīng)，可大幅提高污染物的降解效率。

本發(fā)明能夠通過H2O2多點(diǎn)投加裝置將系統(tǒng)中的H2O2與Fe2+濃度控制在最佳比例，從而提高H2O2的利用率，節(jié)省H2O2的投加量。

本發(fā)明能夠利用芬頓產(chǎn)生的Fe3+與鐵碳填料的單質(zhì)Fe反應(yīng)生成Fe2+，從而實(shí)現(xiàn)了鐵元素的重復(fù)利用，減少鐵碳填料的消耗量，同時(shí)減少了污泥產(chǎn)生量。反應(yīng)產(chǎn)生的鐵鹽可用于后續(xù)混凝沉淀，減少混凝加藥量。

（發(fā)明人：李崗;朱傳首;陳浩;李勇;胡慶偉）