公布日：2022.02.22

申请日：2020.08.12

分类号：C02F9/06(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N

摘要

本发明提出了一种高浓度高盐废水强化处理系统，包括收集池、Fe‑C‑O3反应机构、强化电场催化氧化反应机构、以及污泥处理机构；本方案能够有效解决高浓度高盐有机废水的降解，避免直接排放，防止环境污染。

权利要求书

1.一种高浓度高盐废水强化处理系统，其特征在于，包括收集池、Fe~C~O3反应机构、强化电场催化氧化反应机构、以及污泥处理机构；所述Fe~C~O3反应机构包括Fe~C~O3反应器，所述Fe~C~O3反应器的进口端与收集池的出口端之间管道连接，所述Fe~C~O3反应器底部设有臭氧进口和氧气进口，所述Fe~C~O3反应器和收集池之间的管道上还设有第一管道混合器；所述Fe~C~O3反应器的顶部设有排气管，所述排气管下方设有出水管，所述Fe~C~O3反应器的底部侧壁还设有排泥管；所述强化电场催化氧化反应机构包括强化电场催化氧化反应器，所述强化电场催化氧化反应器的进口端与出水管管道连接，该段管道上还依次设有第二管道混合器和高速射流器；所述污泥处理机构包括PH调节器和多级旋流排泥器，所述PH调节器进口端与排泥管管道连接，该段管道上设有第三管道混合器；所述PH调节器出口端与多级旋流排泥器管道连接，该段管道上设有第四管道混合器，所述PH调节器出口端还旁通有回流支管，回流支管通向第三管道混合器进口端；所述PH调节器出口端与多级旋流排泥器连接的管道和回流支管上均设有电动调节阀；所述多级旋流排泥器的顶部设有上清液回流管，上清液回流管通向第一管道混合器进口端。

2.根据权利要求1所述的一种高浓度高盐废水强化处理系统，其特征在于，所述收集池和Fe~C~O3反应器之间设有提升泵。

3.根据权利要求2所述的一种高浓度高盐废水强化处理系统，其特征在于，所述第一管道混合器、第三管道混合器上均设有PH加药装置，所述第四管道混合器上设有PAM加药装置和PAC加药装置。

4.根据权利要求3所述的一种高浓度高盐废水强化处理系统，其特征在于，所述强化电场催化氧化反应器进口端设有NaCl加药装置和MnO加药装置；所述高速射流器进口端还设有用于通入空气的空气接入口。

5.根据权利要求4所述的一种高浓度高盐废水强化处理系统，其特征在于，所述第一管道混合器、第二管道混合器、第三管道混合器、第四管道混合器均为文丘里管道混合器。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种高浓度高盐废水强化处理系统。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种高浓度高盐废水强化处理系统包括收集池、Fe~C~O3反应机构、强化电场催化氧化反应机构、以及污泥处理机构；

所述Fe~C~O3反应机构包括Fe~C~O3反应器，所述Fe~C~O3反应器的进口端与收集池的出口端之间管道连接，所述Fe~C~O3反应器底部设有臭氧进口和氧气进口，所述Fe~C~O3反应器和收集池之间的管道上还设有第一管道混合器；所述Fe~C~O3反应器的顶部设有排气管，所述排气管下方设有出水管，所述Fe~C~O3反应器的底部侧壁还设有排泥管；

所述强化电场催化氧化反应机构包括强化电场催化氧化反应器，所述强化电场催化氧化反应器的进口端与出水管管道连接，该段管道上还依次设有第二管道混合器和高速射流器；

所述污泥处理机构包括PH调节器和多级旋流排泥器，所述PH调节器进口端与排泥管管道连接，该段管道上设有第三管道混合器；所述PH调节器出口端与多级旋流排泥器管道连接，该段管道上设有第四管道混合器，所述PH调节器出口端还旁通有回流支管，回流支管通向第三管道混合器进口端；所述PH调节器出口端与多级旋流排泥器连接的管道和回流支管上均设有电动调节阀；所述多级旋流排泥器的顶部设有上清液回流管，上清液回流管通向第一管道混合器进口端。

进一步地，收集池和Fe~C~O3反应器之间设有提升泵。

进一步地，所述第一管道混合器、第三管道混合器上均设有PH加药装置，所述第四管道混合器上设有PAM加药装置和PAC加药装置。

进一步地，所述强化电场催化氧化反应器进口端设有NaCl加药装置和MnO加药装置；所述高速射流器进口端还设有用于通入空气的空气接入口。

进一步地，所述第一管道混合器、第二管道混合器、第三管道混合器、第四管道混合器均为文丘里管道混合器。

本发明的工作原理的效果如下：

本方案高浓度有机高含盐量有机废水由收集池收集，收集池主要是稳定水量均化水质的功能，通过提升泵提升至Fe~C~O3机构中进行分解处理。

提升泵提升废水首先经过第一管道混合器进行调酸，将提升中的废水调制PH2~3左右完全混合后进入Fe~C~O3机构中，

在铁炭微电解反应中，对废水进行电解分解降解的处理过程，在整个系统过程中，通入臭氧在Fe的催化作用下，形成新的催化反应系统，对废水进一步处理，另外臭氧能够及时的将Fe还原成Fe2+及时补充Fe~C电场,能够对废水持续的进行分解处理，能够保证废水稳定持续的处理。

在整个Fe~C~O3机构中，根据系统的压力差，不间断的往设备中通入空气，对系统进行气洗，也能够对整个系统提供氧的含量，保证废水处理过程中的氧的含量不导致污水在Fe~C~O3机构中发生厌氧，另外不间断的往Fe~C~O3机构冲入氧气，使内部产生的污泥能够充分混合，不沉淀不结块。经过Fe~C~O3机构设备的分解降解的污水经过出水堰口流出，通过第二管道混合器进行酸碱调节，第二管道混合器出口端还设置回流管道，安装PH在线检测仪，出水PH在7~9之间想后续装置排水，PH值小于6回流继续调节。

Fe~C~O3机构设备的出水通过高速射流器进入电催化氧化反应机构中，高速射流器进水端通入空气，保证废水未发生厌氧反应，也能对废水中的充氧，保证废水中的氧的含量满足一定的值，稳定后续反应。强化电场催化氧化反应机构设备主要是向设备正、负极通入电，通过电解的过程将废水中的Ca2+、Mg2+、等阳离子以及Cl~等阴离子进行去除，产生结晶物以及气体。

在通过强化电场催化氧化反应机构设备时，往强化电场催化氧化反应器中加入NaCl、MnO药剂对废水中的能够起到通电效果，更能在电场的作用下，通过MnO催化剂的作用，将废水中进一步电分解，强化废水中的有机物的降解分解的作用。强化电场催化氧化反应器中，前段内部设置流速旋转装置，流速旋转装置能够的作用是使水能够冲昏混合，也能够对进入电场的废水进行均匀流速的效果，保证废水能够充分均匀高效的通过电磁场，能够保证出水的稳定性，在强化电场催化氧化反应机构设备中，安装PH值、电导率、溶解氧仪、电位仪以及压力表等仪器仪表，能够随时观察废水在设备中的处理情况，通过仪器仪表对设备的处理效果进行随时调整，保证废水出水的稳定性。强化电场催化氧化反应机构设备出水进入后续废水进一步处理。

在整个系统中会因COD等有机物降解，会产生污泥，由于Fe~C~O3设备中产生的污泥显酸性，需要对排除的污泥进行PH调节。排除的污泥通过第三管道混合器进行PH调节，第三管道混合器设计回流系统，通过调节PH值设置污泥的回流情况；

正常的PH值污泥通过调节阀进入第四管道混合器，在第四管道混合器前段加入PAM、PAC等药剂，对污泥进行调理，调理后的污泥进入多级旋流排泥器，污泥通过多级旋流将污泥沉入底部，上清液从上清液回流管至Fe~C~O3机构进一步处理，污泥通过污泥处理后进一步处理。

本方案中铁碳微电解反应体系实际上是内部和外部双重电解反应，内部反应是铁屑中存在微量的碳化铁与纯铁之间存在明显的氧化还原电位差，产生很多细微的原电池，发生电化学反应。外部反应是该体系的主要反应，废铁屑与惰性碳(如石墨、焦炭、活性炭、煤等)在酸性充氧条件下发生以下的电化学反应：

阳极：Fe－2e→Fe2+Eo(Fe2+/Fe)＝~0.44V

阴极：2H++2e→2

→H2Eo(H+/H2)＝0.00V

该反应体系中，产生的了新生态的Fe2+和原子H，它们具有高化学活性,能改变废水中许多有机物的结构和特性,使有机物发生断链、开环等作用，有机官能团发生改变，从而达到降解有机物的效果，提高了废水的可生化性。当水中存在氧化剂时，亚铁离子将会进一步被氧化为三价铁离子。制药废水中氧化性较强的离子或化合物就会被铁或亚铁离子还原成毒性较小的还原态。在整个Fe~C微电解过程中加入臭氧，臭氧本身为强氧化催化剂，在整个反过程中，臭氧与Fe形成强的催化反应强，提升在污水处理中的双重反应效果，有利于污水处理过程中的进一步分解效果。

臭氧氧化是利用水溶液中的金属离子来催化臭氧化过程、提高O3的氧化能力,从而降解与矿化废水中的有机物。过渡金属离子的作用主要是由基。水溶液中的过渡金属离子引发臭氧的分解产生O~2•,接着发生从O~2•到O3的电子转移生成O~3•,随后产生•HO。

（发明人：李力军;陈芳;李力海;杜超;胡建新）