电芬顿+生物法处理高浓度废水的设备与工艺,包括电芬顿、水解酸化、A/O处理和沉淀过滤等工序。电芬顿设备以不锈钢电极作为阳极,以改性碳纤维为阴极,可以使垃圾渗滤液中的胶态杂质、悬浮杂质和重金属离子絮凝沉淀而分离。后续的生物处理包括水解酸化、A/O处理和沉淀过滤等工序,处理后的产水符合企业回用水标准,达到循环利用的目的。本发明将电絮凝、电芬顿和生物技术相结合,具有芬顿电极材料廉价易得,生产方法简单,使用药剂少,产生的铁污泥少的有点。污水处理周期短,效率高,固体排放物少,成本低,可有效去除固态废料处理废水中的难降解有机物、重金属离子和BOD等污染物,达到污水循环利用。

　　1.电芬顿+生物法处理高浓度废水的设备与工艺,其特征在于,包括电芬顿、水解酸化池、A/O池和沉淀池等工序。

　　2.根据权利要求1所述的电芬顿+生物法处理高浓度废水的设备与工艺,其特征在于,电芬顿设备可以实现电芬顿和电絮凝两个工艺过程,具有去除高浓度废水中的难降解有机物、重金属离子功能,所述电芬顿设备包括阳极、阴极和电解电源,所述电芬顿设备本体配置有进水口和出水口。

　　3.根据权利要求2所述电芬顿设备,其特征在于阳极为不锈钢材料制作,阴极以改性碳纤维制作,所述电解电源的正极连接阳极,负极连接阴极,阳极与阴极之间的间距为8(10mm)电流密度为5,20mA/cm2,进行电解反应时电解时间为5,8h。

　　4.根据权利要求2所述基于电芬顿设备其特征在于,所述垃圾渗滤液初始pH调节至3,

　　5.根据权利要求1所述的电芬顿+生物法处理高浓度废水的设备与工艺,其特征在于,在电芬顿设备中,以改性碳纤维为阴极,水中的溶解氧在改性碳纤维表面还原生成过氧化氢,所得过氧化氢与阳极溶蚀生成的Fe(2+)激发反应生成羟基自由基,氧化降解垃圾渗滤液中的难降解有机物,阳极产生的Fe(3+)和亚铁氧化生成的Fe(3+),经过一系列水解、聚合过程,形成多种羟基络合物和氢氧化物,使得垃圾渗滤液中的胶态杂质、悬浮杂质和重金属离子絮凝沉淀而分离。

　　6.根据权利要求1所述的电芬顿+生物法处理高浓度废水的设备与工艺,其特征在于,电芬顿设备阳极产生的Fe(3+),进入废水处理系统,完成工艺过程以后,大部分可以还原成Fe(2+),再返回到阳极。

　　7.根据权利要求1所述电芬顿+生物法处理高浓度废水的设备与工艺,其特征在于,所述水解酸化池反应形式采用复合式水解酸化法,包括填料和布水装置。

　　8.根据权利要求1所述电芬顿+生物法处理高浓度废水的设备与工艺,其特征在于,所述A/O池包括缺氧区和好氧区两部分,设置了供气装置和内循环装置,缺氧段用于生物脱氮,好氧段用于去除各类有机物,供气装置起到输送氧气和搅拌作用,完成好氧反应,回流装置将经过好氧处理的部分污水通过内回流泵返回到了缺氧区。

　　9.根据权利要求1所述电芬顿+生物法处理高浓度废水的设备与工艺,其特征在于,所述沉淀池为斜板沉降器,用于去除废水中的污泥,将一部分污泥返回到A/O池,剩余污泥外用处理。

　　[0001]本发明属于环境生态治理领域,涉及垃圾处理和污水处理,特别涉及一种电芬顿+生物法处理高浓度废水的设备与工艺。

　　[0002]随着我国社会经济的快速发展,人口急剧增加,工业固体废物、农业固体废物和生活垃圾日益增多,在固体废物回收处理中,生产大量的废液,容易产生二次污染,因此,治理二次污染成为生态环境保护工作的新课题,以生活垃圾处理为例,垃圾渗滤液、臭气处理工艺废水和裂解焚烧尾气洗涤液等等废水的处理,已经成为垃圾无害化处理的“瓶颈”,如果处理不当,必将严重污染周边环境,危及周边动植物乃至广大人民群众的身体健康。

　　[0003]固体废物处理中生产的废液,污染物浓度高,成分复杂,处理难度大,以垃圾渗滤液为例,含有多种难降解有机污染物(例如双酚A、邻苯二甲酸酯、多环芳烃等)和重金属离子(例如As、Cd、Cr、Cu、Pb等),常规的水处理技术不能深度处理其中难降解有机物,也不能去除其中的重金属离子,我国垃圾渗滤液处理的研究起步较晚,对渗滤液中难降解有机物和重金属离子的研究则更少。

　　[0004]电芬顿技术作为一种高级氧化技术,近年来被广泛应用于难降解有机污染物的处理。电芬顿反应通过氧气在阴极表面还原生成过氧化氢,与溶液中的Fe(2+)催化反应生成羟基自由基,羟基自由基无选择性的强氧化能力达到去除难降解有机污染物的目的。与传统的药剂芬顿法相比,电芬顿法有两个显著优势,第一,可原位生成过氧化氢,避免了其在运输、储存、使用时可产生的危险,第二,控制参数仅有电压和电流,便于实现自动化控制。

　　[0005]与电芬顿技术类似,电絮凝技术也是一种新的污水处理技术,其工艺过程铁、铝等金属阳极在直流电的作用下,原位产生大量铁、铝阳离子,阳离子经过水解、聚合形成一系列多核羟基络合物和氢氧化物,这些产物的吸附能力很强,起到凝聚和吸附污染物的作用,同时,在电解过程中,阳极和阴极产生的氧气和氢气等气体以微小气泡逸出,可以起到气浮的作用,将废水中的微粒杂质附着在气泡上浮至水面,而后成为较易去除的浮渣而得以去除,重要的是,废水中的重金属离子被电解氧化还原成为一些无害的或沉淀的物质而得以去除。

　　[0006]生物法是污水处理领域成熟、高效又十分经济的处理方法,在生活污水处理中的应用已经十分成熟,也被广泛应用于工业污水处理,取得了很大的经济效益和社会效益。

　　[0007]但是,电芬顿技术和电絮凝技术处理废水一般需要添加较多化学药剂,导致后续产生大量铁泥,同时,对COD、NH3‑N去除率较高,但对重金属离子去除情况不佳。单纯的芬顿技术和电絮凝技术虽然能降解高浓度的废水,但对于BOD等去除,难以达到回用水标准要求,而且处理成本很高。生物法处理污水要求BOD、COD的比例符合要求,难以处理COD含量高的高浓度废水。

　　[0008] 针对现有技术不足,本项发明电芬顿+生物法处理高浓度废水的设备与工艺,将电芬顿、电絮凝与生物技术相结合,净化固体废物处理产生的高浓度工艺废水,电芬顿、电絮凝工艺过程基于电解过程中阴极的还原作用,将三价铁转化为二价铁,重复利用系统内铁离子,有效减少芬顿过程中铁盐用量,实现减少芬顿处理含有重金属粒子和难降解有机污染物的高浓度废水过程中产生大量污泥问题,在生化处理过程,采用了先进的水解酸化和OA工艺,整个工艺具有污水处理周期短,效率高,固体排放物少,成本低,可有效去除固体废物处理废水中的难降解有机物、重金属离子和BOD等污染物,达到企业回用水标准,实现污水循环利用,为了实现上述目标,提出具体技术方案如下。

　　[0009] 电芬顿+生物法处理高浓度废水的设备与工艺,主要包括,废水调节池,废水提升泵,电芬顿反应器、水解酸化池、OA池,沉淀池。

　　[0010] 所述废水调节池为一个钢筋混凝土构筑物,位于整个工艺的最前端,用于调节水量,均匀水质,保证进入电芬顿反应器的水质、水量均匀稳定,提高电芬顿反应器系统的抗冲击性能。

　　[001 1] 所述废水提升泵,紧接废水调节池安装,用于控制进入后续设备水量,提升水位,保证电芬顿反应器以后的各个设备的液体物料通过重力自流输送。

　　[0012] 所述电芬顿反应器,包括电芬顿电源、阴极、阳极、电芬顿进水装置、电芬顿出水装置、电芬顿供气装置,所述电芬顿反应器电源为系统供电,阳极为不锈钢材料制作,阴极以改性碳纤维制作,所述电解电源的正极连接阳极,负极连接阴极。阳极和阴极间距为10(15mm)电流密度为5,20mA/cm2,进行电解反应时电解时间为5(8h)所述供气装置将空气注入阴极区,原位产生过氧化氢。其特征是,电芬顿设备可以实现电芬顿和电絮凝两个工艺过程,具有去除高浓度废水中的难降解有机物、重金属离子功能。

　　[0013] 所述的电芬顿+生物法处理高浓度废水的设备与工艺,其特征是,在电芬顿设备中,以改性碳纤维为阴极,水中的溶解氧在改性碳纤维表面还原生成过氧化氢,所得过氧化氢与阳极溶蚀生成的Fe(2+)激发反应生成羟基自由基,氧化降解垃圾渗滤液中的难降解有机物,阳极产生的Fe(3+)和亚铁氧化生成的Fe(3+) ,经过一系列水解、聚合过程,形成多种羟基络合物和氢氧化物,使得垃圾渗滤液中的胶态杂质、悬浮杂质和重金属离子絮凝沉淀而分离。电芬顿设备阳极产生的Fe(3+) ,进入废水处理系统,完成工艺过程以后,大部分可以还原成Fe(2+) ,再返回到阳极。

　　[0014] 所述的水解酸化池反应形式采用复合式水解酸化法,进一步分解废水中的有机物,将COD降解成可以生化处理的BOD,其底部采用布水管均匀补水,池内设置安装规格为Φ200的生物弹性填料,以保证反应池中的微生物维持足够量,水解酸化池结构采用半地下式钢砼结构,废水从底部进入,通过布水管,再进入填料,从上部流出。

　　[0015] 所述A/O池包括缺氧区和好氧区两部分,设置了供气装置和内循环装置,缺氧段用于生物脱氮,好氧段用于去除各类有机物。供气装置起到输送氧气和搅拌作用,完成好氧反应,回流装置将经过好氧处理的部分污水通过内回流泵返回到了缺氧区。

　　[0016] 所述A/O池,其代表的工艺也叫缺氧好氧工艺,A是缺氧区,通过反硝化作用,实现脱氮,O是好氧区,用于除去水中的BOD,同时,作为硝化作用反应器。生产过程包括缺氧区和后段好氧区两的处理单元,运行中将前段缺氧区和后段好氧区串联在一起。好氧区通过供

　　气装置的曝气作用,促进好氧菌生命活动,除去BOD,同时,产生硝化作用,再将含有硝酸盐的硝化液回流到反硝化作用反应器,进行反硝化反应,实现脱氮。

　　[0017] 所述沉淀池为斜板沉降器,用于去除废水中的污泥,将一部分污泥返回到A/O池,剩余污泥外用处理。通过沉淀的废水,除去悬浮物,排出系统,可以输送到回用水系统,循环使用。

　　整个工艺具有污水处理周期短,效率高,成本低,系统中的Fe(3+)可以还原成Fe(2+) ,循环使用,系统固体排放物少,可有效去除固体废物处理废水中的难降解有机物、重金属离子和BOD等污染物,产水达到企业回用水标准,实现污水循环利用。

　　[0019] 图1为电芬顿+生物法处理高浓度废水的设备与工艺的示意图,其中各个标号与其代表的工艺装置及设备关系为, 1、废水调节池,2、废水提升泵,3、电芬顿反应器,3‑1、电芬顿进水装置,3‑2、电芬顿电源,3‑3电芬顿出水装置,3‑4、电芬顿供气装置、3‑5、阴极,3‑6、阳极,4、水解酸化池,4‑1填料,4‑2布水装置,5、OA池,5‑1缺氧区,5‑2、内循环装置,5‑3、好氧区,5‑4、OA池供气装置,6、沉淀池。

　　[0020] 参照附图1详细地描述本公开的具体实施例。虽然附图中显示了本公开的具体实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限,相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

　　[0021] 需要说明的是,在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解,技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语,故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式,然所述描述乃以说明书的一般原则为目的,并非用以限定本发明的范围。本公开的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

　　[0022] 为便于对本公开实施例的理解,下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明,且各个附图并不构成对本公开实施例的限定。

　　[0023] 一个实施例中,如图1所示,本公开提供电芬顿+生物法处理高浓度废水的设备与工艺,主要包括,废水调节池,废水提升泵,电芬顿反应器、水解酸化池、OA池,沉淀池。

　　[0024] 在实施过程中,废水首先被输送到所述废水调节池,储存、调节水量,均匀水质,保证进入电芬顿反应器的水质、水量均匀稳定,提高电芬顿反应器系统的抗冲击性能。

　　[0025] 进一步,废水提升泵紧接废水调节池安装,用于控制进入后续设备水量,提升水位,保证电芬顿反应器以后的各个设备的液体物料通过重力自流输送。

　　[0026] 优选地,所述电芬顿反应器,包括电芬顿电源、阴极、阳极、电芬顿进水装置、电芬顿出水装置、电芬顿供气装置,所述电芬顿反应器电源为系统供电,阳极为不锈钢材料制

　　[0027] 优选地,所述供气装置将空气注入阴极区,原位产生过氧化氢。其特征在于,电芬顿设备能实现电芬顿和电絮凝两个工艺过程,具有去除高浓度废水中的难降解有机物、重金属离子功能。

　　[0028] 优选地,在所述电芬顿设备中,以改性碳纤维为阴极,水中的溶解氧在改性碳纤维表面还原生成过氧化氢,所得过氧化氢与阳极溶蚀生成的Fe(2+)激发反应生成羟基自由基,氧化降解垃圾渗滤液中的难降解有机物,阳极产生的Fe(3+)和亚铁氧化生成的Fe(3+) ,经过一系列水解、聚合过程,形成多种羟基络合物和氢氧化物,使得垃圾渗滤液中的胶态杂质、悬浮杂质和重金属离子絮凝沉淀而分离。电芬顿设备阳极产生的Fe(3+) ,进入废污水处理系统,完成工艺过程以后,大部分可以还原成Fe(2+) ,再返回到阳极。

　　[0029] 进一步,所述的水解酸化池反应形式采用复合式水解酸化法,分解废水中的难降解有机物,将COD降解成可以生化处理的BOD,其底部采用布水管均匀补水,池内设置安装规格为Φ200的生物弹性填料,以保证反应池中的微生物维持足够量。水解酸化池结构采用半地下式钢砼结构,废水从底部进入,通过布水管,再进入填料,从上部流出。

　　[0030] 进一步,所述A/O池包括缺氧区和好氧区两部分,设置了供气装置和内循环装置,缺氧段用于生物脱氮,好氧段用于去除各类有机物。供气装置起到输送氧气和搅拌作用,完成好氧反应,回流装置将经过好氧处理的部分污水通过内回流泵返回到了缺氧区。所述A/O 池,其代表的工艺也叫缺氧好氧工艺,A是缺氧区,通过反硝化作用,实现脱氮,O是好氧区,用于除去水中的BOD,同时,作为硝化作用反应器。生产的全部过程包括段缺氧段和后段好氧段两的处理单元,运行中将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起。好氧段通过供气装置的曝气作用,好氧菌生命活动,除去BOD,同时,产生硝化作用,再将含有硝酸盐的硝化液回流到反硝化作用反应器,进行反硝化反应,实现脱氮。

　　[0031] 进一步,所述沉淀池为斜板沉降器,用于去除废水中的污泥,将一部分污泥返回到A/O池剩余污泥外用处理。通过沉淀的废水,除去悬浮物,排出系统,可以输送到回用水系统,循环使用。

　　某生活垃圾裂解气化装置,将装置内废水做综合处理,废液包括垃圾渗滤液和尾气净化废水,场地清洗污水。废水净化处理后用于厂内生产用水。