[发明专利]一种二级磁感应强化Fenton反应污水处理装置及其污水处理的方法

说明书

本发明提供了一种二级磁感应强化Fenton反应污水处理装置，包括池体，池体外侧壁的磁感线圈、池中心的螺旋调节管，螺旋调节管上设有螺旋中心柱，螺旋中心柱上若干螺旋叶片；螺旋调节管底部和中部分别接有预处理进水管和双氧水加药管；螺旋调节管顶部出水口位于所述池体内；池体内一侧设置有若干曝气推流管；池体一侧壁中部设有带阀门的出水管。本发明还提供了利用所述装置处理污水的方法。本发明使用磁场强化Fenton反应的效果，达到促进COD、氨氮等污染物质的降解的目的；螺旋调节管与曝气推流管对磁场进行二级调节与增强，达到调节磁场强度、Fenton反应混合程度与反应时间的效果，显著提升污水出水质量；纳米磁粉作为Fe²⁺的提供者可以减少铁泥产量。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体地说是一种二级磁感应强化Fenton反应污水处理装置及其污水处理的方法。

背景技术

磁极间的磁场能实现电磁能与机械能，化学能和生物能的转换。在其转换过程中相应地产生机械效应、化学效应、生物效应和核磁共振效应等。利用这些效应可以较好地实现污水的磁化处理，实验结果表明，磁化处理对水的许多物理化学性质(如折射率、电导率、介电常数、表面张力、粘度和红外吸收光谱等)都有影响。这些影响说明，磁化处理会使水结构发生变化；磁处理对溶解、结晶、聚合、润湿、凝聚、凝固、沉淀过程及生物系统的代谢过程也产生影响，磁处理可使水系统显著活化并能影响化学反应的动力学过程；研究还发现，磁场对水系统的作用具有明显的记忆效应(即当撤掉外磁场后，水系统的物理化学性质能保持数小时或数天)。

Fenton反应中H₂O₂在Fe²⁺的催化作用下分解产生·OH，其氧化电位达到2.8V，·OH通过电子转移等途径将有机物氧化分解成小分子。同时，Fe²⁺被氧化成Fe³⁺产生混凝沉淀，去除大量有机物。可见，Fenton试剂在水处理中具有氧化和混凝两种作用，同时Fenton试剂在黑暗中就能降解有机物，节省了设备投资，缺点是H₂O₂的利用率不高，不能充分矿化有机物。研究表明,利用Fe、Mn等均相催化剂和铁粉、石墨、铁、锰的氧化矿物等非均相催化剂同样可使H₂O₂分解产生·OH，因其反应基本过程与Fenton试剂类似而称之为类Fenton体系。

Fenton法在处理难降解有机废水时，具有一般化学氧化法无法比拟的优点，至今已成功运用于多种工业废水的处理。但H₂O₂价格昂贵，单独使用往往成本太高，因而在实际应用中，通常是与其他处理方法联用，将其用于废水的预处理或最终深度处理。用少量Fenton试剂对工业废水进行预处理，使废水中的难降解有机物发生部分氧化，改变它们的可生化性、溶解性和混凝性能，利于后续处理。另外，一些工业废水经物化、生化处理后，水中仍残留少量的生物难降解有机物，当水质不能满足排放要求时，可采用Fenton法对其进行深度处理。

所以单独使用磁力对于污水中污染物的处理效果较差，磁力只可以改变污水中水分子的物理状态，对于COD、氨氮等污染物的直接去除并不能达到较好的效果，而使用Fenton法处理对于药剂使用较多，产生铁泥较多，并且使用后不能重复使用，易造成浪费。

以此可以说明磁化处理对于污水改性具有效果，但是其对于污水中污染物质的去除并不适用，而Fenton法效果较好，但铁泥产量较大，花费昂贵。现有技术存在的问题主要有以下几个方面：1、Fenton法使用药剂费用较高，产生铁泥较多，投加药剂不可回收利用；2、Fenton法的反应程度较难控制，且由于双氧水挥发性，不宜一次直接投加；3、磁场达到阈值才会有效果，使用时需要有一定的磁场调节装置确定最适合的磁场强度；4、目前磁力水处理主要适用于磁力絮凝，并未涉及磁力强化高级氧化的内容。

发明内容