[发明专利]一种用于废水处理的类Fenton反应装置

权利要求书

1.一种用于废水处理的类Fenton反应装置，包括反应腔（9），其特征在于，反应腔（9）下部连接横向进水口（6），反应腔（9）上部循环上口接外循环管（10）上端，反应腔（9）下端循环下口接外循环管（10）下端，外循环管（10）上接泵（8），反应腔（9）上部接横向出水口（4），反应腔（9）上端设置有横向溢流口（2）；

所述进水口（6）处设置有流量计（7）和进水安全阀，出水口（4）处设置有出水安全阀（3）；

所述出水口（4）和溢流口（2）成90度夹角设置，外循环管（10）与溢流口（2）设置在相对侧，进水口（6）与出水口（4）设置在相对侧，反应腔上部循环上口低于出水口（4）；

在进水口（6）加入H₂O₂；

工业废水流入类Fenton反应装置内，通过流量计（7）随时控制流入的量，再经过外循环管（10）多次外循环，与设置在反应腔（9）内的类Fenton催化剂充分反应，直至达到排放标准；

类Fenton催化剂采用硅、稀土改性Fe₃C催化剂，硅、稀土改性Fe₃C催化剂的制备方法包括以下步骤：

步骤1)将碳源化合物、铁源化合物和硝酸稀土分别溶解于甲醇中，再将铁源化合物和硝酸稀土的甲醇溶液倒入碳源化合物的甲醇溶液中，持续搅拌形成紫色溶液并加热将溶剂蒸发，烘箱中干燥过夜，得到黑紫色粘稠泡沫状物质，即为稀土、铁-碳源化合物前驱体；

步骤2)将干燥的稀土、铁-碳源化合物前驱体与硅粉混合研磨，使二者混合均匀，即为硅、稀土、铁-碳源化合物前驱体；

步骤3)将硅、稀土、铁-碳源化合物前驱体在流动的氮气氛围下高温煅烧得到多孔结构的硅、稀土改性Fe₃C催化剂；

所述硝酸稀土采用硝酸铈；

硅、铈改性Fe₃C催化剂中硅的含量为10-20wt％，铈的含量为10-20wt％；

所述碳源化合物为2-甲基咪唑、双氰胺或三聚氰胺；

所述铁源化合物采用三氯化铁、硝酸铁、硫化铁或柠檬酸铁铵；

所述类Fenton反应装置与利用光催化反应处理废水的装置和用于工业废水处理的电催化装置配合使用；所述类Fenton反应装置的出水口（4）与用于工业废水处理的电催化装置的进水口（21）相连，用于工业废水处理的电催化装置的出水口（22）与利用光催化反应处理废水的装置的进水口（36）相连；

用于工业废水处理的电催化装置包括反应池（25），反应池（25）内设置有阳极反应单元和阴极反应单元，反应池（25）上设置有进水口（21）和出水口（22）；

采用用于工业废水处理的电催化装置来处理废水，阴阳极板涂覆催化剂，在电催化的条件下参与反应，并利用类Fenton反应装置残留的H₂O₂分解有机物；

所述阳极反应单元由多个阳极板（23）并联组成，阴极反应单元由多个阴极板（24）并联组成；所述阴极板（24）与阳极板（23）交替设置，将反应池（25）分割为多个独立的区域，阴极板（24）和阳极板（23）上设置有引流口；

利用光催化反应处理废水的装置包括反应容器（39）、反应容器（39）下部连接横向进水口（36），反应容器（39）上部循环上口接外循环管（40）上端，反应容器（39）下端循环下口接外循环管（40）下端，外循环管（40）上接水泵（38），反应容器（39）上部接横向出水口（34），反应容器（39）上端设置有横向溢流口（32）；反应容器（39）内壁设置有发光部件；所述发光部件包括宽谱光源（43）和锐线光源（42），宽谱光源和锐线光源由上至下交错布置；所述宽谱光源（43）和锐线光源（42）为横杆状或环状，宽谱光源端部与反应容器（39）内壁相连，锐线光源端部与反应容器（39）内中部的支架相连；宽谱光源（43）外侧附着光催化剂。

2.根据权利要求1所述一种用于废水处理的类Fenton反应装置，其特征在于，所述外循环管（10）包括上横管、竖管和下横管，上横管内端与反应腔（9）相连，上横管外端与竖管上端相连，竖管下端接下横管外端，下横管内端接反应腔（9）下端循环下口，泵（8）接在竖管上。

3.根据权利要求1所述一种用于废水处理的类Fenton反应装置，其特征在于，所述溢流口（2）处设置有溢流报警器（1）。