公布日：2023.12.08
申請日：2023.10.18
分類號：C02F1/72(2023.01)I;C02F1/58(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發明公開了一種過氧化氫和有機物的協同去除固化裝置及方法，包括進水組件、雷達液位計、在線COD分析儀、在線過氧化氫檢測儀、變頻風機、低速輪盤組件、浮排固定桿、浮排限位器、浮排器、浮排軟管、控制中心、散氣膜盤、固化分解池。本發明反應體系中填料作為催化劑加速分解過氧化氫，填料本身基本無消耗，不會形成新的污染物，節省了藥劑使用成本和污泥等處理成本；廢水中有機污染物會在填料與剩余過氧化氫及散氣裝置的聯合作用下降解，去除剩余過氧化氫的同時，充分利用過氧化氫的氧化性能，去除有機物達到凈水的目的。
權利要求書
1.一種過氧化氫和有機物的協同去除固化裝置，其特征在于：包括進水組件、雷達液位計(4)、在線COD分析儀(5)、在線過氧化氫檢測儀(6)、變頻風機(7)、低速輪盤組件(9)、浮排固定桿(10)、浮排限位器(101)、浮排器(11)、浮排軟管(12)、控制中心(15)、散氣膜盤(16)、固化分解池(17)，其中：所述進水組件的出水端位于固化分解池(17)的上方，所述雷達液位計(4)、在線COD分析儀(5)、在線過氧化氫檢測儀(6)安裝在固化分解池(17)上；所述低速輪盤組件(9)設置于固化分解池(17)內，所述低速輪盤組件(9)內充填有復合固化填料；所述低速輪盤組件(9)的輪盤最低端浸沒于固化分解池(17)的水內，而低速輪盤組件(9)的輪盤最高端位于固化分解池(17)的水面上；所述散氣膜盤(16)設置于固化分解池(17)的池底，所述變頻風機(7)通過空氣管路與散氣膜盤(16)連接，所述空氣管路上設置有風管閥門(8)；所述浮排固定桿(10)設置于固化分解池(17)的池底出水側，所述浮排固定桿(10)由上到下依次設置有浮排器(11)、浮排限位器(101)，且所述浮排限位器(101)低于低速輪盤組件(9)的最低端；所述浮排器(11)與固化分解池(17)的排水管道連通；所述控制中心(15)分別與在線COD分析儀(5)、在線過氧化氫檢測儀(6)、變頻風機(7)、低速輪盤電機相連接。
2.根據權利要求1所述過氧化氫和有機物的協同去除固化裝置，其特征在于：所述低速輪盤組件(9)包括輪盤、低速輪盤電機、支架，所述支架固定安裝在固化分解池(17)上，所述輪盤通過中心傳輸軸轉動安裝在支架上，所述低速輪盤電機與中心傳輸軸傳動連接；所述輪盤由內外側縱橫交錯的細密鋼絲網編織而成，復合固化填料充填于輪盤內。
3.根據權利要求2所述過氧化氫和有機物的協同去除固化裝置，其特征在于：雷達液位計(4)采用盤式安裝固定在固化分解池水面之上；在線COD分析儀(5)和在線過氧化氫檢測儀(6)的傳感器均浸入固化分解池(17)的水內。
4.根據權利要求3所述過氧化氫和有機物的協同去除固化裝置，其特征在于：低速輪盤組件(9)的輪盤由固化分解池(17)的進水端向出水端傾斜5-10°。
5.根據權利要求4所述過氧化氫和有機物的協同去除固化裝置，其特征在于：所述浮排器(11)底部與浮排軟管(12)連通，浮排軟管(12)與固化分解池(17)的排水管道連接，所述排水管道上設置有排水電動閥(13)、排水管道泵(14)；所述控制中心(15)分別與排水電動閥(13)、排水管道泵(14)連接。
6.根據權利要求5所述過氧化氫和有機物的協同去除固化裝置，其特征在于：所述進水組件包括進水泵(1)、進水自動閥(2)、進水管(3)，所述進水泵(1)、進水自動閥(2)安裝在進水管(3)上，且所述進水泵(1)、進水自動閥(2)在進水管(3)上沿水流方向設置，所述進水管(3)的出水端位于固化分解池(17)的上方。
7.根據權利要求6所述過氧化氫和有機物的協同去除固化裝置，其特征在于：所述復合固化填料為MnO2-AC顆粒和Mn3O4-AC顆粒的混合物，MnO2-AC顆粒和Mn3O4-AC顆粒的質量比3：0.8-1.2。
8.一種基于權利要求1所述過氧化氫和有機物的協同去除固化裝置的協同去除方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1，廢水通過進水組件進入固化分解池(17)頂部進入；步驟2，雷達液位計(4)監測池內液位，在線COD分析儀(5)實時獲取有機物COD濃度，在線過氧化氫檢測儀(6)監測池內過氧化氫濃度；步驟3，所述控制中心(15)根據有機物COD濃度、過氧化氫濃度控制變頻風機(7)的轉速和低速輪盤電機的轉速。
9.根據權利要求8所述協同去除過氧化氫和有機物的方法，其特征在于：變頻風機的轉速與過氧化氫濃度和有機物COD濃度的關系如下：
其中，F1表示變頻風機的頻率，Yf表示只考慮過氧化氫濃度時的風機頻率，C1表示過氧化氫濃度，C2表示有機物COD濃度；低速輪盤電機的轉速與過氧化氫濃度關系如下：
其中，F2表示低速輪盤電機的頻率，C1表示過氧化氫濃度。
10.根據權利要求9所述協同去除過氧化氫和有機物的方法，其特征在于：液位在浮排器(11)最低限位之前，執行廢水排放程序，排水電動閥和排水管道泵開啟，達到浮排器(11)液位下限，停止排水。
發明內容
發明目的：為了克服現有技術通過加堿或者加化學藥劑加快過氧化氫的分解速度，形成氫氣和氧氣從廢水中逃逸出去，藥劑投加過量而產生高鹽分污泥，導致藥劑大量消耗、成本高和造成二次污染的弊端，傳統處理方法的化學反應中，過氧化氫作為反應物被消耗掉，其氧化特性未能得到合理利用，不符合當下水處理技術節約減排、資源化利用的政策，本發明提供一種過氧化氫和有機物的協同去除固化裝置及方法，其無需投加化學藥劑，材料零消耗并可重復利用，同時最大化利用過氧化氫氧化性協同去除廢水中有機物的技術方案，屬于過氧化氫的一種無害化和資源化處理方法。
技術方案：為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：
一種過氧化氫和有機物的協同去除固化裝置，包括進水組件、雷達液位計、在線COD分析儀、在線過氧化氫檢測儀、變頻風機、低速輪盤組件、浮排固定桿、浮排限位器、浮排器、浮排軟管、控制中心、散氣膜盤、固化分解池、電源柜，其中：
所述進水組件的出水端位于固化分解池的上方，所述雷達液位計、在線COD分析儀、在線過氧化氫檢測儀安裝在固化分解池上。
所述低速輪盤組件設置于固化分解池內，所述低速輪盤組件內充填有復合固化填料。所述低速輪盤組件的輪盤最低端浸沒于固化分解池的水內，而低速輪盤組件的輪盤最高端位于固化分解池的水面上。
所述散氣膜盤設置于固化分解池的池底，所述變頻風機通過空氣管路與散氣膜盤連接，所述空氣管路上設置有風管閥門。
所述浮排固定桿設置于固化分解池的池底出水側，所述浮排固定桿由上到下依次設置有浮排器、浮排限位器，且所述浮排限位器低于低速輪盤組件的最低端。所述浮排器與固化分解池的排水管道連通。
所述控制中心分別與在線COD分析儀、在線過氧化氫檢測儀、變頻風機、低速輪盤電機相連接。
一種過氧化氫和有機物的協同去除方法，包括以下步驟：
步驟1，廢水通過進水組件進入固化分解池頂部進入。
步驟2，雷達液位計監測池內液位，在線COD分析儀實時獲取有機物COD濃度，在線過氧化氫檢測儀監測池內過氧化氫濃度。
步驟3，所述控制中心根據有機物COD濃度、過氧化氫濃度控制變頻風機的轉速和低速輪盤電機的轉速。
本發明相比現有技術，具有以下有益效果：
1、反應體系中填料作為催化劑加速分解過氧化氫，填料本身基本無消耗，不會形成新的污染物，節省了藥劑使用成本和污泥等處理成本。
2、廢水中有機污染物會在填料與剩余過氧化氫及散氣裝置的聯合作用下降解，去除剩余過氧化氫的同時，充分利用過氧化氫的氧化性能，去除有機物達到凈水的目的。
3、基于控制程序中心以及相應的檢測系統實現整個反應系統的自動化控制。
（發明人：袁香;許朋朋;徐建功;李志榮;仝輝;張子種）
