本技術屬于廢水處理，尤其涉及一種真空紫外類芬頓一體化的有機廢水凈化裝置。

背景技術：

1、隨著工業(yè)化進程的加速，有機廢水的排放量日益增加，長期輸入水體會形成殘留，累積效應顯著，水質不斷惡化，不僅使自然水體固有的生態(tài)系統(tǒng)和功能受到破壞，而且進一步加劇了區(qū)域水資源短缺的矛盾。

2、有機廢水還具有色度高、有異味、強酸強堿性、所含的有機污染物結構復雜等特點，使得處理難度增加。雖然傳統(tǒng)芬頓法在處理難生物降解或一般化學氧化難以奏效的有機廢水時有其他方法無法比擬的優(yōu)點，但是單獨使用fenton試劑處理廢水成本會很高，且傳統(tǒng)芬頓法仍存在不足，如：一方面產(chǎn)生污泥多，在處理過程中fe2+被氧化成fe3+，而fe3+向fe2+的轉化過程十分緩慢，被認為是芬頓體系中的限速步驟。這使得反應過程中，fe2+被不斷消耗，fe3+不斷積累，在不外加fe2+的條件下，體系氧化能力下降，而在添加fe2+的條件下，fe3+會繼續(xù)積累，進而水解形成大量鐵泥，這就是芬頓法產(chǎn)生污泥的主要原因；另一方面過氧化氫的利用率較低，處理成本較高；又一方面亞鐵離子容易流失，影響出水色度，需要后續(xù)脫色處理；還有一方面ph使用范圍較窄，經(jīng)常需要調節(jié)廢水的ph值，增加處理成本。

3、目前逐步研發(fā)出來了如紫外氧化技術，但該技術也存在著一些缺陷，如氧化劑、催化劑消耗量大、易受水質影響、運行費用高、存在二次污染等，這些劣勢使得該技術在現(xiàn)實中的實際應用受到一定的限制，需要進一步改進。

技術實現(xiàn)思路

1、本實用新型提供了一種真空紫外類芬頓一體化的有機廢水凈化裝置，本實用新型在設計和運行成本、操作維護方面都有顯著改進，為有機廢水的環(huán)保處理提供了一種便捷、高效、節(jié)能的真空紫外類芬頓一體化有機廢水凈化裝置。

2、為解決上述問題，本實用新型提供的技術方案如下：

3、本實用新型實施例提供一種真空紫外類芬頓一體化的有機廢水凈化裝置，其包括凈化筒(1)，所述凈化筒(1)頂部設置有投藥口(11)、進水管(12)和進藥口(13)，所述凈化筒(1)側面設置有出水管(14)，所述凈化筒(1)底部設置有圓臺型排泥斗(6)，用來承接傳統(tǒng)芬頓反應產(chǎn)生的污泥；所述排泥斗(6)底部設置有污泥閥門(61)；

4、所述凈化筒(1)內(nèi)垂直設置有圓柱形內(nèi)導隔板(3)和圓柱形外導隔板(31)，所述內(nèi)導隔板(3)和所述外導隔板(31)將所述凈化筒(1)分成里外兩個腔體，外腔體空間小于里腔體的空間；所述凈化筒(1)里腔體為傳統(tǒng)芬頓反應區(qū)，所述進水管(12)的一端穿過所述凈化筒(1)，并延伸至所述傳統(tǒng)芬頓反應區(qū)；所述凈化筒(1)外腔體為光催化反應區(qū)，所述出水管(14)的一端穿過所述凈化筒(1)，并螺旋延伸至所述光催化反應區(qū)；

5、所述傳統(tǒng)芬頓反應區(qū)設有攪拌組件，所述攪拌組件包括多層螺旋攪拌器(4)，多層螺旋攪拌器(4)按照從上往下交錯排布設置，所述螺旋攪拌器(4)為多節(jié)按一定角度交叉的螺旋片，使水流經(jīng)多次分流，同時產(chǎn)生渦旋反向旋轉及交叉流動，達到混合的目的；

6、所述光催化反應區(qū)設置有消毒催化組件(2)，用于對有機廢水進行消毒和催化；所述消毒催化組件(2)包括真空紫外燈管上卡口(21)、燈座(22)、真空紫外燈管(23)和石英玻璃管(24)，所述真空紫外燈管上卡口(21)呈環(huán)狀排列設置在所述石英玻璃管(24)內(nèi)，所述真空紫外燈管上卡口(21)安裝有所述燈座(22)，所述燈座(22)上安裝有所述真空紫外燈管(23)；

7、所述消毒催化組件(2)內(nèi)外側均設置有螺旋導流板(5)，所述螺旋導流板(5)形成有供有機廢水流通的螺旋水道，延長所述消毒催化組件(2)消毒催化路徑，使其消毒催化更加徹底。

8、根據(jù)本實用新型一可選實施例，所述螺旋導流板(5)包括內(nèi)螺旋導流板(51)和外螺旋導流板(52)，所述內(nèi)螺旋導流板(51)為螺旋式向下導流板，所述外螺旋導流板(52)為螺旋式向上導流板。

9、根據(jù)本實用新型一可選實施例，所述凈化筒(1)底部連接有三組支架(15)。

10、與現(xiàn)有技術相比，本實用新型實施例提供一種真空紫外類芬頓一體化的有機廢水凈化裝置，具有以下有益效果：

11、(1)該有機廢水凈化裝置通過頂端的進水管將有機廢水引入凈化柱體內(nèi)，在水流過程中，順序投入氧化劑和鐵催化劑，利用上下錯開分布的螺旋攪拌器，在不消耗電力的情況下實現(xiàn)水力攪拌，有效地使有機廢水與投藥口投加的氧化劑充分混合，提高了凈化過程的能效比。

12、(2)該有機廢水凈化裝置通過燈管上的上卡口和周圍布置的石英玻璃管，不僅便于紫外燈管的安裝和維護，而且避免了紫外燈管與水的直接接觸，有效延長了紫外燈管的使用壽命。同時針對不同水質的有機廢水，可以通過增加或減少真空紫外燈管安裝的數(shù)量針對性處理。合理的紫外線燈管的數(shù)量設置，既能夠對有機廢水充分消毒，又能減少損耗和節(jié)約電能。

13、(3)該有機廢水凈化裝置通過內(nèi)外層螺旋導流片的設計，不僅延長了水流動的路徑，增加了消毒時間，而且能夠確保水流在整個處理過程中始終處于紫外燈管的照射范圍內(nèi)，從而使消毒過程更為徹底。

14、(4)該有機廢水凈化裝置的傳統(tǒng)芬頓反應區(qū)中伴隨著大量的鐵泥的產(chǎn)生，排泥斗和導隔板的設計使水中污泥得到很好的沉淀，避免影響后續(xù)處理以及避免石英玻璃管上形成水垢。

15、(5)與紫外光相比，本實用新型的真空紫外具有更高的能量和更強的氧化能力，能夠直接裂解水產(chǎn)生活性氧化物種(ros)，主要包括ho·、ho2·等，并能原位產(chǎn)生h2o2，從而能夠高效并快速降解有機廢水。

16、(6)該有機廢水凈化裝置通過將芬頓反應與真空紫外線消毒技術進行結合，可以彌補各自技術的不足，利用協(xié)同效益能夠高效處理有機廢水。真空紫外光裂解水能夠原位產(chǎn)生ho·、水合電子(eaq-)和h2o2，在真空紫外光降解有機污染物的同時仍然伴隨著h2o2積累。在真空紫外光中引入fe2+：產(chǎn)生了更多的ros(主要是ho·)；fe2+與原位生成的h2o2反應形成ho·和fe3+，而fe3+被vuv輻射同時生成新生態(tài)的fe2+和ho·，加速了鐵氧化還原循環(huán)。同時fe2+的氧化產(chǎn)物fe3+也能利用eaq-加速被還原并重新生成fe2+，并進而繼續(xù)催化h2o2分解并產(chǎn)生額外的ho·。真空紫外光、fe2+、h2o2三者之間產(chǎn)生協(xié)同效應，從而進一步提升該技術的高級氧化技術的氧化效能。

17、因此，本實用新型將傳統(tǒng)芬頓反應與真空紫外線消毒技術相結合，利用協(xié)同優(yōu)勢大大提高了處理效率，同時該有機廢水凈化裝置經(jīng)過結構創(chuàng)新，不僅在操作與維修方面更加簡便，而且具備顯著的節(jié)能環(huán)保效益，節(jié)約了人力物力資源。

技術特征：

1.一種真空紫外類芬頓一體化的有機廢水凈化裝置，其特征在于，包括凈化筒(1)，所述凈化筒(1)頂部設置有投藥口(11)、進水管(12)和進藥口(13)，所述凈化筒(1)側面設置有出水管(14)，所述凈化筒(1)底部設置有圓臺型排泥斗(6)，用來承接傳統(tǒng)芬頓反應產(chǎn)生的污泥；所述排泥斗(6)底部設置有污泥閥門(61)；

2.根據(jù)權利要求1所述的一種真空紫外類芬頓一體化的有機廢水凈化裝置，其特征在于，所述螺旋導流板(5)包括內(nèi)螺旋導流板(51)和外螺旋導流板(52)，所述內(nèi)螺旋導流板(51)為螺旋式向下導流板，所述外螺旋導流板(52)為螺旋式向上導流板。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種真空紫外類芬頓一體化的有機廢水凈化裝置，其特征在于，所述凈化筒(1)底部連接有三組支架(15)。

技術總結
本技術公開了一種真空紫外類芬頓一體化的有機廢水凈化裝置，該有機廢水凈化裝置的傳統(tǒng)芬頓反應區(qū)頂部設置有進水管和投藥口，傳統(tǒng)芬頓反應區(qū)設有多層螺旋攪拌器，光催化反應區(qū)設置有消毒催化組件，用于對有機廢水進行消毒和催化；消毒催化組件內(nèi)外側均設置有螺旋導流板，螺旋導流板形成有供有機廢水流通的螺旋水道，延長消毒催化組件消毒催化路徑，使其消毒催化更加徹底；因此本技術將芬頓反應與真空紫外線消毒技術相結合，利用協(xié)同優(yōu)勢，大大提高了處理效率；同時該有機廢水凈化裝置經(jīng)過結構創(chuàng)新，不僅在操作與維修方面更加簡便，而且具備顯著的節(jié)能環(huán)保效益，節(jié)約了人力物力資源。

技術研發(fā)人員：王闖,高熠曉,杜錦瀅,白紫怡,李驍,侯保林,王西峰,劉于娜
受保護的技術使用者：湖南科技大學
技術研發(fā)日：20240522
技術公布日：2025/1/9