[发明专利]磁性Fe3O4颗粒耦合电芬顿反应器及使用该反应器进行分散式污水回用的处理方法

说明书

本发明公开了一种磁性Fe₃O₄颗粒耦合电芬顿反应器，包括反应池、阳极板、阴极板、直流稳压电源、机械搅拌装置和位于所述反应池上的进水口和排水孔，反应池内含有反应液，反应液内均匀分布有磁性Fe₃O₄颗粒。本发明还公开了一种使用上述磁性Fe₃O₄颗粒耦合电芬顿反应器进行分散式污水回用的处理方法。本发明提高了电化学的处理效果，适应性强，操作简单方便，实现对污水中碳、氮、磷的高效共去除，适合于分散式生活污水的回用处理，且除磷效果好，实现较高的污水处理效果，处理后污水可达到生活杂用水标准，特别适合于小水量分散式污水的批次处理，可操作性强，设备易于管理操作，具有较强的实用性、经济性。

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体地说是一种磁性Fe₃O₄颗粒耦合电芬顿反应器及使用该反应器进行分散式污水回用的处理方法。

背景技术

近几十年来，随着人类社会经济和现代化工业的飞速发展以及人类自身社会活动的影响，水资源短缺和水污染的矛盾越来越突出。

污水回用、雨水蓄用、跨流域调水和海水淡化是目前普遍受到重视的开源措施，在一定程度上能够缓解水资源供需矛盾。尤其污水回用经常被作为首选方案，主要原因在于污水来源确定，水质水量稳定，不发生与邻相争问题，不受地质、气候等自然条件影响。

目前中水回用已在世界范围内取得了长足发展，许多缺水国家都已建立了中水回用工程。以色列已建立了中水回收系统，其流程包括市政污水回收、运输到中水处理中心集中处理、季节性储存、输入到用户回用及其安全处置。美国的城镇中水回用设备已十分完善，城市二级污水处理厂污水回用率很高，城镇中水回用也已进入大规模生产应用阶段。我国的中水处理回用工程目前还不很完善，但已受到越来越多的重视和关注。

目前我国中水回用发展较快的几个城市包括北京、天津、大连、太原等地。北京的高碑店污水处理厂是我国最大的中水回用工程，日处理量量为100万立方米，二级出水直接排入通惠河下游，主要潜在回用方式为工业、农业灌溉和热电厂冷却用水。天津纪庄子污水处理厂日处理量为54万立方米，水处理采用 A/O工艺，污泥处理采用浓缩—中温厌氧消化—机械脱水处理工艺，该污水厂建成投产后，有效降低了天津市和渤海湾的水污染程度，为天津市增加了第二水源，一定程度上缓解了天津市的用水紧张程度。大连市春柳河污水处理厂的中水回用示范项目已运行十年，效果较好，该市新建的数个污水处理厂也大都为二级处理水，可直接回用。

目前城市规模化的中水处理技术主要采用物理化学法和生物化学法。物理化学法和生物化学法各有特点。中水处理工艺的选择主要依据中水处理进水水质和出水水质的要求决定。生物化学法处理中水时，必须考虑其反应速率和活性污泥的沉降性能。反应速率主要取决于该活性污泥浓度，污泥浓度越高，其反应速度越快。但考虑到二沉池占地面积不能过大，故而活性污泥浓度也不可太大，因此反应速率受到影响。污泥的沉降性能则取决于处理过程中曝气池的运行条件。处理中水时必须严格控制曝气池的操作，因此限制了生物化学法的应用范围。物理化学法的优点在于占地面积少，出水水质效果好且比较稳定，对废水水量、水温和水质的适应性较强，有毒有害的重金属离子可有效去除，脱氮除磷和脱色的效果明显，处理方案选择性广，易于实现自动化的操作管理。

城市污水处理厂虽然在污水回用方面已取得很大成效，但随着社会的发展，城市污水处理厂的压力越来越大。对一些如住宅小区及高层建筑等分散式排水，如能发展其分散优势，就地进行处理以回用至小区住宅等杂用水，可极大地缓解城市污水处理厂的压力，并部分缓解城市用水紧张的局面。分散式污水回用处理水量少，易于采用续批式操作方式，在处理技术上更易于使用灵活方便快捷的技术方法。