[发明专利]一种以水为媒介的高级氧化反应设备

说明书

一种以水为媒介的高级氧化反应设备，包括预处理单元和反应单元；预处理单元包括预处理装置及气体发生装置；气体发生装置的氧气输出口连通预处理装置；反应单元包括高级还原装置、高级氧化装置、双氧水发生装置、沉淀池、活化池及浓缩池；高级还原装置的入水口连通预处理装置，气体发生装置的氢气输出口连通高级还原装置；高级还原装置的出水口连通高级氧化装置；高级氧化装置的出水口连通沉淀池；气体发生装置的入水口连通预处理装置；气体发生装置的输出口连通双氧水发生装置；双氧水发生装置的出水口连通高级氧化装置。本发明以废水中的水作为自身净化处理时的媒介，在进行有机物污染水体的修复时具有高效、环境友好、无二次污染等优点。

技术领域

本发明涉及水污染控制技术领域，具体涉及一种以水为媒介的高级氧化反应设备。

背景技术

近四十年来，随着我国工业的飞速发展，大量工业有机废水和废弃物无序排入水中，超出了水体自净能力，严重污染了水环境。由于工业废水中的有机污染成分复杂，且具有一定的生物毒性，无法通过常规的水处理工艺有效去除。人、畜若饮用污染水体，污染物会通过饮水摄入体内，会被显著影响内分泌系统，并于体内累积，难以快速代谢，久之会引起生物体的癌变、畸变和基因突变。随着人们对自身健康的日益重视，亟待一种可以高效去除有机污染的水处理工艺，以保障水体环境的安全。

以高级氧化AOPs (Advanced Oxidation Processes) 技术为代表的物化处理方式是近20年来兴起的水处理新技术，其本质是通过人工强化产生活性物种（如羟基自由基·OH、单线态氧¹O₂、硫酸根自由基SO₄^-·、过碳酸根自由基为代表的活性氧物种ReactiveOxygen Species，ROS，或者原子态氢等），并利用其降解去除水中的有机物，使它们快速被矿化降解为CO₂和水，或者被高效还原为可生物降解物质的工艺。

上述物化处理方式具有工艺反应快的特点，理论上适用于所有有机废水的处理，但无论是以哪种活性物种为主，都只能单一地氧化或还原特定的污染物，无法同时处理它们；同时，为产生活性物种降解污染物，通常会投加大量化学试剂，而通常起作用的仅仅是其中的部分成分，其余则不起作用，最后这些化学试剂进入水体中反而会与水中其它物质发生进一步反应，生成潜在/现实的新污染物，造成二次污染。如Fenton反应（芬顿反应）中需要投加大量的亚铁盐和双氧水以维持·OH的产生，在反应完成后调pH至6～9以满足排放要求时会产生大量铁泥；以SO₄^-·为主的高级氧化反应中，需要持续投加过硫酸盐以满足SO₄^-·的持续产生，在反应完成后，出水中SO₄^2-含量极高。究其原因，是因为以上这些处理方法都是将水和污染物看做两个独立的个体，水只能被动通过去除污染物而得到净化，其本身无法参与自身的净化处理。

因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本发明所要研究解决的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种以水为媒介的高级氧化反应设备。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种以水为媒介的高级氧化反应设备，包括预处理单元和反应单元；

其中，所述预处理单元包括预处理装置以及气体发生装置；

所述预处理装置具有一废水入口；所述气体发生装置具有氧气输出口和氢气输出口，所述氧气输出口连通所述预处理装置的一氧气入口；

所述反应单元包括高级还原装置、高级氧化装置、双氧水发生装置、沉淀池、活化池以及浓缩池；

所述高级还原装置的入水口连通所述预处理装置的一出水口，所述气体发生装置的所述氢气输出口连通所述高级还原装置的气体入口；所述高级还原装置的出水口连通所述高级氧化装置的第一入水口；