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三段式電芬頓降低廢水COD的系統及方法

發布時間:2019-6-23 8:27:14  中國污水處理工程網

  申請日2019.04.23

  公開(公告)日2019.06.14

  IPC分類號C02F1/461; C02F9/06; C02F1/72

  摘要

  本發明實施例公開了一種三段式電芬頓降低廢水COD的方法及系統,方法包括:第一段將加入定量H2O2的廢水通入到具有鐵電極的電解槽中進行通電,電解產生過量的Fe2+與H2O2反應產生氧化廢水中有機物的羥基自由基;第二段通過鐵電極繼續產生的Fe2+去除過量的H2O2;第三段鼓氣氧化將Fe2+氧化成Fe3+便于后續分離。本發明實施例的三段式電芬頓法氧化有機物的能力非常強,幾乎能氧化目前自然界中的大部分有機物,而且消除了處理廢水COD檢測值受H2O2過量的影響,可將廢水的COD由200~2000mg/L直接降至50mg/L以下;比其他高級氧化技術有更精準的能耗物料計算結果,基本不加入殘留在處理后水里金屬鹽和藥劑,獲得更優質穩定的出水水質,該方法處理成本低,占地面積少。

  權利要求書

  1.一種三段式電芬頓降低廢水COD的方法,其特征在于包括:將加入定量H2O2的廢水通入到具有鐵電極的電解槽中進行通電電解,鐵電極電解連續產生Fe2+,Fe2+與廢水中的H2O2反應產生具有很強的氧化性的羥基自由基,發生充分氧化廢水中有機物的芬頓反應,達到去除廢水中COD的目的;

  芬頓氧化反應完成后,繼續通電電解,利用鐵電極產生的Fe2+去除廢水中過量的H2O2后,對處理的廢水鼓氣,通過氧氣將Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+與廢水中OH-結合,形成Fe(OH)3。

  2.如權利要求1所述的三段式電芬頓降低廢水COD的方法,其特征在于還包括在廢水處理前,將廢水的pH值調整到3-7的范圍。

  3.如權利要求1所述的三段式電芬頓降低廢水COD的方法,其特征在于,

  所述廢水通過加入NaOH調節廢水的pH值為7.5后,廢水中Fe3+與OH-結合形成Fe(OH)3,再加入絮凝劑發生絮凝反應,形成沉淀物,去除沉淀物后,獲得降低COD的廢水。

  4.如權利要求1所述的三段式電芬頓降低廢水COD的方法,其特征在于,

  所述絮凝劑為PAM。

  5.一種三段式電芬頓降低廢水COD的系統,其特征在于,包括第一pH調節槽、電芬頓槽、鼓氣槽、第二pH調節槽、絮凝槽以及沉淀槽,所述電芬頓槽分別與所述第一pH調節槽、所述鼓氣槽連接,所述第二pH調節槽分別與所述鼓氣槽和所述絮凝槽連接,所述絮凝槽與所述沉淀槽連接;其中,所述三段式電芬頓槽包括槽體,所述槽體內安裝有串聯的多級電解槽,每級電解槽內設有多個鐵電極板,被處理的廢水從進水口進入槽體,依次經過多級電解槽處理后,經出水口流出。

  6.如權利要求5所述的三段式電芬頓降低廢水COD的系統,其特征在于,

  所述電解槽中設置多塊陽極鐵電極板和陰極鐵電極板,所述多塊陽極鐵電極板和所述多塊陰極鐵電極板均并聯連接。

  7.如權利要求5所述的三段式電芬頓降低廢水COD的系統,其特征在于,

  所述鐵電極板連接36V的直流電源。

  8.如權利要求5所述的三段式電芬頓降低廢水COD的系統,其特征在于,

  所述槽體的內側底部設有用于給廢水通入空氣的空氣管。

  9.如權利要求5所述的三段式電芬頓降低廢水COD的系統,其特征在于,

  所述槽體的頂部安裝有用于收集槽體內產生氣體的集氣罩。

  說明書

  一種三段式電芬頓降低廢水COD的系統及方法

  技術領域

  本發明實施例涉及廢水處理技術領域,具體涉及一種三段式電芬頓降低廢水COD的方法。

  背景技術

  目前,去除廢水COD的方法主要為生物法和物理化學法等。隨著廢水排放標準的提高,傳統去除廢水COD的方法對于某些工業廢水已經滿足不了提標改造的要求,如現有的廢水處理方法經過厭氧-好氧-混凝沉淀-過濾-活性炭吸附等一系列工藝后想要繼續深度處理,進一步降低廢水COD,某些工業廢水用傳統方法處理難以做到,有的方法即使能做到,其處理成本也太高。

  另外,一些性質復雜的廢水,例如,垃圾滲濾液,精細化工、制藥、農藥廢水等其水質變化大,重金屬和氨氮含量高,生化性很差,很難用生化法進行徹底處理。而受各種因素的影響,一般的物理化學方法也很難降低廢水COD的濃度到達標的水平。

  芬頓氧化降解工藝是一種高級氧化技術,反應產生的羥基自由基不僅具有非常高的氧化電極電勢(E=2.8V),擁有僅次于F2的氧化能力,還沒有選擇性,可以最大程度上提高對各類有機污染物的氧化效率,因此應用前景非常廣闊。但是,該方法也存在許多不足,比如,H2O2利用率不高,從而造成了COD去除效率不高和雙氧水過量等問題。而且H2O2遇到強氧化劑時容易被還原,干擾COD的測定。也有通過鼓氣和加還原劑的方法將H2O2去除,但鼓氣法效率不高,不能將全部H2O2去除,加藥法的加藥量又比較難控制。

  綜上所述,傳統芬頓工藝對廢水COD的去除過程中,存在著藥劑利用率低、對自由基的產生量模糊,不能精準的能耗物料計算,加入殘留在水中的金屬鹽和藥劑多,不能獲得更優質穩定的出水水質,藥劑投加不經濟,急待進一步改進。

  發明內容

  為此,本發明實施例提供一種三段式電芬頓降低廢水COD的系統及方法,以解決現有技術中對廢水COD處理工藝復雜,對自由基的產生量模糊,不能精準的能耗物料計算,加入殘留在水中的金屬鹽和藥劑多,不能獲得更優質穩定的出水水質的問題。

  為了實現上述目的,本發明實施例提供如下技術方案:

  一種三段式電芬頓降低廢水COD的方法,其包括:將加入定量H2O2的廢水通入到具有鐵電極的電解槽中進行通電電解,鐵電極電解連續產生Fe2+,Fe2+與廢水中的H2O2反應產生具有很強的氧化性的羥基自由基,發生充分氧化廢水中有機物的芬頓反應,達到去除廢水中COD的目的;

  芬頓氧化反應完成后,繼續通電電解,利用鐵電極產生的Fe2+去除廢水中過量的H2O2后,對處理的廢水鼓氣,通過氧氣將Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+與廢水中OH-結合,形成Fe(OH)3。

  本發明實施例的三段式電芬頓降低廢水COD的方法,還包括在廢水處理前,將廢水的pH值調整到3-7的范圍。

  優選的,所述廢水通過加入NaOH調節廢水的pH值為7.5后,廢水中Fe3+與OH-結合形成Fe(OH)3,再加入絮凝劑發生絮凝反應,形成沉淀物,去除沉淀物后,獲得降低COD的廢水。

  優選的,所述絮凝劑為PAM。

  本發明實施例還提供一種三段式電芬頓降低廢水COD的系統,其包括第一pH調節槽、電芬頓槽、鼓氣槽、第二pH調節槽、絮凝槽以及沉淀槽,所述電芬頓槽分別與所述第一pH調節槽、所述鼓氣槽連接,所述第二pH調節槽分別與所述鼓氣槽和所述絮凝槽連接,所述絮凝槽與所述沉淀槽連接;其中,所述電芬頓槽包括槽體,所述槽體內安裝有串聯的多級電解槽,每級電解槽內設有多個鐵電極板,被處理的廢水從進水口進入槽體,依次經過多級電解槽處理后,經出水口流出。

  優選的,所述電解槽中設置多塊陽極鐵電極板和陰極鐵電極板,所述多塊陽極鐵電極板和所述多塊陰極鐵電極板均并聯連接。

  優選的,所述鐵電極板連接36V的直流電源。

  優選的,所述槽體的內側底部設有用于給廢水通入空氣的空氣管。

  優選的,所述槽體的頂部安裝有用于收集槽體內產生氣體的集氣罩。

  本發明實施例具有如下優點:

  本發明實施例中,三段電芬頓降低廢水中COD的的方法,其通過氧化+還原+氧化三個階段,可將廢水的COD由200~2000mg/L直接降至50mg/L以下,比其他高級氧化技術有更精準的能耗物料計算,基本不加入殘留金屬鹽和藥劑情況下,獲得更優質穩定的出水水質。傳統芬頓法處理廢水加入硫酸亞鐵,硫酸根殘留在水中很多,增加次生污染;雙氧水經過芬頓反應后的過量部分全部去除干凈沒有殘留不會影響出水的檢測;由于是電極產生Fe2+活性很高,鐵的利用效率高,減少了鐵泥的排放,污泥可能是傳統法的60%左右;控制靈活只要調節電流就能控制水中Fe2+濃度,便于PID控制;反應終點肉眼看水的藍色和紅色就能判斷,減少操作的盲目性。本發明實施例運用非常簡單的操作巧妙解決了芬頓法中Fe2+和H2O2對COD檢測的干擾問題。

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