[發(fā)明專利]用于工業(yè)廢水處理的非均相Fenton反應連續(xù)裝置及處理工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110355576.6
• 申請日: 2011-11-11
• 公開（公告）號: CN103102003A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設計）人: 韓一帆;徐晶;徐西蒙;楊雪晶;楊震
• 申請（專利權(quán)）人: 華東理工大學
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責任公司 31203
• 代理人: 談順法

技術領域

本發(fā)明涉及一種工業(yè)廢水連續(xù)處理裝置及處理工藝，具體涉及一種用于非均相Fenton體系處理含有機污染物的工業(yè)廢水的裝置及處理工藝。

背景技術

有機污染物是環(huán)境中主要的污染物之一，尤其是持久性和難降解的有機物，其對人體健康的危害已經(jīng)得到共識。因此，含有機污染物的工業(yè)廢水的降解處理具有重大意義。

Fenton氧化法是一種典型的高級氧化技術。其氧化過程中產(chǎn)生的羥基自由基·OH作為一種強力氧化劑，可以有效的降解廢水中的有機污染物。

Fenton反應中，關鍵的氧化劑：羥基自由基、過氧基以及過羥基等自由基可以由過氧化氫經(jīng)過以下反應得到(其中，S和S⁺分別表示還原態(tài)和氧化態(tài)的金屬離子，比如Fe²⁺)：

S+H₂O₂→S⁺+OH^-+·OH????(1)

S⁺+H₂O₂→S+·HO²+H⁺????(2)

鑒于羥基自由基的強氧化力，污水中的有機物可以被迅速分解，且最終產(chǎn)物是水和二氧化碳，可不經(jīng)后續(xù)處理而直接排放。Fenton氧化過程適用于處理有機物濃度為10^-2至10^-3M的低濃度工業(yè)廢水，并已被證實能夠有效除去工業(yè)廢水的異味和有毒物質(zhì)。

Fenton體系一般分為均相和非均相。傳統(tǒng)的均相Fenton處理裝置中，通常是使用鐵鹽作為催化劑，但鐵鹽的流失造成二價鐵的不可還原，導致鐵鹽的過度消耗，并隨之產(chǎn)生大量鐵淤泥，需要進行后處理，弊病極多。

非均相Fenton體系有效解決了鐵鹽過度損耗及鐵淤泥后處理的問題，因而得到了越來越多的關注與研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種高效、節(jié)能、簡易、安全的處理工業(yè)廢水的非均相Fenton反應連續(xù)裝置，以及在連續(xù)裝置中的處理工藝，解決了均相Fenton反應體系中鐵絮凝的問題，避免了高消耗的后處理過程。同時，連續(xù)循環(huán)過程增加了裝置的適用范圍，極大降低了處理成本，廢水的處理效果也得到大幅度提升，COD值可在20min內(nèi)由1000下降至100或以下。

一種用于工業(yè)廢水處理的非均相Fenton反應裝置，其特征在于，所述的裝置包括：一個過氧化氫儲罐1和一個廢液儲罐2并聯(lián)后接入供廢液與過氧化氫溶液預混合的原料液混合罐3，原料液混合罐3上帶有一個PH調(diào)節(jié)器6，原料液混合罐3的出口依次通過流量計10、換熱器9與固定床催化反應器4下端的入口相連接，固定床催化反應器4上端的出口設有一個污水檢測系統(tǒng)7并與處理液儲罐5入口相連，處理液儲罐5通過一個排放口排放合格處理液，通過處理液儲罐5出口使不合格處理液進入原料液混合罐3循環(huán)處理，在處理液儲罐5和原料液混合罐3之間設置有循環(huán)泵8。

上述固定床催化反應器4優(yōu)選2～10級串聯(lián)的固定床催化反應器；

上述污水檢測系統(tǒng)7為COD測定儀。

本發(fā)明還提供一種用于上述裝置的處理工藝，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

1、將過氧化氫儲罐1中過氧化氫溶液與廢液儲罐2中的工業(yè)廢水在原料液混合罐3中預混合，并通過pH調(diào)節(jié)器6調(diào)節(jié)混合液的pH至2-10，其中，過氧化氫溶液的濃度(mg/L)為工業(yè)廢水初始COD值(mg/L)的1-500倍；

2、通過換熱器將原料液混合罐3中混合液溫度升高至25℃-100℃，2；通過流量計調(diào)節(jié)混合液進入固定床催化反應器4的流量，使混合液在催化劑床層的停留時間為30s-60min；

3、混合液從固定床催化反應器4下端進入，逆流經(jīng)催化劑床層，從上端排出，從固定床催化反應器4頂端流出的混合液，流入處理液儲罐5，經(jīng)污水檢測系統(tǒng)7檢測，符合國家排放標準的則直接排放，不合格的處理液通過循環(huán)泵8循環(huán)至原料液儲罐3，進行再處理。

所述的混合液的pH值優(yōu)選2-4，過氧化氫溶液的濃度優(yōu)選為工業(yè)廢水初始COD值的100倍；

所述的混合液溫度優(yōu)選為5-50℃；

混合液在催化劑床層的停留時間優(yōu)選30s-2min；