[發明專利]用于酸性廢水亞鐵離子超標預警預測裝置及其方法

有效

• 申請號: 201710082321.4
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN106830116B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 劉靈婕;季民;王芬;劉景彬;李浩然
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N33/18
• 分類號: G01N33/18;G01N35/00;C02F1/00;C02F1/66;C02F103/16
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李麗萍

本發明公開了一種用于酸性廢水亞鐵離子超標預警預測裝置，包括格柵前進水池、計算機和NaOH溶液池，格柵前進水池內設有pH探頭、ORP探頭和投藥擴散器，投藥擴散器通過投藥管路與NaOH溶液池相連，投藥管路上設有NaOH加藥泵；pH探頭及ORP探頭與計算機之間均連接有傳輸線，NaOH加藥泵與計算機之間串聯有報警器和電磁閥。計算機中安裝有數據分析系統，將通過pH探頭和ORP探頭接收到的污水廠進水格柵前的pH值和ORP值進行分析，利用pH?ORP擬合回歸曲線預測、并通過投加NaOH溶液控制格柵前進水池中的鐵離子和亞鐵離子濃度比達到設定要求。本發明可以實現對污水廠進水亞鐵離子濃度過量的精確預警，能及時處理，避免后續處理設備運行故障。

技術領域

本發明屬于水處理領域，具體來說是鋼鐵及相關水處理中過量亞鐵離子的預警及應急處理的領域，涉及一種基于ORP(氧化還原電位)與pH(氫離子濃度指數)值對亞鐵離子過量的預警及應急處理的方法與裝置。

背景技術

鋼鐵行業是用水大戶和廢水排放大戶，鋼鐵廢水的處理情況越來越受到社會各界的廣泛關注。鋼鐵原件毛坯在表面電鍍、噴涂前一般都要經過酸洗，以清除表面氧化物，因而產生酸洗廢液和酸洗廢水，在實際工業生產中，硝酸、氫氟酸、鹽酸、硫酸等是較為常用的酸。其中酸洗廢液含酸濃度較高，可回收再生酸。而大量的沖洗水，即酸洗廢水含酸量較低，用來回收則很不經濟，所以作為廢水外排。廢液中常含有硫酸、硝酸、鐵離子、亞鐵離子和油污等。污水處理廠在處理鋼鐵廢水的過程中，若進水含有大量的亞鐵離子，亞鐵離子在氧化成鐵離子的同時，會造成水質pH值的降低，嚴重危害水廠管道以及后續處理構筑物等設備，嚴重抑制污水廠生化處理中微生物的數量和活性，影響污水處理廠整體工藝的正常運行，難以實現出水穩定達標排放。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明的目的是提供一種用于酸性廢水亞鐵離子超標預警預測裝置及其方法，本發明預警裝置具有體積小、集成度高，預測精確的優點。

為了解決上述技術問題，本發明提出的一種用于酸性廢水亞鐵離子超標預警預測裝置，包括格柵前進水池和計算機，其特征在于，還包括有NaOH溶液池，所述格柵前進水池內設有pH探頭、ORP探頭和投藥擴散器，所述投藥擴散器通過投藥管路與所述NaOH溶液池相連，所述投藥管路上設有NaOH加藥泵；所述pH探頭與所述計算機之間、所述ORP探頭與所述計算機之間均連接有傳輸線，所述NaOH加藥泵與所述計算機之間串聯有報警器和電磁閥。

利用上述用于酸性廢水亞鐵離子超標預警預測裝置實現酸性廢水亞鐵離子超標預警預測方法，其中，所述計算機中安裝有數據分析系統，所述pH探頭用于監測污水廠進水格柵前的pH值；所述ORP探頭用于監測污水廠進水格柵前的ORP值；所述數據分析系統將通過所述pH探頭和ORP探頭接收到的污水廠進水格柵前的pH值和ORP值進行分析，從而得出污水廠進水的鐵離子和亞鐵離子濃度比；當數據分析系統得出的污水廠進水的鐵離子和亞鐵離子濃度比超出設定值時，由報警器進行報警，并開啟NaOH加藥泵將NaOH溶液池中的NaOH溶液經過投藥管路自所述投藥擴散器投加至所述格柵前進水池中，數據分析系統利用pH探頭和ORP探頭探測到的pH值和ORP值，在不同的pH值條件下，通過測定ORP值，根據回歸方程y＝ae^bx擬合回歸曲線得出所述格柵前進水池3中的鐵離子和亞鐵離子的濃度比；上述回歸方程y＝ae^bx中，x為進水的ORP值，y為進水中鐵離子和亞鐵離子濃度比，e為自然常數，e≈2.71828；a和b均為常量，根據進水的pH值，a和b的取值如下：

根據得出的所述格柵前進水池3中的鐵離子和亞鐵離子的濃度比，預測該鐵離子和亞鐵離子的濃度比是否符合設定值。

進一步講，本發明用于酸性廢水亞鐵離子超標預警預測方法中，污水廠進水的鐵離子和亞鐵離子濃度比的設定值為Fe³⁺:Fe²⁺＝2:1，通過向所述格柵前進水池中投加NaOH溶液，使得所述格柵前進水池中的pH在6～7。