申请日2019.04.23
公开(公告)日2019.06.14
IPC分类号C02F1/461; C02F9/06; C02F1/72
摘要
本发明实施例公开了一种三段式电芬顿降低废水COD的方法及系统，方法包括：第一段将加入定量H2O2的废水通入到具有铁电极的电解槽中进行通电，电解产生过量的Fe2+与H2O2反应产生氧化废水中有机物的羟基自由基;第二段通过铁电极继续产生的Fe2+去除过量的H2O2;第三段鼓气氧化将Fe2+氧化成Fe3+便于后续分离。本发明实施例的三段式电芬顿法氧化有机物的能力非常强，几乎能氧化目前自然界中的大部分有机物，而且消除了处理废水COD检测值受H2O2过量的影响，可将废水的COD由200～2000mg/L直接降至50mg/L以下;比其他高级氧化技术有更精准的能耗物料计算结果，基本不加入残留在处理后水里金属盐和药剂，获得更优质稳定的出水水质，该方法处理成本低，占地面积少。
权利要求书
1.一种三段式电芬顿降低废水COD的方法，其特征在于包括：将加入定量H2O2的废水通入到具有铁电极的电解槽中进行通电电解，铁电极电解连续产生Fe2+，Fe2+与废水中的H2O2反应产生具有很强的氧化性的羟基自由基，发生充分氧化废水中有机物的芬顿反应，达到去除废水中COD的目的;
芬顿氧化反应完成后，继续通电电解，利用铁电极产生的Fe2+去除废水中过量的H2O2后，对处理的废水鼓气，通过氧气将Fe2+氧化成Fe3+，Fe3+与废水中OH-结合，形成Fe(OH)3。
2.如权利要求1所述的三段式电芬顿降低废水COD的方法，其特征在于还包括在废水处理前，将废水的pH值调整到3-7的范围。
3.如权利要求1所述的三段式电芬顿降低废水COD的方法，其特征在于，
所述废水通过加入NaOH调节废水的pH值为7.5后，废水中Fe3+与OH-结合形成Fe(OH)3，再加入絮凝剂发生絮凝反应，形成沉淀物，去除沉淀物后，获得降低COD的废水。
4.如权利要求1所述的三段式电芬顿降低废水COD的方法，其特征在于，
所述絮凝剂为PAM。
5.一种三段式电芬顿降低废水COD的系统，其特征在于，包括第一pH调节槽、电芬顿槽、鼓气槽、第二pH调节槽、絮凝槽以及沉淀槽，所述电芬顿槽分别与所述第一pH调节槽、所述鼓气槽连接，所述第二pH调节槽分别与所述鼓气槽和所述絮凝槽连接，所述絮凝槽与所述沉淀槽连接;其中，所述三段式电芬顿槽包括槽体，所述槽体内安装有串联的多级电解槽，每级电解槽内设有多个铁电极板，被处理的废水从进水口进入槽体，依次经过多级电解槽处理后，经出水口流出。
6.如权利要求5所述的三段式电芬顿降低废水COD的系统，其特征在于，
所述电解槽中设置多块阳极铁电极板和阴极铁电极板，所述多块阳极铁电极板和所述多块阴极铁电极板均并联连接。
7.如权利要求5所述的三段式电芬顿降低废水COD的系统，其特征在于，
所述铁电极板连接36V的直流电源。
8.如权利要求5所述的三段式电芬顿降低废水COD的系统，其特征在于，
所述槽体的内侧底部设有用于给废水通入空气的空气管。
9.如权利要求5所述的三段式电芬顿降低废水COD的系统，其特征在于，
所述槽体的顶部安装有用于收集槽体内产生气体的集气罩。
说明书
一种三段式电芬顿降低废水COD的系统及方法
技术领域
本发明实施例涉及废水处理技术领域，具体涉及一种三段式电芬顿降低废水COD的方法。
背景技术
目前，去除废水COD的方法主要为生物法和物理化学法等。随着废水排放标准的提高，传统去除废水COD的方法对于某些工业废水已经满足不了提标改造的要求，如现有的废水处理方法经过厌氧-好氧-混凝沉淀-过滤-活性炭吸附等一系列工艺后想要继续深度处理，进一步降低废水COD，某些工业废水用传统方法处理难以做到，有的方法即使能做到，其处理成本也太高。
另外，一些性质复杂的废水，例如，垃圾渗滤液，精细化工、制药、农药废水等其水质变化大，重金属和氨氮含量高，生化性很差，很难用生化法进行彻底处理。而受各种因素的影响，一般的物理化学方法也很难降低废水COD的浓度到达标的水平。
芬顿氧化降解工艺是一种高级氧化技术，反应产生的羟基自由基不仅具有非常高的氧化电极电势(E=2.8V)，拥有仅次于F2的氧化能力，还没有选择性，可以最大程度上提高对各类有机污染物的氧化效率，因此应用前景非常广阔。但是，该方法也存在许多不足，比如，H2O2利用率不高，从而造成了COD去除效率不高和双氧水过量等问题。而且H2O2遇到强氧化剂时容易被还原，干扰COD的测定。也有通过鼓气和加还原剂的方法将H2O2去除，但鼓气法效率不高，不能将全部H2O2去除，加药法的加药量又比较难控制。
综上所述，传统芬顿工艺对废水COD的去除过程中，存在着药剂利用率低、对自由基的产生量模糊，不能精准的能耗物料计算，加入残留在水中的金属盐和药剂多，不能获得更优质稳定的出水水质，药剂投加不经济，急待进一步改进。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种三段式电芬顿降低废水COD的系统及方法，以解决现有技术中对废水COD处理工艺复杂，对自由基的产生量模糊，不能精准的能耗物料计算，加入残留在水中的金属盐和药剂多，不能获得更优质稳定的出水水质的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种三段式电芬顿降低废水COD的方法，其包括：将加入定量H2O2的废水通入到具有铁电极的电解槽中进行通电电解，铁电极电解连续产生Fe2+，Fe2+与废水中的H2O2反应产生具有很强的氧化性的羟基自由基，发生充分氧化废水中有机物的芬顿反应，达到去除废水中COD的目的;
芬顿氧化反应完成后，继续通电电解，利用铁电极产生的Fe2+去除废水中过量的H2O2后，对处理的废水鼓气，通过氧气将Fe2+氧化成Fe3+，Fe3+与废水中OH-结合，形成Fe(OH)3。
本发明实施例的三段式电芬顿降低废水COD的方法，还包括在废水处理前，将废水的pH值调整到3-7的范围。
优选的，所述废水通过加入NaOH调节废水的pH值为7.5后，废水中Fe3+与OH-结合形成Fe(OH)3，再加入絮凝剂发生絮凝反应，形成沉淀物，去除沉淀物后，获得降低COD的废水。
优选的，所述絮凝剂为PAM。
本发明实施例还提供一种三段式电芬顿降低废水COD的系统，其包括第一pH调节槽、电芬顿槽、鼓气槽、第二pH调节槽、絮凝槽以及沉淀槽，所述电芬顿槽分别与所述第一pH调节槽、所述鼓气槽连接，所述第二pH调节槽分别与所述鼓气槽和所述絮凝槽连接，所述絮凝槽与所述沉淀槽连接;其中，所述电芬顿槽包括槽体，所述槽体内安装有串联的多级电解槽，每级电解槽内设有多个铁电极板，被处理的废水从进水口进入槽体，依次经过多级电解槽处理后，经出水口流出。
优选的，所述电解槽中设置多块阳极铁电极板和阴极铁电极板，所述多块阳极铁电极板和所述多块阴极铁电极板均并联连接。
优选的，所述铁电极板连接36V的直流电源。
优选的，所述槽体的内侧底部设有用于给废水通入空气的空气管。
优选的，所述槽体的顶部安装有用于收集槽体内产生气体的集气罩。
本发明实施例具有如下优点：
本发明实施例中，三段电芬顿降低废水中COD的的方法，其通过氧化+还原+氧化三个阶段，可将废水的COD由200～2000mg/L直接降至50mg/L以下，比其他高级氧化技术有更精准的能耗物料计算，基本不加入残留金属盐和药剂情况下，获得更优质稳定的出水水质。传统芬顿法处理废水加入硫酸亚铁，硫酸根残留在水中很多，增加次生污染;双氧水经过芬顿反应后的过量部分全部去除干净没有残留不会影响出水的检测;由于是电极产生Fe2+活性很高，铁的利用效率高，减少了铁泥的排放，污泥可能是传统法的60%左右;控制灵活只要调节电流就能控制水中Fe2+浓度，便于PID控制;反应终点肉眼看水的蓝色和红色就能判断，减少操作的盲目性。本发明实施例运用非常简单的操作巧妙解决了芬顿法中Fe2+和H2O2对COD检测的干扰问题。