申请日2017.08.07
公开(公告)日2017.10.17
IPC分类号C02F9/08
摘要
本发明公开了一种结合超声波和芬顿法的废水处理工艺，包括如下步骤：将原始废水进行预处理;再将废水输入超声波系统，进行初步降解处理;将超声波系统的出水输入芬顿反应器，调Ph值，加氧化剂和催化剂，进行氧化反应;将芬顿反应器的出水回流至超声波系统，并使废水在超声波系统、芬顿反应器中循环，进一步氧化降解有机物;循环一定时间后，将芬顿反应器的出水输入絮凝沉淀池，调Ph值，加药，絮凝沉淀完成后，出水输送至后续处理系统。本发明处理效果好，对某些难降解有机物亦有很好的去除效果，减少后续工艺处理负荷，且药剂用量明显降低，铁泥产量少，整体处理成本低。
权利要求书
1.结合超声波和芬顿法的废水处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
将原始废水进行预处理;
再将废水输入超声波系统，进行初步降解处理;
将超声波系统的出水输入芬顿反应器，调Ph值，加氧化剂和催化剂，进行氧化反应;
将芬顿反应器的出水回流至超声波系统，并使废水在超声波系统、芬顿反应器中循环，进一步氧化降解有机物;
循环一定时间后，将芬顿反应器的出水输入絮凝沉淀池，调Ph值，加药，絮凝沉淀完成后，出水输送至后续处理系统。
2.根据权利要求1所述的结合超声波和芬顿法的废水处理工艺，其特征在于，所述废水在超声波系统中的停留时间为3～5min。
3.根据权利要求2所述的结合超声波和芬顿法的废水处理工艺，其特征在于，所述氧化剂为浓度30%的双氧水。
4.根据权利要求3所述的结合超声波和芬顿法的废水处理工艺，其特征在于，所述催化剂为硫酸亚铁。
5.根据权利要求4所述的结合超声波和芬顿法的废水处理工艺，其特征在于，所述氧化剂分5次添加，比例分别为1:31:51:51:51:15。
6.根据权利要求5所述的结合超声波和芬顿法的废水处理工艺，其特征在于，所述催化剂的添加量与第一次投加氧化剂添加量的比例为10:1。
7.根据权利要求6所述的结合超声波和芬顿法的废水处理工艺，其特征在于，所述废水在芬顿反应器中的停留时间10分钟。
8.根据权利要求7所述的结合超声波和芬顿法的废水处理工艺，其特征在于，所述废水在超声波系统、芬顿反应器中循环的时间为30分钟。
说明书
结合超声波和芬顿法的废水处理工艺
技术领域
本发明涉及结合超声波和芬顿法的废水处理工艺。
背景技术
传统芬顿法一般由反应器、絮凝沉淀池、加药系统组成，添加足够的氧化剂，反应时间为两小时，难降解有机物的分解碳化去除率为40～65%，芬顿法虽然对大部分工业废水有一定效果，基本能满足工艺需求，但在运行和后续处理仍存在一些亟待解决的问题，例如设备尺寸大(例如一吨);运行成本高，高浓度有机废水污染成分降解50～60%，后续铁泥处理费用，成本要30～35元/吨;反应时间长，一般50～120min;铁泥产量多，加药调Ph絮凝沉降脱水的铁泥要做危废处理，处理费用高，因此需要尽量减少铁泥产生量。
发明内容
为克服现有技术中的缺陷，本发明提供一种结合超声波和芬顿法的废水处理工艺，包括如下步骤：
将原始废水进行预处理;
再将废水输入超声波系统，进行初步降解处理;
将超声波系统的出水输入芬顿反应器，调Ph值，加氧化剂和催化剂，进行氧化反应;
将芬顿反应器的出水回流至超声波系统，并使废水在超声波系统、芬顿反应器中循环，进一步氧化降解有机物;
循环一定时间后，将芬顿反应器的出水输入絮凝沉淀池，调Ph值，加药，絮凝沉淀完成后，出水输送至后续处理系统。
优选的，所述废水在超声波系统中的停留时间为3～5min。
优选的，所述氧化剂为浓度30%的双氧水。
优选的，所述催化剂为硫酸亚铁。
优选的，所述氧化剂分5次添加，比例分别为1:31:51:51:51:15。
优选的，所述催化剂的添加量与第一次投加氧化剂添加量的比例为10:1。
优选的，所述废水在芬顿反应器中的停留时间10分钟。
优选的，所述废水在超声波系统、芬顿反应器中循环的时间为30分钟。
针对传统芬顿法存在的问题，本发明在工艺上做了大胆尝试改进，取得了明显效果：
改进1：本发明将超声波和传统芬顿法结合，超声波本身可通过瞬间空化稳态空化机械机制热解和水离解等机制氧化降解有机物，尤其对某些芬顿试剂法难降解的小分子如甲醇乙酸等有较好去除效果，能大大提高芬顿体系中羟基自由的产生量和速率，提高氧化剂的氧化效果，添加在水体中的部分氧化剂在超声波作用下分解生产羟基自由基也对污染物有显著氧化效果，在多重作用下对难降解有机物进行氧化。
改进2：本发明氧化剂(30%双氧水)添加分为5次，比例分别为1:31:51:51:51:15，时间间隔为10min，催化剂(硫酸亚铁)的添加量和第一次投加氧化剂比例为10：1，这样既能保证催化氧化的效果，又极大改善氧化剂一次添加造成的浪费，提高利用率。
改进3：待处理废水在芬顿反应器和超声波系统通过泵循环，时间分配为10min和5min，可充分利用这两个系统，增加混合。
本发明具有如下特点：
1、本发明处理效果比传统方法提高20～40%，对某些难降解有机物亦有很好的去除效果，减少后续工艺处理负荷。
2、本发明氧化剂(30%双氧水)用量为原2/3，催化剂(硫酸亚铁)用量为原1/3，药剂用量明显降低。
3、本发明铁泥产量少，与传统法比减少2/3，节省絮凝剂，减小絮凝沉淀池反应时间和体积。
4、本发明投资运行费用省，反应时间为原1/2，处理量为原先2倍，药剂量减少1/3以上，铁泥减少2/3，设备尺寸亦有相应减少，虽然超声波系统要需一部分投资，与原系统尺寸减少节约的费用大体相当，故投资略有提高，但因处理量增加故吨水投资要远小于原工艺，减少1/3以上，整体处理成本为原工艺的1/2～2/3。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明具体实施的技术方案是：
一种结合超声波和芬顿法的废水处理工艺，包括如下步骤：
将原始废水进行预处理;
再将废水输入超声波系统，进行初步降解处理;
将超声波系统的出水输入芬顿反应器，调Ph值，加氧化剂和催化剂，进行氧化反应;
将芬顿反应器的出水回流至超声波系统，并使废水在超声波系统、芬顿反应器中循环，进一步氧化降解有机物;
循环一定时间后，将芬顿反应器的出水输入絮凝沉淀池，调Ph值，加药，絮凝沉淀完成后，出水输送至后续处理系统。
所述废水在超声波系统中的停留时间为3～5min。
所述氧化剂为浓度30%的双氧水。
所述催化剂为硫酸亚铁。
所述氧化剂分5次添加，比例分别为1:31:51:51:51:15。
所述催化剂的添加量与第一次投加氧化剂添加量的比例为10:1。
所述废水在芬顿反应器中的停留时间10分钟。
所述废水在超声波系统、芬顿反应器中循环的时间为30分钟。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。