申请日2014.09.29
公开(公告)日2015.01.07
IPC分类号C02F103/28; C02F9/04
摘要
本发明公开一种分点进水式Fenton试剂氧化处理装置及处理废水的方法，包括废水储存罐，第一pH值调节罐，流化柱，第二pH值调节罐，沉淀池，在废水中加入硫酸调节pH值，加入FeSO4溶液和H2O2溶液，氧化反应结束后，加入未处理废水、NaOH和聚丙烯酰胺溶液搅拌混匀，然后经过沉淀池进行沉降的废水可达标排放。利用未处理废水中的碱度去代替NaOH中和水中的H+，减少了NaOH药剂使用量。且未处理废水中的不溶解胶体和疏水性物质在Fe(OH)3沉淀过程中得以去除，提高了铁泥的利用率。
权利要求书
1.一种分点进水式Fenton试剂氧化处理装置，其特征在于，包括废水储存罐，第一 pH值调节罐，流化柱，第二pH值调节罐，沉淀池，其中：
所述废水储存罐和第一pH值调节罐管路相连，并在管路上设置第二泵;
所述第一pH值调节罐与硫酸储存罐管路相连，并在第一pH值调节罐中设置第一在 线pH检测器和第一搅拌装置;
所述第一pH值调节罐与流化柱管路相连，并在管路上设置第三泵;硫酸亚铁溶液储 存罐与流化柱管路相连，并在管路上设置第四泵;双氧水储存罐与流化柱管路相连，并 在管路上设置第五泵;所述流化柱与第二pH值调节罐管路相连，碱液储存罐与第二pH 值调节罐管路相连，聚丙烯酰胺溶液储存罐与第二pH值调节罐管路相连;废水储存罐与 第二pH值调节管路罐相连，并在管路上设置第一泵，并在第二pH值调节罐中设置第二 在线pH检测器和第二搅拌装置;所述第二pH值调节罐与沉淀池管路相连。
2.根据权利要求1所述的一种分点进水式Fenton试剂氧化处理装置，其特征在于， 在沉淀池的顶部设置有排水管，在沉淀池的底部设置有排泥管。
3.根据权利要求1所述的一种分点进水式Fenton试剂氧化处理装置，其特征在于， 所述第一pH值调节罐、硫酸亚铁溶液储存罐和双氧水储存罐分别与流化柱的底部相连， 所述第二pH值调节罐与流化柱的顶部相连。
4.根据权利要求1所述的一种分点进水式Fenton试剂氧化处理装置，其特征在于， 所述第一在线pH值检测器在线检测第一pH值调节罐中溶液的pH值，并结合情况控制 硫酸储存罐中硫酸向第一pH值调节罐的流量。
5.根据权利要求1所述的一种分点进水式Fenton试剂氧化处理装置，其特征在于， 所述第二在线pH值检测器在线检测第二pH值调节罐中溶液的pH值，并结合情况控制 碱液储存罐中碱液向第二pH值调节罐的流量。
6.利用如权利要求1—5之一所述的处理装置进行废水处理的方法，其特征在于，按 照下述方法进行：
通过调节第二泵，以使废水流量为10—20L/h进入第一pH值调节罐;调节第一泵， 以使废水流量为1-3L/h进入第二pH值调节罐;
通过调节硫酸储存罐中硫酸向第一pH值调节罐中的加入量，以使第一pH值调节罐 pH值为3～4，废水的水力停留时间为15-20min;
流化柱的水力停留时间为30-60min，硫酸亚铁溶液储存罐中存贮硫酸亚铁水溶液， 其中FeSO4·7H2O的质量百分比为1wt%～2wt%，向流化柱中加入量为每吨废水1-5L FeSO4·7H2O的水溶液;双氧水储存罐中储存双氧水即过氧化氢的水溶液，过氧化氢的 质量百分比为25—30wt%，向流化柱中加入量为每吨废水0.2～0.4L双氧水;
通过调节碱液储存罐中碱液向第二pH值调节罐中的加入量，以使第二pH值调节罐 中pH值为6～8，水力停留时间为30-40min，其中选择使用氢氧化钠的水溶液进行pH值 调节，在碱液储存罐中，氢氧化钠水溶液的质量百分数为5—10wt%;
聚丙烯酰胺溶液储存罐中存储聚丙烯酰胺水溶液，聚丙烯酰胺水溶液的质量分数为 0.5-1wt‰，向第二pH值调节罐中加入量为每吨废水0.5-1L;
在第二pH值调节罐中，未处理废水与Fenton试剂氧化后的废水进行混合，两者的 体积比为(0.1—0.3)：1。
7.根据权利要求6所述的废水处理方法，其特征在于，处理的废水为制浆造纸废水， 其进水水质CODCr为100-150mg/L，pH为7-8。
8.根据权利要求6所述的废水处理方法，其特征在于，流化柱的水力停留时间为 40—50min。
9.根据权利要求6所述的废水处理方法，其特征在于，向第二pH值调节罐中加入 聚丙烯酰胺水溶液的量为每吨废水0.8—0.7L。
说明书
一种分点进水式Fenton试剂氧化处理装置及处理废水方法
技术领域
本发明属于水污染控制领域，更加具体地说，涉及分点进水式Fenton试剂氧化法深 度处理制浆造纸废水的装置和方法，可有效利用Fenton试剂所产生的Fe3+，减少NaOH 使用量，同时具有增加处理水量等特点。
背景技术
制浆造纸废水因具有污染物浓度高、可生化性差等特点，对生态环境造成严重威胁。 目前制浆造纸废水处理采用“物化-厌氧-好氧”方式，出水中仍还有大量生物难以降解的有 机物，不能达到《制浆造纸工业水污染排放标准》(GB3544-2008)规定限值。针对这种 情况，有必要对制浆造纸废水进行深度治理。制浆造纸废水的深度处理主要采用的方法 有：混凝沉淀、高级氧化技术和膜分离法等。
混凝沉淀法是一种高效简便的物理化学方法，可以去除水中大部分浊度和色度，但 对难降解物质去除有限，且处理费用较高。Fenton试剂氧化法是一种常用的高级氧化技 术，它是利用Fe2+和H2O2反应产生强氧化性的OH·来氧化降解有机物或者还原性无机污 染物。目前，传统的Fenton试剂氧化技术大多采用“酸化-氧化-回调pH-沉淀”工艺流程， 反复调节pH值，增加了处理构筑物和酸碱药剂费用，且氧化过程产生的Fe3+利用率不高。 因此，开发高效能、低成本的Fenton试剂氧化工艺对于推广该技术具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，解决现有传统Fenton试剂氧化技术中反复 调节pH值、Fe3+利用率不高等缺点，提供一种高效能、低成本的Fenton试剂氧化工艺和 装置。
本发明的技术目的通过下述技术方案予以实现：
一种分点进水式Fenton试剂氧化处理装置，包括废水储存罐，第一pH值调节罐， 流化柱，第二pH值调节罐，沉淀池，其中：
所述废水储存罐和第一pH值调节罐管路相连，并在管路上设置第二泵;
所述第一pH值调节罐与硫酸储存罐管路相连，并在第一pH值调节罐中设置第一在 线pH检测器和第一搅拌装置;
所述第一pH值调节罐与流化柱管路相连，并在管路上设置第三泵;硫酸亚铁溶液储 存罐与流化柱管路相连，并在管路上设置第四泵;双氧水储存罐与流化柱管路相连，并 在管路上设置第五泵;所述流化柱与第二pH值调节罐管路相连，碱液储存罐与第二pH 值调节罐管路相连，聚丙烯酰胺溶液储存罐与第二pH值调节罐管路相连;废水储存罐与 第二pH值调节管路罐相连，并在管路上设置第一泵，并在第二pH值调节罐中设置第二 在线pH检测器和第二搅拌装置;所述第二pH值调节罐与沉淀池管路相连。
在上述技术方案中，在沉淀池的顶部设置有排水管，在沉淀池的底部设置有排泥管。
在上述技术方案中，所述第一pH值调节罐、硫酸亚铁溶液储存罐和双氧水储存罐分 别与流化柱的底部相连，所述第二pH值调节罐与流化柱的顶部相连。
在上述技术方案中，第一在线pH值检测器在线检测第一pH值调节罐中溶液的pH 值，并结合情况控制硫酸储存罐中硫酸向第一pH值调节罐的流量。
在上述技术方案中，第二在线pH值检测器在线检测第二pH值调节罐中溶液的pH 值，并结合情况控制碱液储存罐中碱液向第二pH值调节罐的流量。
使用上述处理装置进行废水处理的方法，按照下述方法进行：
通过调节第二泵，以使废水流量为10—20L/h进入第一pH值调节罐;调节第一泵， 以使废水流量为1-3L/h进入第二pH值调节罐;
通过调节硫酸储存罐中硫酸向第一pH值调节罐中的加入量，以使第一pH值调节罐 pH值为3～4，废水的水力停留时间为15-20min;
流化柱的水力停留时间为30-60min，优选40—50min，硫酸亚铁溶液储存罐中存贮 硫酸亚铁水溶液，其中FeSO4·7H2O的质量百分比为1wt%～2wt%，向流化柱中加入量 为每吨废水1-5LFeSO4·7H2O的水溶液;双氧水储存罐中储存双氧水(即过氧化氢的 水溶液)，过氧化氢的质量百分比为25—30wt%，向流化柱中加入量为每吨废水0.2～0.4L 双氧水;
通过调节碱液储存罐中碱液向第二pH值调节罐中的加入量，以使第二pH值调节罐 中pH值为6～8，水力停留时间为30-40min，其中选择使用氢氧化钠的水溶液进行pH值 调节，在碱液储存罐中，氢氧化钠水溶液的质量百分数为5—10wt%;
聚丙烯酰胺溶液储存罐中存储PAM(聚丙烯酰胺)水溶液，聚丙烯酰胺水溶液的质 量分数为0.5-1wt‰，向第二pH值调节罐中加入量为每吨废水0.5-1L，优选0.8—0.7L;
在第二pH值调节罐中，未处理废水与Fenton试剂氧化后的废水进行混合，两者的 体积比为(0.1—0.3)：1。
在上述技术方案中，处理的废水为制浆造纸废水，其进水水质CODCr为100-150mg/L， pH为7-8。
本发明分点进水式Fenton试剂氧化法深度处理制浆造纸废水，在制浆造纸废水中加 入硫酸调节pH值，加入FeSO4溶液和H2O2溶液，氧化反应结束后，加入一定比例的未 处理废水、NaOH和PAM溶液搅拌混匀，然后经过沉淀池进行沉降的废水可达标排放。
与传统Fenton试剂氧化法深度处理制浆造纸废水的工艺相比，本发明的优点在于： 传统Fenton试剂氧化有机物后需投加NaOH调节pH值从4到6-7，使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀。制浆造纸废水深度处理工艺的进水pH值为7-8，本发明通过未处理废水与Fenton 试剂氧化后的废水混合，利用未处理废水中的碱度去代替NaOH中和水中的H+，减少了 NaOH药剂使用量。且未处理废水中的不溶解胶体和疏水性物质在Fe(OH)3沉淀过程中得 以去除，提高了铁泥的利用率。本发明工艺增加了处理水量，降低了处理单位水量能耗。