申请日2010.12.31
公开(公告)日2011.04.20
IPC分类号C02F1/72; C02F9/06
摘要
本发明公开了一种基于芬顿反应的有机废水的处理方法，其包括(1)高压脉冲电凝反应：调节废水的pH为3～4，使废水在高压脉冲电凝设备中、电流强度为1～30A条件下进行高压脉冲电凝反应，电凝反应的时间为30min～120min，其中高压脉冲电凝设备采用100V～400V的交流电输入，经整流后转变为直流电，然后利用脉冲发生器，形成80V～350V脉冲电压，高压脉冲电凝设备所采用的阴阳极板为碳含量在0.45wt%以上的铁板，极板之间的间距为10mm～30mm;(2)芬顿反应;(3)混凝沉淀反应。本发明方法与已有技术相比，处理成本降低，处理时间缩短且处理效果更好。
权利要求书 [支持框选翻译]
1.一种基于芬顿反应的有机废水的处理方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
(1)、高压脉冲电凝反应：调节废水的pH为3～4，使废水在高压脉冲电凝设备中、电流强度为1～30A条件下进行高压脉冲电凝反应，电凝反应的时间为30min～120min，其中高压脉冲电凝设备采用100V～400V的交流电输入，经整流后转变为直流电，然后利用脉冲发生器，形成80V～350V脉冲电压，高压脉冲电凝设备所采用的阴阳极板为碳含量在0.45wt%以上的铁板，极板之间的间距为10mm～30mm;
(2)、芬顿反应：向经过步骤(1)的废水中加入双氧水，使在pH 3～6下进行芬顿反应;
(3)、混凝沉淀反应：芬顿反应完成后，调整废水pH为8.5～9，加入混凝剂进行混凝沉淀反应。
2. 根据权利要求1所述的有机废水的处理方法，其特征在于：步骤(1)中，使废水在电流强度10A～15A条件下进行电凝反应，电解时间为40min～50min。
3. 根据权利要求1所述的有机废水的处理方法，其特征在于：步骤(1)的电凝反应过程中，及时将产生的浮渣从废水中刮除和将形成的沉淀排出。
4.根据权利要求1所述的有机废水的处理方法，其特征在于：步骤(2)中，使在pH 3.5～4.5下进行芬顿反应。
5. 根据权利要求1所述的有机废水的处理方法，其特征在于：其特征在于：步骤(3)中，所述混凝剂为聚丙烯酰胺。
说明书 [支持框选翻译]
一种基于芬顿反应的有机废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种有机废水的处理方法，其适用于印染、化工、制药等行业产生的难降解有机废水的处理。
背景技术
一直以来，高浓度难降解的有机废水是污水处理技术的难点问题。此类废水主要是染料、农药、生物医药、化工等生产过程中所产生的废水。此类废水中污染物组成复杂、种类多、污染物浓度高、毒性大、盐分较高难于生物降解，如果这些物质不加治理就排放到环境中，势必严重污染生态环境和威胁人体健康，因此必须采用预处理技术，才能有效妥善处理。随着我国工业的迅速发展，合成了越来越多的有机物，其中难降解的有机物占了很大比例，因此难降解有机物的治理研究已引起国内外有关专家的高度重视，是目前水污染防治研究的热点与难点。
目前，处理有机废水的方法有很多，如采用生物处理等方法，由于废水中含有抑制微生物生长的盐分和有毒物质，使得生物处理方法难以达到良好的处理效果。高级氧化技术在处理难降解有机废水领域具有非常明显的优势，芬顿反应是典型的高级氧化方法：利用双氧水和亚铁离子反应生成羟基自由基，可以快速去除传统技术无法去除的难降解有机物。芬顿反应的优点在于双氧水的分解速度快、氧化速率高，但由于大量亚铁离子的存在，双氧水的利用率不高，使有机污染物降解不完全，且反应必须在酸性条件下进行，否则因反应生成的Fe(OH) 3 沉淀而使加入的Fe 2+ 或Fe 3+ 失效，并且中和该溶液还需消耗大量的酸碱，另外处理成本高也制约了这一方法的广泛应用。鉴于此，目前芬顿反应处理废水法是沿着光化学和电化学两条路线发展的。
申请号为201010146094.5的中国发明专利申请公开了一种基于芬顿反应的废水处理方法，其对废水中含铁元素的电极施加电源，电极本身铁元素失去电子形成亚铁离子，而在废水中的溶解氧在不锈钢阴极表面还原产生过氧化氢，过氧化氢与水中的亚铁离子反应产生氢氧自由基氧化降解废水中的有机物，其中采用不锈钢网作为电化学反应的阴阳两极，且施加到阴阳两极上的电源采用可切换正负极方向的电源，电芬顿反应的液态环境酸碱度为pH介于2～8之间。该方法的废水处理虽然能取得一定的效果，然而，该方法采用不锈钢网作为阴阳两极，处理成本较高且处理时间长。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的废水处理方法以提高处理效果和降低处理成本。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种基于芬顿反应的有机废水的处理方法，其包括以下步骤：
(1)、高压脉冲电凝反应：调节废水的pH为3～4，使废水在高压脉冲电凝设备中、电流强度为1～30A条件下进行高压脉冲电凝反应，电凝反应的时间为30min～120min，其中高压脉冲电凝设备采用100V～400V的交流电输入，经整流后转变为直流电，然后利用脉冲发生器，形成80V～350V脉冲电压，高压脉冲电凝设备所采用的阴阳极板为碳含量在0.45wt%以上的铁板，极板之间的间距为10mm～30mm;
(2)、芬顿反应：向经过步骤(1)的废水中加入双氧水，使在pH 3～6下进行芬顿反应;
(3)、混凝沉淀反应：芬顿反应完成后，调整废水pH为8.5～9，加入混凝剂进行混凝沉淀反应。
优选地，步骤(1)中，使废水在电流强度10A～15A条件下进行电凝反应，电解时间为40min～50min。此外，在电凝反应过程中，及时将产生的浮渣从废水中刮除和将形成的沉淀排出。
优选地，步骤(2)中，使在pH 3.5～4.5下进行芬顿反应。步骤(3)中，所述混凝剂为聚丙烯酰胺。
由于上述技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下特点：本发明的废水处理方法结合了高压脉冲电凝反应、芬顿反应以及混凝沉淀反应三个依次进行的处理过程，总的CODcr去除率可达39%以上，其中，高压脉冲电凝反应涉及电化学氧化、电化学还原、电凝聚以及电气浮四个过程，CODcr去除率可达18.1%，并且其还为下一步芬顿反应提供Fe 2+ ，脉冲电源可以有效提高电流效率20%～30%，同时减少浓差极化，可缩短电解时间30%～40%，节省电能30%～40%。采用较高的电压，可以大大降低总电流强度和减少电解时间，从而提高电流效率，降低电耗、铁耗，电解效果会更好，设备运行安全可靠;芬顿反应所需的Fe 2+ 由高压脉冲电凝反应产生，该步CODcr去除率可达20.1%;混凝沉淀反应步骤，COD Cr 去除率可达12.1%。因此，本发明方法与已有技术相比，处理成本降低，处理时间缩短且处理效果更好。
