申请日2014.04.08
公开(公告)日2014.06.25
IPC分类号C02F1/72; C02F1/461
摘要
本发明涉及一种用于丙烯腈废水深度处理的序批式电芬顿装置，其包括电解池，电解池内具有搅拌器以及阳极和阴极，并且阳极和阴极分别与直流稳压电源的正极和负极相连。所述电芬顿装置还包括与电解池相连的用于加入酸溶液的酸液储槽、用于加入碱溶液的碱液储槽、用于加入H2O2溶液的H2O2储槽、以及用于加入丙烯腈废水的废水储槽。所述电芬顿装置还包括位于电解池内的pH探头、以及与之相连接的pH控制器，pH控制器控制第一和第二进液泵以调节电解池内的pH值，出水管与电磁阀相连以控制从电解池出水。本发明还提供了相应的一种丙烯腈废水深度处理方法。本发明通过外加电流，调节pH，实现Fe2+的重复利用，提高了反应效率，降低了运行成本。
权利要求书
1.一种用于丙烯腈废水深度处理的序批式电芬顿装置，其特征在于包括电解池(1)，电 解池(1)内具有搅拌器(2)以及阳极(3)和阴极(4)，并且阳极(3)和阴极(4)分别与 直流稳压电源(5)的正极和负极相连，所述电芬顿装置还包括与电解池(1)相连的用于将 酸溶液经由第一进液泵(8-1)加入电解池(1)的酸液储槽(11)、用于将碱溶液经由第二进 液泵(8-2)加入电解池(1)的碱液储槽(12)、用于将H2O2溶液经由第三进液泵(8-3)加 入电解池(1)的H2O2储槽(13)、以及用于将丙烯腈废水由第四进液泵(8-4)加入电解池 (1)的废水储槽(14)，所述电芬顿装置还包括位于电解池(1)内的pH探头(7)、以及与 之相连接的pH控制器(10)，pH控制器(10)控制第一和第二进液泵(8-1，8-2)以调节电 解池(1)内的pH值，出水管(15)与电磁阀(9)相连以控制从电解池(1)出水。
2.根据权利要求书1所述的序批式电芬顿装置，其特征在于阳极(3)为RuO2/Ti网状 电极，阴极(4)为钛金属网，电极间距为1.0-2.5cm。
3.根据权利要求书1所述的序批式电芬顿装置，其特征在于还包括用于控制电解池(1) 的液位高度的液位控制器(6)。
4.一种利用根据权利要求书1至3任一所述的序批式电芬顿装置处理丙烯腈废水的方法， 其包括步骤：
(1)经进液泵从废水储槽将废水抽入电解池，当液面到达液位控制器所在高度时停止进 水;
(2)由pH控制器控制第一进液泵将酸溶液由酸液储槽加入电解池，将电解池中废水的 pH值调节至一定的酸性;
(3)阳极和阴极通电，使电解池中Fe3+完全转化为Fe2+;
(4)从H2O2储槽缓慢加入H2O2溶液，开始电芬顿反应;
(5)反应结束后，由pH控制器控制第二进液泵将碱溶液由碱液储槽加入电解池，将电 解池中废水的pH值调节至一定的碱性，生成Fe(OH)3絮体，进行絮凝反应;
(6)絮凝结束后使絮体沉淀，电解池中的上清液由出水管排出。
5.根据权利要求4的处理丙烯腈废水的方法，其特征在于，在废水进入电解池之前，先 加入FeSO4作为催化剂。
6.根据权利要求4的处理丙烯腈废水的方法，其特征在于，在加入废水后，对电解池进 行搅拌，直到絮凝结束。
说明书
一种用于丙烯腈废水深度处理的序批式电芬顿装置和方法
技术领域
本发明涉及环境工程技术领域，更具体地涉及一种用于丙烯腈废水深度处理的序批式电芬顿装置和方法。
背景技术
丙烯腈废水是石化行业一种难降解有机废水，含有丙烯腈、乙腈、硫铵、氢氰酸等多种有毒有害物质，其可生化性较差。采用传统的生化工艺，如活性污泥法，很难将这些毒害物完全去除。其生化出水中仍含有一定量的含腈化合物和氨氮，对环境健康危害较大，因此需要对废水进行深度处理。
电芬顿(Fenton)法是在芬顿法的基础上发展而来的新型电化学高级氧化技术。与传统的芬顿法相比，电芬顿法不需要或者仅需要加入少量的化学药剂，可以大幅降低处理成本。此外，电芬顿氧化过程不但包括羟基自由基的高级氧化作用，还有阳极氧化和电吸附作用等，对废水中难降解有机物和氨氮都有较好的去除效果。因此，适合采用电芬顿法对丙烯腈废水生化处理后的出水进行深度处理。
现有技术中的电芬顿装置多通过外加电流，利用各类电极产生H2O2和Fe2+，对装置的运行控制关注较少，对所处理废水的针对性不强，且没有考虑催化剂Fe2+的回收和重复利用，可能出现大量铁泥或者反应出水中Fe3+含量较高。
因此，本领域期望提供一种克服上述缺陷的丙烯腈废水深度处理装置。
发明内容
本发明针对上述问题，提出了一种用于丙烯腈废水深度处理的序批式电芬顿装置，其包括电解池，搅拌器以及阳极和阴极位于电解池内，并且阳极和阴极分别与直流稳压电源的正极和负极相连。所述电芬顿装置还包括与电解池相连的用于将酸溶液经由第一进液泵加入电解池的酸液储槽、用于将碱溶液经由第二进液泵加入电解池的碱液储槽、用于将H2O2溶液经由第三进液泵加入电解池的H2O2储槽、以及用于将丙烯腈废水由第四进液泵加入电解池的废水储槽。所述电芬顿装置还包括位于电解池内的pH探头、以及与之相连接的pH控制器，pH控制器控制第一和第二进液泵以调节电解池内的pH值，出水管与电磁阀相连以控制从电解池出水。
优选地，阳极为RuO2/Ti网状电极，阴极为钛金属网，电极间距为1.0-2.5cm。
还优选地，电芬顿装置还可包括用于控制电解池的液位高度的液位控制器。
在另一个方面，本发明提出了一种利用上述序批式电芬顿装置处理丙烯腈废水的方法，其包括步骤：
(1)经进液泵从废水储槽将废水抽入电解池，当液面到达液位控制器所在高度时停止进 水;
(2)由pH控制器控制第一进液泵将酸溶液由酸液储槽加入电解池，将电解池中废水的pH值调节至一定的酸性;
(3)阳极和阴极通电，使电解池中Fe3+完全转化为Fe2+;
(4)从H2O2储槽缓慢加入H2O2溶液，开始电芬顿反应;
(5)反应结束后，由pH控制器控制第二进液泵将碱溶液由碱液储槽加入电解池，将电解池中废水的pH值调节至一定的碱性，生成Fe(OH)3絮体，开始絮凝反应;
(6)絮凝结束后使絮体沉淀，电解池中的上清液由出水管排出。
优选地，电解池中加入FeSO4作为催化剂。
本发明提供的序批式电芬顿装置和方法实现了电芬顿装置的自动运行和控制，同时通过外加电流，调节pH，实现Fe2+的重复利用，提高了反应效率，降低了运行成本。
