申请日2011.05.05
公开(公告)日2011.08.03
IPC分类号C02F1/52; C02F9/06
摘要
一种电芬顿-混凝组合处理焦化废水的方法，其主要步骤为：调节生化单元出水pH至3-4;出水进入电化学反应单元，通过电化学阳极氧化、电芬顿氧化以及电混凝作用去除焦化废水中的有机污染物，反应过程中投加H2O2;处理后的出水调节pH为7-8，进入絮凝沉淀单元，经过絮凝沉淀处理后排出清水。本发明还提供了实现上述方法的电化学反应器。本发明不仅可以对焦化废水进行深度处理，也可用于其它工业行业废水的深度处理。
权利要求书 [支持框选翻译]
1.一种电芬顿-混凝组合处理焦化废水的方法，其主要步骤为：
1)调节生化池出水pH至3-4;
2)将步骤1出水进入电化学反应单元，利用电化学阳极氧化、电芬顿氧化以及电混凝作用去除焦化废水中的有机污染物，反应过程中投加H2O2;
3)步骤2处理后的出水调节pH为7-8，进入絮凝沉淀池，絮凝沉淀后排出清水。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，每升焦化废水投加0.2～0.5mL的H2O2;每升焦化废水投加0.5～2.5mg的絮凝剂。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤2中电化学阳极氧化、电芬顿氧化以及电混凝的电流为50A～300A/m2。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤3中包括有使残余Fe2+氧化为Fe3+的曝气过程。
5.一种多阳极感应电芬顿-混凝处理焦化废水的电化学反应器，该反应器包括：
一底板，其侧壁或底部开有进水口，该底板的上方设有布水板;
反应器的上部开有溢流堰;
反应器两侧侧壁设有卡槽，用于固定极板;
反应器以形稳电极为阳极，碳纤维电极为阴极，铁电极作为感应极板;各种极板相互平行排布为一个单元，排布方式为：
网状形稳电极-铁板电极-碳纤维电极-铁板电极-网状形稳电极-铁板电极-碳纤维电极-铁板电极-网状形稳电极;或
形稳电极-铁板电极-碳纤维电极-铁板电极-形稳电极;或
形稳电极-铁板电极-铁板电极-碳纤维电极-铁板电极-铁板电极-形稳电极。
6.根据权利要求5所述的电化学反应器，其中，各单元之间进行并联排布。
7.根据权利要求5所述的电化学反应器，其中，形稳电极为网状形稳电极。
8.根据权利要求5所述的电化学反应器，其中，各电极之间的间距为1-2cm。
9.根据权利要求5所述的电化学反应器，其中，极板的间距可调。
10.根据权利要求5所述的电化学反应器，其中，形稳电极、铁板电极和碳纤维电极的面积之和与反应器的体积比例控制在30～160m2/m3。
说明书 [支持框选翻译]
一种电芬顿-混凝组合处理焦化废水的方法和装置
技术领域
本发明属于工业废水处理技术领域，具体地涉及一种电芬顿-混凝组合工艺处理焦化废水的方法。
本发明还涉及一种实现上述方法的电化学反应器。
背景技术
焦化废水主要来自钢铁企业中的焦化厂，化学成分十分复杂，含有多种难以被微生物降解或有生物毒性的有机物以及大量的氨盐、硫化物、氰化物等无机盐类，是一类很难净化处理的有机工业废水。目前，我国现有的焦化废水处理技术主要是采用A/O或A/A/O的生物处理法结合混凝沉淀法，即使生物处理最大限度地发挥作用，出水中的悬浮物、有机污染物、盐等含量仍然较高，很难实现焦化废水的再生利用。经过A/A/O工艺处理后的出水中COD值及色度分别大于150mg/L和60倍，这已远超过《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)的一级标准。
目前许多焦化厂都面临着焦化废水深度处理回用的难题，对现有焦化废水深度处理工艺进行升级改造已非常迫切。各焦化厂都有将焦化废水回用于循环冷却水的需求，这样不仅可以减少企业环境的污染，又可以节省大量的水资源。冷却回用水水质最低标准为：COD≤60mg/L。
焦化废水深度回用处理既要去除水中的大量有机物、油、悬浮物，同时兼顾去除水中的盐分、硬度、碱度与氯化物等。处理手段大体为预处理与膜法相结合工艺。常见的预处理工艺有化学絮凝法、化学氧化法、活性炭吸附法、多介质过滤法、MBR法等;膜工艺一般采用超滤、纳滤、反渗透等膜技术。采用膜技术出水水质都能达到要求，但膜污染比较严重，化学清洗比较频繁;同时，膜滤浓缩液产量大，易造成二次污染等。电混凝沉淀法投资少，设备简单，对部分有机物处理效果良好并且处理速度快，但单独的电混凝工艺对焦化废水中的难生物降解有机物的去除能力有限，难以达到回用水标准。电化学氧化可以有效去除难降解有机污染物，但是投资成本和运行成本较高，难以大规模应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电芬顿-混凝组合处理焦化废水的方法。
本发明的又一目的在于提供一种用于实现上述方法的电化学反应器。
为实现上述目的，本发明提供的电芬顿-混凝组合处理焦化废水的方法，其主要步骤为：
1)调节生化出水pH至3-4;
2)将步骤1出水利用电化学阳极氧化、电芬顿氧化以及电混凝作用去除焦化废水中的有机污染物，反应过程中每升焦化废水投加0.2～0.5mL的H2O2;
3)步骤2处理后的出水调节pH为7-8，每升焦化废水投加0.5～2.5mg的絮凝剂沉淀后排出清水。
所述的方法，其中，步骤2中电化学阳极氧化、电芬顿氧化以及电混凝的电流为50A～300A/m2。
所述的方法，其中，步骤3中包括有使残余Fe2+氧化为Fe3+的曝气过程。
本发明提供的多阳极感应电芬顿-混凝处理焦化废水的电化学反应器，该反应器包括：
一底板，其侧壁或底部开有进水口，该底板的上方设有布水板;
反应器的上部开有溢流堰出水口;
反应器两侧侧壁设有卡槽，用于固定极板;
反应器以形稳电极为阳极，碳纤维电极为阴极，铁电极作为感应极板;各种极板相互平行排布为一个单元，排布方式为：
网状形稳电极-铁板电极-碳纤维电极-铁板电极-网状形稳电极-铁板电极-碳纤维电极-铁板电极-网状形稳电极;或
形稳电极-铁板电极-碳纤维电极-铁板电极-形稳电极;或
形稳电极-铁板电极-铁板电极-碳纤维电极-铁板电极-铁板电极-形稳电极。
所述的电化学反应器，其中，各单元之间进行并联排布。
所述的电化学反应器，其中，形稳电极为网状形稳电极。
所述的电化学反应器，其中，各电极之间的间距为1-2cm。
所述的电化学反应器，其中，极板的间距可调。
所述的电化学反应器，其中，形稳电极、铁板电极和碳纤维电极的面积之和与反应器的体积比例控制在30～160m2/m3。
本发明的特点在于：
1)本发明利用形稳电极作为阳极，碳纤维电极为阴极，通过感应电方式进行铁溶解;
2)形稳电极的阳极起电氧化作用，感应电解出的二价铁和双氧水发生芬顿反应，结合电氧化技术和电芬顿技术，高效氧化分解有机污染物;
3)本发明降低了铁板消耗量和产泥量;与单独电氧化反应器相比，缩短了反应时间和能耗。
