申请日2018.01.31
公开(公告)日2018.05.18
IPC分类号C02F9/04; C02F103/18
摘要
本发明涉及一种利用固相类芬顿法处理脱硫废水的装置及方法，属于脱硫废水处理领域。一种利用固相类芬顿法处理脱硫废水的装置，包括依次连接的预沉淀池、调节池、固相类芬顿反应罐、絮凝反应池、澄清池。本发明还涉及一种利用固相类芬顿法处理脱硫废水的方法。本发明可成本较低地且高效处理高氯脱硫废水，也适宜于高氯脱硫循环废液的处理;使用铁屑作为催化剂，便宜易得，反应了的铁屑还可产生絮凝作用，进一步提高COD降解效率。另外，本发明操作简单、成本低廉、绿色无污染。
权利要求书
1.一种利用固相类芬顿法处理脱硫废水的装置，其特征在于，包括依次连接的预沉淀池、调节池、固相类芬顿反应罐、絮凝反应池、澄清池。
2.根据权利要求1所述的利用固相类芬顿法处理脱硫废水的装置，其特征在于，所述预沉淀池的底部设有污泥排出口，所述污泥排出口接污泥排出管，所述污泥排出管上设有污泥泵。
3.根据权利要求1所述的利用固相类芬顿法处理脱硫废水的装置，其特征在于，所述预沉淀池和调节池的连接管路、调节池和固相类芬顿反应罐的连接管路及固相类芬顿反应罐与絮凝反应池的连接管路上分别设有计量泵。
4.根据权利要求1所述的利用固相类芬顿法处理脱硫废水的装置，其特征在于，所述絮凝反应池内设有搅拌装置。
5.一种利用固相类芬顿法处理脱硫废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，脱硫废水进入预沉淀池，向预沉淀池中加入石灰，使脱硫废水进行固液分离分别得到固相和上清液，其中固相通过污泥排出口排出，上清液流入调节池;
步骤2，向调节池中的上清液加入双氧水调节COD和H2O2的质量浓度比为1:4～1:6，加入盐酸溶液或氢氧化钠溶液调节上清液的pH值至8～9，后将上清液由计量泵控制进入固相类芬顿反应罐;
步骤3，向固相类芬顿反应罐内加入铁屑，上清液在固相类芬顿反应罐内进行类芬顿反应，从而降低脱硫废水的色度和COD值;类芬顿反应完成后，将得到的脱硫废水由计量泵控制进入絮凝反应池;
步骤4，向絮凝反应池内投加聚合硫酸铁作为絮凝剂，通过调节絮凝反应池内脱硫废水的pH值和搅拌速度，进行铁屑、Fe2+和Fe3+的絮凝，并得到混合液;
步骤5，将步骤4中的混合液快速排入澄清池，自由沉降后分别得到上清液和底泥，将上清液排放，将底泥外运处理，完成脱硫废水的处理。
6.根据权利要求5所述的利用固相类芬顿法处理脱硫废水的方法，其特征在于，步骤1中加入石灰的质量分数为0.1%-0.3%。
7.根据权利要求5所述的利用固相类芬顿法处理脱硫废水的方法，其特征在于，步骤3中固相类芬顿反应罐内铁屑和H2O2的质量浓度比为1:1～1:3。
8.根据权利要求5所述的利用固相类芬顿法处理脱硫废水的方法，其特征在于，步骤4中，同时加入聚合硫酸铁和石灰作为絮凝剂。
说明书
一种利用固相类芬顿法处理脱硫废水的装置及方法
技术领域
本发明属于脱硫废水处理领域，具体涉及一种利用固相类芬顿法处理脱硫废水的装置及方法。
背景技术
随着人口数量的不断扩大，人们对能源的需求与日俱增，我国对煤炭资源的利用越来越多，尽管清洁能源使用的越来越多，但依然没有摆脱对煤炭的依赖。在各种烟气脱硫工艺中，石灰石湿法脱硫工艺因其适用煤种范围广、适用煤种含硫量范围大、脱硫效率高(≥90%)、系统可用率高(≥95%)、吸收剂利用率高(≥90%)、石灰石来源丰富且廉价、工艺成熟、运行可靠性高等优势而成为现阶段在全世界范围内应用最广泛的烟气脱硫工艺。我国也已有数台机组建成或正在设计建造石灰石湿法烟气脱硫装置。但湿法脱硫会在生产运行过程中产生废水，即脱硫废水，当前对锅炉烟气主要是使用石灰水脱硫，烟气进入吸收塔后，喷洒石灰水接触烟气后硫氧化物变为石膏回收利用，消耗石灰水中的石灰，因而理论上不断在水中补充石灰便可做到水的无限循环，然而燃煤烟气中氯离子含量极高被循环水吸收，当氯离子浓度达到8000mg/L以上时，循环水会严重的腐蚀设备，而目前氯离子没有很好的去除办法，因而循环水需要经过处理后排放。然而脱硫废水中的COD主要为一些还原性金属以及还原性无机盐，不能生物处理，目前的物化处理方法而言，也很难使水中的COD达标排放，因而需要找到一种可行的方法使废水达标排放。其中，COD为化学需氧量，具体的为：水样在一定条件下，以氧化1升水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量为指标，折算成每升水样全部被氧化后，需要的氧的毫克数，以mg/L表示。它反映了水中受还原性物质污染的程度。该指标也作为有机物相对含量的综合指标之一。
近年来，废水的高级氧化处理技术快速发展，为难降解废水处理和废水深度处理提供了新的选择。芬顿氧化法发展迅速，主要采用Fe2+/H2O2体系来氧化多种有机物。Fe2+作为催化剂使氧化剂H2O2产生大量的羟基自由基，从而来氧化有机物，达到降解COD的效果。芬顿法的主要缺点是H2O2的利用率不高，不能充分矿化有机物。并且亚铁的混凝作用会产生大量的污泥絮体，增加了污泥处理的成本。
后来的研究表明，利用铁粉等非均相催化剂同样可用，因其反应基本过程与Fenton试剂类似而称之为类Fenton体系。此外，由于在类芬顿反映过程中，会生成铁锈，而铁锈对于大多数重金属具有较强的吸附效果。因此，采用类芬顿法对脱硫废水进行深度处理，可以同时达到去除废水中COD和重金属的效果。但是目前采用类芬顿法处理脱硫废水的研究鲜见报道。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供公开一种利用固相类芬顿法处理脱硫废水的装置及方法，该方法使用价格便宜的铁屑作为固相类芬顿反应的催化剂，效果明显，高效。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种利用固相类芬顿法处理脱硫废水的装置，包括依次连接的预沉淀池、调节池、固相类芬顿反应罐、絮凝反应池、澄清池。
进一步的，所述预沉淀池的底部设有污泥排出口，所述污泥排出口接污泥排出管，所述污泥排出管上设有污泥泵。
进一步的，所述预沉淀池和调节池的连接管路、调节池和固相类芬顿反应罐的连接管路及固相类芬顿反应罐与絮凝反应池的连接管路上分别设有计量泵。
进一步的，所述絮凝反应池内设有搅拌装置。
一种利用固相类芬顿法处理脱硫废水的方法，包括以下步骤：
步骤1，脱硫废水进入预沉淀池，向预沉淀池中加入石灰，使脱硫废水进行固液分离分别得到固相和上清液，其中固相通过污泥排出口排出，上清液流入调节池;
步骤2，向调节池中的上清液加入双氧水调节COD和H2O2的质量浓度比为1:4～1:6，加入盐酸溶液或氢氧化钠溶液调节上清液的pH值至8～9，后将上清液由计量泵控制进入固相类芬顿反应罐;
步骤3，向固相类芬顿反应罐内加入铁屑，上清液在固相类芬顿反应罐内进行类芬顿反应，从而降低脱硫废水的色度和COD值;类芬顿反应完成后，将得到的脱硫废水由计量泵控制进入絮凝反应池;
步骤4，向絮凝反应池内投加聚合硫酸铁作为絮凝剂，通过调节絮凝反应池内脱硫废水的pH值为7～9及搅拌速度为160r/min，进行铁屑、Fe2+和Fe3+的絮凝，并得到混合液;
步骤5，将步骤4中的混合液快速排入澄清池，自由沉降后分别得到上清液和底泥，将上清液排放，将底泥外运处理，完成脱硫废水的处理。
进一步的，步骤1中加入石灰的质量分数为0.1%-0.3%。
进一步的，步骤3中固相类芬顿反应罐内铁屑和H2O2的质量比为1:1～1:3。
进一步的，步骤4中，同时加入聚合硫酸铁和石灰作为絮凝剂。
本发明的有益效果为：
(1)本发明运用一种利用固相类芬顿法处理脱硫废水的方法可成本较低地且高效处理高氯脱硫废水，也适宜于高氯脱硫循环废液的处理。
(2)本发明使用铁屑作为催化剂，便宜易得，反应了的铁屑还可产生絮凝作用，进一步提高COD降解效率，对于COD的去除率达到了78.6%以上，实现了脱硫废水的达标处理。
(3)本发明操作简单、成本低廉、绿色无污染。
