[发明专利]利用紫外光转化废水中的二价铁离子的循环水处理装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废水处理工艺及装置，特别是涉及一种废水除铁的工艺及装置，应用于废水处理与利用技术领域。

背景技术

在工业上常用的镀锌层有热浸镀锌、电镀锌、机械镀锌和热喷涂锌、热镀锌等，其中热镀锌约占镀锌总量的95%，热镀锌用锌量在世界范围内占锌产量的40%，在中国约占锌产量的30%左右。镀锌前的工艺主要有：酸洗(PH<1)、水洗(2<PH<3)、助洗(3<PH<4)。其目的是对钢板除锈，使其表面更加规整，便于镀锌，所以镀锌前的酸洗、水洗、助洗过程对镀锌层的质量及寿命有极大的影响。镀锌前的预处理会产生大量的废水，废水中含有：Fe²⁺、Fe³⁺、盐酸、氢氟酸等，属于强酸性溶液，排放到环境中会对环境有很大的污染。

目前，对镀锌含铁废水的处理方法主要是—化学处理法：通过投入大量H₂O₂溶液，把Fe²⁺氧化成Fe³⁺,在水洗池和助洗池中，就会形成Fe(OH)₃沉淀，过滤分离。缺点就是：随着H₂O₂溶液的不断加入，会不断稀释整个洗池，改变洗池的PH、温度，破坏原体系的平衡；会加大废水的储量，对成本效益和环保是极为不利的。

污水站中水中通常均含有较高的二价、三价铁离子，在中原油田各污水站来水中二价铁离子含量在4-70mg/L，总铁含量在4-80mg/L。如果污水站处理水不能将来水中的铁离子去除到较低的含量，特别是将二价铁离子去除到较低的含量，环境变化可能会使处理水中悬浮固体含量大量上升，造成处理水的二次污染，使处理水水质明显变差。

目前，对污水站中含铁废水的处理方法主要也是化学处理法：通过投入大量的H₂O₂溶液，把Fe²⁺氧化成Fe³⁺，然后调整PH值，促进形成Fe(OH)₃沉淀，过滤分离。同样存在镀锌废水处理时存在的相同的缺点，影响水处理处理的效果，增加了水处理的成本，不利于环保和废弃物资源利用。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服了现有技术的不足，提供一种利用紫外光转化废水中的二价铁离子的循环水处理装置及方法，无需投加化学药剂，利用紫外灯发出的紫外线对废液进行辐照，紫外线不仅能氧化Fe²⁺为Fe³⁺, 还不会改变原体系的PH，而且在紫外线照射下，废液大量吸收紫外线辐照的能量而升温，因为适当的升高温度有助于Fe(OH)₃沉淀的形成,利用紫外灯发出的紫外线不断辐照正在流动中的废水，使废水中将发生如下化学反应：

形成的沉淀经过过滤，这样不断的循环下，能使废水中的铁含量下降50%以上。

为达到上述发明创造目的，本发明采用下述技术方案：

一种利用紫外光转化废水中的二价铁离子的循环水处理装置，包括废液池和过滤池，在废液池中装入含二价铁离子的待处理废水，过滤池过滤废水中的滤渣，在废液池和过滤池之间设置两条水流管路，并在两条水流管路中分别设置静置池和废水光照降解槽，采用水泵产生水流驱动力使待处理废水从废液池输出后，再依次流经废水光照降解槽、过滤池和静置池，然后通过再回流进入废液池，形成水处理循环系统，在废水光照降解槽中设有紫外线辐照装置，紫外线辐照装置发出的紫外线不断辐照正在废水光照降解槽中流动中的废水，废水吸收紫外线辐照的能量而升温，并发生化学反应，在废水中产生Fe(OH)₃沉淀，当混合Fe(OH)₃沉淀物的废水流经静置池时，Fe(OH)₃沉淀物通过收集装置被收集起来，其他经过静置处理的水流从静置池中平稳溢出后流入废液池，定时对在废液池中的处理水中的铁含量进行检测，当在废液池中的处理水中的铁含量达到稳定的数值后，二价铁离子的转化过程达到化学平衡，废水的处理过程结束。

作为本发明优选的技术方案，在废液池中还设有废液物性检测装置，废液物性检测装置至少包括液体成分检测传感器模块，至少能对废液中的二价铁离子浓度进行检测，通过控制系统控制水泵控制废水的流速，控制系统对来自废液物性检测装置采集的废液检测数据进行分析，当废液中的目标物性检测数据值落入设定的稳定阈值范围内时，二价铁离子的降解反应达到化学平衡，废水处理过程结束。