[发明专利]一种基于芬顿反应的高效废水处理工艺

说明书

本发明公开了一种基于芬顿反应的高效废水处理工艺，将废水经过预处理后输入到芬顿反应器中，调节pH值至3‑5，温度控制在80℃；向芬顿反应器中加入定量的双氧水，混合搅拌均匀；分批次加入硫酸亚铁，其中硫酸亚铁加入总量满足Fe²⁺与双氧水的摩尔比为1:2，每次添加硫酸亚铁之后，进行充分的搅拌反应；将芬顿反应器中的废水引入至超声波处理器中，并使废水在芬顿反应器和超声波处理器中进行多次循环；经过多次循环之后，将芬顿反应器中废水pH调至7‑8，加入絮凝剂，经过絮凝沉淀完成后，将芬顿反应器中上清液输送至后续处理系统。本发明工艺流程简单，芬顿试剂的利用率较高，反应较完全，极大降低了处理成本。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种基于芬顿反应的高效废水处理工艺。

背景技术

一般情况下水处理需要经过厌氧、好氧以及絮凝三个环节，近年来，我国的污水处理都是使用传统工艺进行。随着国家污水排放标准的提高，对废水处理的要求和力度逐渐提高，于是发展出了深度处理工艺对废水进行处理，如臭氧处理、膜处理等，目前市场上最为认可的是利用芬顿工艺进行废水处理。

芬顿工艺进行废水处理的反应机理如下：在酸性条件下利用Fe²⁺催化分解H₂O₂产生氧化性极强的羟基自由基(·OH)，羟基自由基的氧化性仅次于氟并且具有非选择性，易氧化各种有机物和无机物，反应速度快，氧化效率高；且反应生成的Fe(OH)₃胶体具有絮凝和吸附功能，也可以去除水中部分有机物。利用芬顿工艺对工业废水进行处理，能够在极短的时间内将工业废水中的有机物进行氧化分解，氧化率较高，不会出现污染，且此种工艺的基建投资比较少，运行过程中成本较低，操作工艺简单。因此，近来年，芬顿工艺在工业废水处理中被广泛应用，取得了良好的效果。但是目前的芬顿反应处理废水的工艺中，存在有机物矿化程度不高、芬顿试剂中H₂O₂的使用量较高、成本较高等缺陷，且处理后的废水中残留较多的H₂O₂，需要用大量的中和剂去除，造成反应时间过长，H₂O₂的使用效率较低，废水处理成本进一步提升。因此，对现有的芬顿工艺进行改性，以使用少量的芬顿试剂获得较大的处理废水能力的工艺流程，全面提升芬顿试剂的利用率，具有非常重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于芬顿反应的高效废水处理工艺，它可以解决现有的处理工艺芬顿试剂中H₂O₂的使用量较高、利用率低、成本较高的问题。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种基于芬顿反应的高效废水处理工艺，包括如下步骤：

步骤(1)：将废水经过预处理后输入到芬顿反应器中，调节pH值至3-5，温度控制在80℃；

步骤(2)：向芬顿反应器中加入定量的双氧水，混合搅拌均匀；

步骤(3)：分批次加入硫酸亚铁，其中硫酸亚铁加入总量满足Fe²⁺与双氧水的摩尔比为1:2，每次添加硫酸亚铁之后，进行充分的搅拌反应；

步骤(4)：将芬顿反应器中的废水引入至超声波处理器中，并使废水在芬顿反应器和超声波处理器中进行多次循环；

步骤(5)：经过多次循环之后，将芬顿反应器中废水pH调至7-8，加入絮凝剂，经过絮凝沉淀完成后，将芬顿反应器中上清液输送至后续处理系统。

具体地技术方案，所述步骤(3)中硫酸亚铁分5次加入，比例分别为1:3:5:5:1，且每次添加硫酸亚铁前需将芬顿反应器中废水的pH值调至3-5。

具体地技术方案，采用硫酸和氢氧化钠来调节废水的pH值。