[发明专利]一种Fenton 氧化废水处理方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于废水处理的Fenton （芬顿）氧化方法，属于废水处理技术领域。 

背景技术

Fenton （芬顿）氧化技术是高级氧化技术的一种，由于相对其它高级氧化技术，具有操作简单、投资和运行成本较低的优势，在污水处理方面得到较广泛的应用。现有的Fenton 氧化反应系统有两类，一类为传统的均相反应系统，该类技术主要是利用溶解态Fe²⁺作催化剂。由于Fenton 反应中副反应多，当H₂O₂ 和FeSO₄ 混合不充分、反应时间不当时，反应效率降低，加药量大，产生铁泥较多，既浪费了原料又额外增加铁泥处理费用，给后续处理带来较重的负担。这一类技术的改进主要体现在Fenton试剂配方的变化，如利用复合盐替代硫酸亚铁，利用废酸替代常用的硫酸等。另一类技术为异相催化Fenton 氧化反应器，即采用固相载体负载催化剂，然后与废水进行接触反应。由于反应中除以硫酸亚铁作为氧化剂外，载体表面形成的铁氧化物也能起到良好的催化作用，因而能够提高反应效率、降低铁泥产量。 

CN200810105366X公开的《一种通过芬顿氧化处理废水的方法》，包括(1)使待处理的碱性废水进入絮凝池进行絮凝沉淀；(2)絮凝完毕后的废水进入氧化池进行芬顿氧化反应；(3)氧化后的废水进入沉降池沉降；(4)在沉降后排出的上清液中加碱调pH值至中性，然后直接排放或进行下一步处理；(5)步骤4沉降下来的酸性沉淀回流至混合器中，与全部或部分待处理的废水混合。

200810119444公开的《一种利用芬顿法处理污水的方法》，包括采用多级串联式反应器或单级连续式反应器，在反应初始阶段加入催化剂，调节pH在1.5-6.5之间，将氧化剂在多级串联式反应器依次投加，或在单级连续式反应器沿水流方向多点投加，控制以mg/L计的氧化剂总投加量小于以mg/L计的污水COD值。

201010168464公开的《一种芬顿试剂氧化处理金刚烷胺废水的方法》，金刚烷胺的浓度与COD浓度存在相关性，通过芬顿试剂氧化降解金刚烷胺废水，分别向废水中投加H₂O₂和FeSO₄. 7H₂O溶液，调节反应温度，充分搅拌；用盐酸和氢氧化钠溶液来调节废水的初始pH值，反应结束后投加0.1mon/l的氢氧化钠溶液，反应剩余的铁和亚铁离子会形成氢氧化铁沉淀下来，使氧化反应终止。

上述技术都是以对Fenton 氧化工艺中采用的配方进行改良，或者在反应器中投加载体、提高混合强度等措施，减少氧化剂和催化剂用量，降低处理成本，提高系统的处理效果。而没有结合废水的水质特点和处理要求，合理确定药剂投加量和反应条件，创造有利于形成铁氧化物颗粒的条件，造成了Fenton 氧化设备停留时间长，维护成本高，处理效率低等不良局面。

发明内容

本发明旨在克服现有Fenton 氧化技术存在的不足，在确保出水水质达到设计要求的前提下，提供一种药剂用量少、铁泥产量小、处理效率高的Fenton 氧化废水处理方法，同时提供一种实现该方法的Fenton 氧化废水处理系统。 

本发明的Fenton 氧化废水处理方法，是：

按照H₂O₂与拟去除的废水中溶解性COD的摩尔浓度比为0.8-1.0的关系确定废水中H₂O₂的投加量，再根据H₂O₂和硫酸亚铁的摩尔浓度比为0.6-0.9的关系确定废水中硫酸亚铁的投加量；首先调节废水的pH值至5.5-6.5，然后将废水均分成两股，在两股废水中分别投加硫酸亚铁和H₂O₂，各自充分混合，然后再导入到一起进行Fenton氧化反应。该方法与传统fenton氧化技术相比，加强了Fe²⁺和H₂O₂的混合效果，减少无效的副反应，降低了药剂投加量和氧化反应时间。