[发明专利]一种基于pH指示分级投加H2O2调控多级串联感应电芬顿的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电化学水处理方法，特别涉及一种基于pH指示分级投加H₂O₂调控多级串联感应电芬顿的方法。 

背景技术

感应电芬顿技术是电化学高级氧化技术领域中一种利用牺牲铁阳极与外源投加H₂O₂发生Fenton反应生成羟基自由基(·OH)以氧化有机物使其矿化降解的高效水处理技术。其因适用范围广，氧化能力强和处理效果稳定等优势，在工业废水处理处置尤其是难降解有机工业废水的处理领域得到了广泛的应用。但是近年来随着我国各行业废水处理技术需求的迅猛发展，如何应对废水水质的多变性和复杂性，进一步优化感应电芬顿催化氧化技术，最大程度地提高并保持氧化效率，降低氧化过程中能源和物料的不必要消耗，以更低的成本使废水达标排放，研究人员在新电极材料的研发、H₂O₂投药量以及H₂O₂的投加方式上进行了一定的研究，改进了感应电芬顿技术，扩宽了其应用范围。 

公开号CN102139979A的中国发明《一种电芬顿混凝组合工艺处理焦化废水的方法》公开了一种电芬顿混凝组合工艺处理焦化废水的方法，包括如下步骤：1)将焦化废水生化出水引入调节池，调节水质和水量，并调节pH至2～4；2)将调节池出水引入电化学反应器，投加H₂O₂，调节电流密度50-300A/m²；3)将电化学反应器的出水引入混凝沉淀池，用碱液将pH调为7～8，投加絮凝剂，进行絮凝反应后，进入沉淀池进行泥水分离；4)沉淀池出水经过砂滤单元过滤后排放。该发明提供的方法可对焦化废水生化出水进行深度处理，出水COD值、氨氮和色度可以达到国家一级排放要求，达到膜分离深度处理进水要求。该发明对电芬顿反应中H₂O₂的投量进行了研究，限定为60～300mg/L。 

公开号为CN101798130A的中国发明《基于电芬顿反应的废水处理方法》公开了一种基于电芬顿反应的废水处理方法，采用不锈钢网作为电化学反应的阴阳两极，且所施加到阴阳两极上的电源采用可切换正负极方向的电源。可减少电化学反应的副产物及后续废水处理成本，提高反应效率；同时有效延长了电极的使用寿命，能应用于广泛pH值的废水处理之中。 

公开号为CN1789154A的中国发明《一种利用感应电芬顿反应去除水中有机物的方法及装置》提供了一种去除难降解有机物的感应电芬顿方法，将感应铁电极引入到电芬顿反应中，在电解过程中亚铁离子可以不断从铁电极表面通过氧化还原反应和电化学感应反应，高效产生羟基自由基降解水中有机物。同时提供一种利用感应电芬顿反应去除水中有机污染物的装置，采用活性炭纤维作为阴极，形稳电极作为阳极，将一定面积的铁感应电极置于阴阳电极 之间，并且通入一定量的氧气至阴极表面。在反应器中加入pH3左右的有机废水，通入电流电解可以去除污染物。 

然而，改进的感应电芬顿氧化技术在得到快速发展的同时仍旧存在着一定的局限性。具体而言，感应电芬顿技术在应用过程中面临如下主要问题： 

1.电芬顿氧化技术在对难降解有机物的深度处理过程中，随着时间的延长，由于H₂O₂的不断消耗，其反应后期的氧化处理效率相比前期显著下降，造成了在相同成本投入的前提下却没有得到对等的产出。如何准确地界定这个处理效率发生突降的转折点，采用在线监测废水COD值或H₂O₂浓度的方法因其技术层面支撑不够完善(设备投入、维护成本高，在线分析时效性较差)等原因显然不是最优的解决办法。因此开发能简易且及时、准确界定氧化效率降低的方法是解决问题的关键。