[发明专利]一种零价铁内电解耦合内循环流化床Fenton的工业废水处理工艺

说明书

本发明涉及一种零价铁内电解耦合内循环流化床Fenton的工业废水处理工艺及装置，该工艺包括如下步骤：a、将工业废水通入零价铁反应器，与适量的零价铁完全混合接触反应0.5h～3h，控制零价铁反应器出水的pH为6±0.5，反应过程中利用零价铁的还原性发生内电解反应，还原和分解工业废水中的吸电子基团为给电子基团，去除工业废水中的色度并提高工业废水的可氧化性，并产生二价的亚铁离子；b、处理后的工业废水进入内循环流化床Fenton反应器，反应1h‑2h，工业废水中的二价铁离子结晶在载体的表面形成羟基氧化铁，与加入的双氧水反应生成羟基自由基氧化工业废水中的有机物为二氧化碳和水，去除工业废水中的COD。

技术领域

本发明涉及一种工业废水处理工艺，特别涉及一种零价铁内电解耦合内循环流化床Fenton的工业废水处理工艺及装置，属于水处理技术领域。

背景技术

化工、印染等行业废水常具有浓度高、组分复杂、毒性大等特点。废水中含有许多毒害污染物（如卤代有机物、硝基芳香族化合物、偶氮染料等），由于吸电子基团作用使得苯环变得极稳定，其对微生物有较强的抑制作用。传统生物处理法和物理化学处理技术难以经济高效地处理这类较高毒性的工业废水。

零价铁是处理水体难降解污染物的一项重要技术。孙亮在《内电解技术处理有毒有害工业废水的应用进展》一文（发表于《化工环保》2010年第30卷第4期）中指出“零价铁由于具有低毒、廉价、易操作而且对环境不会产生二次污染等优点……，被认为是最具有应用前景的污染物治理技术之一”。零价铁可以有效地还原废水中氯代有机物、偶氮染料、硝基芳香族以及除草剂等毒害污染物，将其转化为较易于生物降解或化学氧化的物质。但是零价铁内电解技术不能有效的将废水中的有机物彻底分解为二氧化碳和水，只能作为一种有效的预处理技术。

芬顿技术作为一种高级氧化技术，可以有效的将废水中有机物氧化为二氧化碳和水，因其廉价、高效、简单而被广泛应用。但是芬顿技术最佳的反应pH(2～4)条件以及需要亚铁作为催化剂导致其具有两个明显的缺陷：大量的酸碱消耗、调碱后产生大量的铁泥。而众多利用制备型异相催化剂进行类芬顿反应的方法也存在催化剂的制备昂贵、繁琐，催化剂制备和水处理脱节造成额外的成本等问题。

流化床芬顿技术在芬顿反应中引入流化床结晶技术，通过将芬顿体系内产生的三价铁泥以结晶的形式披覆在填料颗粒表面，实现截留三价铁、削减铁泥产生的效果，同时负载后的填料颗粒具有异相催化效果，因此达到相同的处理效果可以实现亚铁投加量的减量化。中国专利公开号CN104192979公开了一种芬顿流化床深度处理生化尾水的方法，该方法仍然需要投加二价铁离子并且没有考虑流化床Fenton的固液分离，造成了使用过程中异相催化剂的流失；中国专利公开号CN205740469U公开了一种双循环流化床Fenton反应器，该专利中没有添加载体实现流化床结晶的优势，同时内循环为污泥和废水在进水喷头的作用下在塔体内进行上下对流的水循环，区别于本发明在反应器的两侧设有挡板，形成双侧内循环。

发明内容

针对传统零价铁技术的去除废水COD低的问题，以及现有流化床芬顿技术处理工业废水存在酸碱调节、药剂利用率没有最大化、定期排渣等问题，本发明提出了一种零价铁内电解耦合内循环流化床Fenton的工业废水处理工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种零价铁内电解耦合内循环流化床Fenton的工业废水处理工艺，该工艺包括如下步骤：

a、将工业废水通入零价铁反应器，与适量的零价铁完全混合接触反应0.5h～3h，控制零价铁反应器出水的pH为6±0.5，反应过程中利用零价铁的还原性发生内电解反应，还原和分解工业废水中的吸电子基团（硝基）为给电子基团（胺基），去除工业废水中的色度并提高工业废水的可氧化性，并产生二价的亚铁离子；