[发明专利]一种基于Fenton催化氧化法的甲醛废水处理参数调配系统及其应用

说明书

本发明属于环保领域，尤其涉及一种基于Fenton催化氧化法的甲醛废水处理参数调配系统及其应用。本发明提供的系统包括：双氧水药剂罐，硫酸亚铁溶液药剂罐，甲醛废水罐，第一控温液料罐，第二控温液料罐，芬顿反应器，温度控制装置，流量控制装置，甲醛浓度在线监测装置，pH值在线监测装置。在本发明中，通过调整系统运行时的参数条件，可以研究Fenton催化氧化法处理甲醛废水的动态反应过程中双氧水浓度、硫酸亚铁溶液浓度、反应pH值、反应时间、反应温度等参数条件对甲醛脱除效率的实时影响，从而快速、准确得知Fenton催化氧化法处理甲醛废水的最适宜参数条件，为Fenton催化氧化技术的实际工程应用提供技术指导。

技术领域

本发明属于环保领域，尤其涉及一种基于Fenton催化氧化法的甲醛废水处理参数调配系统及其应用。

背景技术

甲醛是一种无色、有强烈刺激性气味的气体，易溶于水，能使蛋白质凝固，对人和温血动物的毒性强，影响人体免疫功能，已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸性物质。甲醛的废水常含有醇、苯、酚类等物质，当甲醛浓度较低时会抑制微生物的生长繁殖，当浓度较高时会使蛋白质变性，微生物难以存活，所以甲醛废水很难通过微生物进行降解。目前，甲醛废水的处理方法主要为化学法，包括缩合法、混凝法、氧化法、吹脱法和石灰法等，其中氧化法包括芬顿(Fenton)试剂氧化、二氧化氯氧化、湿式氧化等。从降解率和无害化方面考虑，Fenton催化氧化法是脱除甲醛废水的有效方法，特别是高浓度甲醛废液。

Fenton试剂是由H₂O₂和Fe²⁺组成的一种强氧化剂，主要利用高活性的OH自由基氧化降解废水中的有机物，在短时间内实现对有机物的完全降解，但Fenton试剂的反应系统非常复杂，最终分解产物是H₂O、O₂和Fe³⁺，反应前后有大量的粒子不断沉降，溶液透明度不高，H₂O₂浓度、FeSO₄浓度、pH值、反应时间以及反应温度等都会影响Fenton催化氧化法的脱除效率。

文献《Fenton氧化法深度处理甲醛废水》、《Fenton氧化-生物接触氧化工艺处理甲醛和乌洛托品废水》均采用手工法，在临时搭建的烧杯或锥形瓶中直接加入水样和Fenton试剂进行反应，待反应结束后静置取上清液，对上清液进行处理，加入试剂后用分光光度法测定水样中甲醛的含量。但这种传统的方法在系统探究甲醛废水处理药剂配比选型方面存在以下问题：

1)无法准确研究H₂O₂和FeSO₄浓度、pH值、反应温度以及反应时间对脱除效率的影响。化学反应是一个动态过程，在烧杯或锥形瓶中一次性加入试剂，随着反应的进行，各试剂的浓度、pH值和温度是实时变化的，无法准确得知某一试剂浓度、pH值和温度对应的脱除效率。实际工程中，试剂的用量直接影响运营成本；反应过程的pH值和温度对脱除效率的高低有决定性的影响；反应时间直接影响项目的投资成本和运行成本，若无法准确得知各影响因子对效率的影响，也就无法有效指导实际工程的应用。

2)误差大，人为干扰大，自动化程度低，效率低，影响研究的准确性和适用性。常规的研究方法是手动进行实验，包括手动加入试剂，手动终止实验，手动取样测试甲醛的含量等，人为的影响因素较大，导致试验的重复性较差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于Fenton催化氧化法的甲醛废水处理参数调配系统及其应用，本发明提供的系统可用于研究Fenton催化氧化法处理甲醛废水的动态反应过程中双氧水浓度、硫酸亚铁溶液浓度、反应pH值、反应时间、反应温度等参数条件对甲醛脱除效率的实时影响，从而筛选出最合适的甲醛废水处理参数；该系统的自动化程度高，方便快捷，具有良好的稳定性和准确性。

本发明提供了一种基于Fenton催化氧化法的甲醛废水处理参数调配系统，包括：

双氧水药剂罐，硫酸亚铁溶液药剂罐，甲醛废水罐；