一种芬顿工艺处理碱性高浓度有机废水的方法

技术领域

本发明涉及化工技术领域，具体为一种芬顿工艺处理碱性高浓度有机废水的方法。

背景技术

环境中持久性有机污染物(POPs)、药物及个人护理品(PPCPs)和消毒副产物(DBPs)等新型环境污染物因其对生态环境和人体健康具有潜在威胁而引起社会各界的广泛关注。磺胺类药物作为一种抗生素和个人护理用品，是世界水环境的一种新型有机污染物，由于其可生化性低，污水处理厂(WWTPs)对其去除效率低，且广泛使用导致细菌抗性和抗性基因，因此它被认为是对自然生态系统和人类健康的潜在威胁。据美国地质调查局报道，在30个州的139条溪流中检测到的磺胺类药物最多。举个例子，磺胺甲恶唑(SMX)作为一种常见的磺胺类药在0.001–2μg/L的雨水、地下水和地表水中被检测到。在中国，自20世纪30年代以来，SMX占抗生素使用量的5％。

有机物在自然光下的降解过程(光降解)及其环境行为是常被研究的一个主要机制。由于环境中降解副产物与母体磺胺类药物相比存在潜在的不良反应(如毒性)，因此监测磺胺类药物(如SMX)在水体系中的转化具有重要意义。近期一些机制已经被提出，如异恶唑环的重排及其对SMX的羟基化和N原子对SMX(或磺胺嘧啶)的氧化/还原。迄今为止，催化技术，如光催化、芬顿、过氧单硫酸盐(PMS)激活和光芬顿已经被证明可以使用各种纳米材料(如AgBr-BaMoO4,FeO,Fe2O3,Bi2Fe4O9,CuFe2O4)有效地消除SMX。然而，大多数磺胺类化合物在多相催化下的降解途径还不完全清楚。

现有的芬顿工艺处理碱性高浓度有机废水的方法在使用的过程中存在着一些不足，比如不能实时监控处理过程中，且不能远程监控，为此我们提出一种新型的芬顿工艺处理碱性高浓度有机废水的方法解决上述问题。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于现有芬顿工艺处理碱性高浓度有机废水的方法中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是提供一种芬顿工艺处理碱性高浓度有机废水的方法，能够实现在使用的过程中，便于实时监控，提高废水处理的质量。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

一种芬顿工艺处理碱性高浓度有机废水的方法，其包括如下步骤：

步骤1：首先将高浓度碱性有机废水注入密封的反应釜中，然后在超声条件下，向高浓度碱性有机废水通入空气,同时加入催化剂M

步骤2：将通入空气且注入催化剂的高浓度碱性有机废水注入反应釜，用100～130L质量浓度为40～60％的H

步骤3：打开电机，电机带动反应釜底部的搅拌组件，对反应釜内的溶液进行搅拌，同时检测反应釜内的温湿度和气压以及pH值；

步骤4：将所述碱性高浓度有机废水放入溶药池，常温下搅拌溶解固体FeSO

步骤5：加入质量浓度为0.05～0.15％的PAM，以900～1260L/h的速率进行滴加4～6min，并在滴加过程中不断搅拌，之后静置沉降25～35min。

作为本发明所述的一种芬顿工艺处理碱性高浓度有机废水的方法的一种优选方案，其中：步骤一中的反应釜：

包括基座，所述基座的顶部设置有釜体，所述釜体的顶部设置有密封盖，所述密封盖的顶部设置有超声波发生器，所述釜体的一侧设置有曝气组件，釜体的前表面设置有温湿度传感器、气压传感器和pH值传感器，所述基座的底部设置有电机，所述电机的输出端贯穿基座和釜体设置有搅拌组件；

还包括控制盒，所述控制盒的前表面设置有显示屏和蜂鸣器，且显示屏和蜂鸣器通过处理器与温湿度传感器，气压传感器以及pH值传感器电性连接。

作为本发明所述的一种芬顿工艺处理碱性高浓度有机废水的方法的一种优选方案，其中：所述釜体、密封盖以及搅拌组件的表面均设置有防腐蚀涂层。

作为本发明所述的一种芬顿工艺处理碱性高浓度有机废水的方法的一种优选方案，其中：所述气压传感器、温湿度传感器和pH值传感器均选用抗腐蚀材质制成，且气压传感器、温湿度传感器和pH值传感器的检查探头延伸至釜体内腔。

作为本发明所述的一种芬顿工艺处理碱性高浓度有机废水的方法的一种优选方案，其中：所述控制盒的内腔还设置传输模块，且传输模块与远程终端无线连接，方便远程监控处理过程。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过在反应釜的一侧设置有曝气组件，在密封盖的顶部设置有超声波发生器，工艺简单、效果显著，能在较短时间内使高浓度碱性有机废水中的有机物大幅降解，对高浓度碱性有机废水的处理效果很好；催化剂易得、易回收且可重复，处理时间短，能耗低，通过在反应釜的表面设置有温湿度传感器、气压传感器和pH值传感器，可以实时监控处理过程中的温湿度，气压以及PH值，方便实时监控，提高处理质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明步骤流程结构示意图；

图2为本发明反应釜结构示意图；

图3为本发明反应釜内腔结构示意图。

图中；100基座、110釜体、120密封盖、130超声波发生器、140曝气组件、150温湿度传感器、160气压传感器、170pH值传感器、180电机、190搅拌组件、200控制盒，210显示屏、220蜂鸣器。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

一种芬顿工艺处理碱性高浓度有机废水的方法，其包括如下步骤：

步骤1：首先将高浓度碱性有机废水注入密封的反应釜中，然后在超声条件下，向高浓度碱性有机废水通入空气,同时加入催化剂M

步骤2：将通入空气且注入催化剂的高浓度碱性有机废水注入反应釜，用100～130L质量浓度为40～60％的H

步骤3：打开电机180，电机180带动反应釜底部的搅拌组件190，对反应釜内的溶液进行搅拌，同时检测反应釜内的温湿度和气压以及pH值；

步骤4：将所述碱性高浓度有机废水放入溶药池，常温下搅拌溶解固体FeSO

步骤5：加入质量浓度为0.05～0.15％的PAM，以900～1260L/h的速率进行滴加4～6min，并在滴加过程中不断搅拌，之后静置沉降25～35min。

具体的，步骤一中的反应釜：

包括基座100，所述基座100的顶部设置有釜体110，所述釜体110的顶部设置有密封盖120，所述密封盖120的顶部设置有超声波发生器130，所述釜体110的一侧设置有曝气组件140，釜体110的前表面设置有温湿度传感器150、气压传感器160和pH值传感器170，所述基座100的底部设置有电机180，所述电机180的输出端贯穿基座100和釜体110设置有搅拌组件190；

还包括控制盒200，所述控制盒200的前表面设置有显示屏210和蜂鸣器220，且显示屏210和蜂鸣器220通过处理器与温湿度传感器150，气压传感器160以及pH值传感器170电性连接。

具体的，所述釜体110、密封盖120以及搅拌组件190的表面均设置有防腐蚀涂层。

具体的，所述气压传感器160、温湿度传感器150和pH值传感器170均选用抗腐蚀材质制成，且气压传感器160、温湿度传感器150和pH值传感器170的检查探头延伸至釜体110内腔。

具体的，所述控制盒200的内腔还设置传输模块，且传输模块与远程终端无线连接，方便远程监控处理过程。

工作原理：在本发明使用的过程中，通过在反应釜的一侧设置有曝气组件140，在密封盖120的顶部设置有超声波发生器130，工艺简单、效果显著，能在较短时间内使高浓度碱性有机废水中的有机物大幅降解，对高浓度碱性有机废水的处理效果很好；催化剂易得、易回收且可重复，处理时间短，能耗低，通过在反应釜的表面设置有温湿度传感器150、气压传感器160和pH值传感器170，可以实时监控处理过程中的温湿度，气压以及PH值，方便实时监控，提高处理质量。

虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。