本发明专利技术涉及一种用于丙烯腈废水深度处理的序批式电芬顿装置，其包括电解池，电解池内具有搅拌器以及阳极和阴极，并且阳极和阴极分别与直流稳压电源的正极和负极相连。所述电芬顿装置还包括与电解池相连的用于加入酸溶液的酸液储槽、用于加入碱溶液的碱液储槽、用于加入H2O2溶液的H2O2储槽、以及用于加入丙烯腈废水的废水储槽。所述电芬顿装置还包括位于电解池内的pH探头、以及与之相连接的pH控制器，pH控制器控制第一和第二进液泵以调节电解池内的pH值，出水管与电磁阀相连以控制从电解池出水。本发明专利技术还提供了相应的一种丙烯腈废水深度处理方法。本发明专利技术通过外加电流，调节pH，实现Fe2+的重复利用，提高了反应效率，降低了运行成本。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种用于丙烯腈废水深度处理的序批式电芬顿装置，其包括电解池，电解池内具有搅拌器以及阳极和阴极，并且阳极和阴极分别与直流稳压电源的正极和负极相连。所述电芬顿装置还包括与电解池相连的用于加入酸溶液的酸液储槽、用于加入碱溶液的碱液储槽、用于加入H2O2溶液的H2O2储槽、以及用于加入丙烯腈废水的废水储槽。所述电芬顿装置还包括位于电解池内的pH探头、以及与之相连接的pH控制器，pH控制器控制第一和第二进液泵以调节电解池内的pH值，出水管与电磁阀相连以控制从电解池出水。本专利技术还提供了相应的一种丙烯腈废水深度处理方法。本专利技术通过外加电流，调节pH，实现Fe2+的重复利用，提高了反应效率，降低了运行成本。【专利说明】
本专利技术涉及环境工程
，更具体地涉及。
技术介绍
丙烯腈废水是石化行业一种难降解有机废水，含有丙烯腈、乙腈、硫铵、氢氰酸等多种有毒有害物质，其可生化性较差。采用传统的生化工艺，如活性污泥法，很难将这些毒害物完全去除。其生化出水中仍含有一定量的含腈化合物和氨氮，对环境健康危害较大，因此需要对废水进行深度处理。电芬顿(Fenton)法是在芬顿法的基础上发展而来的新型电化学高级氧化技术。与传统的芬顿法相比，电芬顿法不需要或者仅需要加入少量的化学药剂，可以大幅降低处理成本。此外，电芬顿氧化过程不但包括羟基自由基的高级氧化作用，还有阳极氧化和电吸附作用等，对废水中难降解有机物和氨氮都有较好的去除效果。因此，适合采用电芬顿法对丙烯腈废水生化处理后的出水进行深度处理。现有技术中的电芬顿装置多通过外加电流，利用各类电极产生H2O2和Fe2+，对装置的运行控制关注较少，对所处理废水的针对性不强，且没有考虑催化剂Fe2+的回收和重复利用，可能出现大量铁泥或者反应出水中Fe3+含量较高。因此，本领域期望提供一种克服上述缺陷的丙烯腈废水深度处理装置。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，提出了一种用于丙烯腈废水深度处理的序批式电芬顿装置，其包括电解池，搅拌器以及阳极和阴极位于电解池内，并且阳极和阴极分别与直流稳压电源的正极和负极相连。所述电芬顿装置还包括与电解池相连的用于将酸溶液经由第一进液泵加入电解池的酸液储槽、用于将碱溶液经由第二进液泵加入电解池的碱液储槽、用于将H2O2溶液经由第三进液泵加入电解池的H2O2储槽、以及用于将丙烯腈废水由第四进液泵加入电解池的废水储槽。所述电芬顿装置还包括位于电解池内的PH探头、以及与之相连接的pH控制器，pH控制器控制第一和第二进液泵以调节电解池内的pH值，出水管与电磁阀相连以控制从电解池出水。优选地，阳极为Ru02/Ti网状电极，阴极为钛金属网，电极间距为1.0-2.5cm。还优选地，电芬顿装置还可包括用于控制电解池的液位高度的液位控制器。在另一个方面，本专利技术提出了一种利用上述序批式电芬顿装置处理丙烯腈废水的方法，其包括步骤:(I)经进液泵从废水储槽将废水抽入电解池，当液面到达液位控制器所在高度时停止进水；(2)由pH控制器控制第一进液泵将酸溶液由酸液储槽加入电解池，将电解池中废水的pH值调节至一定的酸性；(3)阳极和阴极通电，使电解池中Fe3+完全转化为Fe2+;(4)从H2O2储槽缓慢加入H2O2溶液’开始电芬顿反应；(5)反应结束后，由pH控制器控制第二进液泵将碱溶液由碱液储槽加入电解池，将电解池中废水的PH值调节至一定的碱性，生成Fe (OH) 3絮体，开始絮凝反应；(6)絮凝结束后使絮体沉淀，电解池中的上清液由出水管排出。优选地，电解池中加入FeSO4作为催化剂。本专利技术提供的序批式电芬顿装置和方法实现了电芬顿装置的自动运行和控制，同时通过外加电流，调节PH，实现Fe2+的重复利用，提高了反应效率，降低了运行成本。【专利附图】【附图说明】图1为根据本专利技术实施例的序批式电芬顿装置的示意图。【具体实施方式】下面将结合附图更具体地描述根据本专利技术实施例的用于丙烯腈废水深度处理的电芬顿装置。根据本专利技术实施例的用于丙烯腈废水深度处理的电芬顿装置的示意图如图1所示。本专利技术的电芬顿装置包括电解池1，阳极3和阴极4放置于电解池I内，并且分别与直流稳压电源5的正极和负极相连。酸液储槽11与电解池I相连，用于将酸溶液经由进液泵8-1加入电解池I。碱液储槽12与电解池I相连，用于将碱溶液经由进液泵8-2加入电解池I。H2O2储槽13与电解池I 相连，用于将H2O2溶液经由进液泵8-3加入电解池I。废水储槽14与电解池I相连，用于将活性污泥法处理后的丙烯腈废水由进液泵8-4加入电解池I。pH探头7与pH控制器10相连，由pH控制器控制进液泵8_1和8_2的操作从而通过对加入酸溶液和碱溶液的控制来调节电解池的PH值。出水管15与电磁阀9相连，由电磁阀9控制出水。直流稳压电源5、液位控制器6、进液泵8-1、8-2、8-3、8-4、电磁阀9、pH控制器10均与时间程序控制器(PLC) 16连接，整个运行过程由PLC实现自动控制。本专利技术的电芬顿装置的运行单个周期分为进水、电解、絮凝、沉淀、出水5个阶段，以序批式运行。首先，将催化剂FeSO4加入电解池。然后，废水从废水储槽14经进液泵8-4抽入电解池1，当液面到达液位控制器6所在高度时停止进水。进水开始后，利用搅拌器2进行搅拌。进水过程中PH控制器10控制进液泵8-1将酸溶液由酸液储槽11加入电解池1，将电解池I中废水的pH值调节至一定的酸性。随后电极3和4通电，使电解池中Fe3+完全转化为Fe2+，然后从H2O2储槽13缓慢加入H2O2溶液，开始电芬顿反应。反应结束后，pH控制器10控制进液泵8-2将碱溶液由碱液储槽12加入电解池1，将电解池I中废水的pH值调节至一定的碱性，生成Fe (OH) 3絮体，开始絮凝反应。絮凝结束后停止搅拌，使絮体沉淀一段时间，电解池I中的上清液由出水管15排出。整个运行过程由PLC16实现自动控制。下面给出了一个具体示例，但这仅是示例，并不构成对本专利技术的限制。在一个具体示例中，电解池I的有效体积为20L，废水储槽14中存有活性污泥法处理后的丙烯腈废水。首先，电解池中一次性加入0.7mmol/L的FeSO4作为催化剂。废水中加入20mmol/L的Na2SO4和20mmol/L的NaCl作为支持电解质。采用外加H2O2和Fe2+的电芬顿方式对废水进行处理。电极组由2块阳极3和4块阴极4组成，单块电极板尺寸为28cmX 14cm。阳极采用Ru02/Ti网状电极，阴极为钛金属网，电极间距为2.0cm,反应过程中电流密度为4.5mA/cm2。在这个具体示例中，废水从废水储槽14经进液泵8-4抽入电解池1，进水时间为IOmin,当液面到达液位控制器6所在高度时停止进水。进水开始后，利用搅拌装置2进行搅拌。进水过程中PH控制器10控制进液泵8-1将5.0mol/L的H2SO4溶液由酸液储槽11加入电解池I,将电解池I中的废水pH值调节至3.0。随后电极3和4通电，使电解池I中Fe3+完全转化为Fe2+，IOmin后从从H2O2储槽13缓慢加入30% H2O2溶液，开始电芬顿反应。H2O2加液泵8-3的流量控制在5.0ml/min,H202溶液总的投加量为20mL。单个周期电芬顿反应时间为120m本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于丙烯腈废水深度处理的序批式电芬顿装置，其特征在于包括电解池(1)，电解池(1)内具有搅拌器(2)以及阳极(3)和阴极(4)，并且阳极(3)和阴极(4)分别与直流稳压电源(5)的正极和负极相连，所述电芬顿装置还包括与电解池(1)相连的用于将酸溶液经由第一进液泵(8‑1)加入电解池(1)的酸液储槽(11)、用于将碱溶液经由第二进液泵(8‑2)加入电解池(1)的碱液储槽(12)、用于将H2O2溶液经由第三进液泵(8‑3)加入电解池(1)的H2O2储槽(13)、以及用于将丙烯腈废水由第四进液泵(8‑4)加入电解池(1)的废水储槽(14)，所述电芬顿装置还包括位于电解池(1)内的pH探头(7)、以及与之相连接的pH控制器(10)，pH控制器(10)控制第一和第二进液泵(8‑1，8‑2)以调节电解池(1)内的pH值，出水管(15)与电磁阀(9)相连以控制从电解池(1)出水。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：涂响，宋永会，魏健，代云容，肖书虎，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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