污水、廢水處理：芬頓氧化法工藝操作及設(shè)計(jì)

污水、廢水處理芬頓氧化法工藝操作及設(shè)計(jì)1/9目錄1）、調(diào)酸 32）、催化劑混合 33）、氧化反應(yīng) 44）、中和 55）、固液分離 66）、藥劑投配 67）、藥劑調(diào)制 78）、藥劑溶解池與溶液池的容積計(jì)算 82/9芬頓氧化法廢水處理工程工藝流程主要包括調(diào)酸、催化劑混合、氧化反應(yīng)、中和、固液分離、藥劑投配及污泥處理系統(tǒng)，工藝流程示意圖見(jiàn)圖。1）、調(diào)酸根據(jù)氧化反應(yīng)池最佳pH值條件要求，應(yīng)通過(guò)投加濃硫酸或稀硫酸來(lái)調(diào)整廢水的pH值，pH值宜控制在0～4.0。酸池宜采用水力攪拌、機(jī)械攪拌或空氣攪拌，混合時(shí)間不宜小于2min。濃硫酸或稀硫酸宜采用計(jì)量泵投加，采用在線pH值控制儀等自控系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)投加量。2）、催化劑混合催化劑可采用硫酸亞鐵，在催化劑混合池完成混合過(guò)程，催化劑混合池宜采用水力攪拌、機(jī)械攪拌或空氣攪拌，混合時(shí)間不宜小于2min。硫酸亞鐵溶液質(zhì)量百分濃度宜小于30%，宜采用計(jì)3/9量泵定量投加。3）、氧化反應(yīng)應(yīng)投加過(guò)氧化氫溶液，在氧化反應(yīng)池中完成氧化反應(yīng)，氧化反應(yīng)池可采用完全混合式或推流式，完全混合式氧化反應(yīng)池不宜少于2段，通過(guò)溢流或穿孔墻連接。氧化反應(yīng)池池型應(yīng)根據(jù)廢水處理規(guī)模、占地面積和經(jīng)濟(jì)性等因素綜合確定，氧化反應(yīng)池采用塔式時(shí)，宜采用升流式反應(yīng)器，鋼結(jié)構(gòu)塔體應(yīng)采用不銹鋼316L材質(zhì)和涂襯玻璃鱗片防腐處理。塔式反應(yīng)器包含芬頓試劑混合區(qū)、布水區(qū)和反應(yīng)區(qū)?；旌蠀^(qū)混合速度梯度G值應(yīng)不小于500s-1，布水區(qū)應(yīng)配水均勻，配水孔出口流速應(yīng)為1.0m/s～1.5m/s，回流比應(yīng)不低于100%。塔式反應(yīng)器高徑比宜在1.0～5.0之間，高度應(yīng)不高于15m。氧化反應(yīng)池池體有效容積可按下式計(jì)算：=???………………（1）式中：V——池體有效容積，m3；Q——設(shè)計(jì)水量，m3/h；T——水力停留時(shí)間，h。4/9氧化反應(yīng)池有效面積可按下式計(jì)算：?=?/?…（2）式中：F——池體有效面積，m2；H——池體有效水深，m，完全混合式宜為2.5m～6.0m。氧化反應(yīng)池水力停留時(shí)間應(yīng)根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)、組成以及出水要求，通過(guò)試驗(yàn)確定。用于預(yù)處理時(shí)，氧化反應(yīng)池水力停留時(shí)間宜為0h～8.0h；于深度處理時(shí)，氧化反應(yīng)池水力停留時(shí)間宜為0h～6.0h。合可采用水力攪拌、機(jī)械攪拌或空氣攪拌，確保混合均勻，防止出現(xiàn)短流和死水區(qū)。芬頓氧化反應(yīng)中藥劑投加量與投加比例應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定，在缺乏試驗(yàn)數(shù)據(jù)的情況下投加比例：c（H2O2，mg/L）：COD（mg/L）宜為1:1～2:1；c（H2O2，mg/L）：c（Fe2+，mg/L）宜為1:1～10:1。4）、中和中和池投加堿液調(diào)整pH值至中性，堿液宜采用氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液，不宜采用氫氧化鈣溶液。5/9當(dāng)芬頓氧化法出水直接排放時(shí)，pH值應(yīng)調(diào)整至滿足固液分離要求和排放要求；當(dāng)芬頓氧化法出水進(jìn)入后續(xù)處理工藝時(shí)，pH值應(yīng)調(diào)整至滿足固液分離要求和后續(xù)處理工藝要求。中和池可采用水力攪拌、機(jī)械攪拌或空氣攪拌，混合時(shí)間不宜小于2min。氧化反應(yīng)和中和工序未采用空氣攪拌時(shí)，應(yīng)設(shè)空氣攪拌脫氣池，水力停留時(shí)間不宜小于15min，氣水比不宜小于5:1。5）、固液分離可采用沉淀或氣浮完成固液分離，若分離效果不佳可投加混凝劑或助凝劑，混凝劑宜采用聚合氯化鋁（PAC），投加量宜為100mg/L～200mg/L；助凝劑宜采用聚丙烯酰胺（PAM），投加量宜為3mg/L～5mg/L。藥劑種類和投加比例有條件時(shí)應(yīng)依據(jù)試驗(yàn)確定。6）、藥劑投配芬頓試劑、酸堿試劑、混凝劑、助凝劑等藥劑的用量，應(yīng)根據(jù)廢水特性，經(jīng)試驗(yàn)后確定。芬頓試劑和助凝劑的投加方式宜選擇計(jì)量泵投加，并安裝流量計(jì)。6/9芬頓試劑和助凝劑投加系統(tǒng)應(yīng)包括藥劑的儲(chǔ)存、調(diào)制、輸送、計(jì)量和投加設(shè)施（備）。投藥混合采用水力攪拌、機(jī)械攪拌或空氣攪拌等方式時(shí)，要求攪拌的速度梯度G值應(yīng)控制在1000s-1～s-1之間。用水力攪拌、機(jī)械攪拌或空氣攪拌等方式進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)或凝聚反應(yīng)時(shí)，攪拌的速度梯度G值應(yīng)控制在s-1～50s-1之間，逐段減低。7）、藥劑調(diào)制a）藥劑（如硫酸亞鐵、氫氧化鈉、PAC和PAM等）的溶解和稀釋方式應(yīng)按投加量大小、藥劑性質(zhì)確定。溶解和稀釋宜采用機(jī)械攪拌方式，也可采用水力或空氣攪拌等方式；b）應(yīng)依據(jù)不同溶解度、凝固點(diǎn)合理選擇溶藥濃度，硫酸濃度應(yīng)保證該濃度下硫酸凝固點(diǎn)低于冬季最低氣溫（硫酸凝固點(diǎn)見(jiàn)表1）；硫酸亞鐵溶藥濃度宜按質(zhì)量百分濃度≤30%配制，水溫較低時(shí)宜按質(zhì)量百分濃度≤20%配制；過(guò)氧化氫質(zhì)量百分濃度宜≤30%；液堿濃度宜≤30%。若調(diào)制藥品用水堿度較大導(dǎo)致硫酸亞鐵結(jié)晶，可在溶解時(shí)加入適量硫酸以減少溶解池和投配池中的硫酸亞7/9鐵結(jié)晶沉淀；表不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)下硫酸的凝固點(diǎn)（0.1MPa）質(zhì)量分?jǐn)?shù)0 12.525 37.550 62.575 87.5

98%）凝固點(diǎn) 0 -8 -27-70 -36-29 -40-14 6℃）c）水力調(diào)制的供水水壓應(yīng)大于0.2MPa；d）壓縮空氣調(diào)制可用于水量較大的廢水處理廠（站）的藥劑調(diào)制，曝氣強(qiáng)度宜控制在：3L/（m2·s）～5L/（m2·s）；e）硫酸溶液宜采用成品溶液，避免在污水處理廠內(nèi)稀釋調(diào)制。不具備成品供應(yīng)條件，需現(xiàn)場(chǎng)調(diào)制時(shí)，應(yīng)考慮其腐蝕性及溶解過(guò)程的放熱，使用專用設(shè)備調(diào)制；f）雙氧水的儲(chǔ)存裝置應(yīng)遠(yuǎn)離熱源、避免陽(yáng)光直射。8）、藥劑溶解池與溶液池的容積計(jì)算溶液池容積按下式計(jì)算：1=（0.2～0.3）?2……………（3）式中：W1——溶液池容積，m3；W2——溶解池容積，m3。8/9溶解池容積按下式計(jì)算：?2=(2400×?×?)/(100000×?×?)=(