一种基于芬顿试剂的非连续式投加比例调控系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于芬顿试剂的非连续式投加比例调控系统，包括反应罐，所述反应罐上设置有进水管和出水管，所述系统通过废水提升泵将废水经进水管传输至所述反应罐，根据所述反应罐中废水的不同水量和水质确定废水中添加的芬顿试剂的比例，使废水与芬顿试剂充分反应并将反应后的废水传输至絮凝混合罐内，通过向絮凝混合罐内加入碱性物质进行调节，经碱性物质调节后的废水溢流至絮凝区进行絮凝，絮凝完成后所述系统完成一个工作周期。通过在不同废水处理时，所述系统对加入芬顿试剂的投加比例和流量进行调节控制，所述中控单元通过控制第二进料管和第三进料管的投加比例和流量实现对芬顿反应过程的控制。

【技术实现步骤摘要】
一种基于芬顿试剂的非连续式投加比例调控系统
本专利技术涉及废水处理
，尤其涉及一种基于芬顿试剂的非连续式投加比例调控系统。
技术介绍
芬顿试剂是指由过氧化氢和亚铁离子组成的具有强氧化性的体系，通过向废水中加入芬顿试剂，通过羟基自由基与有机物的反应，使废水中难降解的有机物发生耦合或氧化，从而去除废水中的有机污染物，芬顿试剂特别是针对高COD的成分复杂的废水的处理效果尤为突出，是工业应用中最常使用的一种方法。但现有芬顿试剂的反应过程中，总容易出现过氧化氢或硫酸亚铁超量从而在处理过程中造成二次污染的情况发生或过氧化氢或硫酸亚铁少量从而使反应过程不充分的情况发生，而且由于芬顿试剂在对不同的废水处理时的比例、投加速度和反应时间都是不固定的，所以对能够针对在不同废水处理时，对加入芬顿试剂的投加比例和流量进行控制的系统就变成亟待解决的问题。
技术实现思路
为此，本专利技术提供一种基于芬顿试剂的非连续式投加比例调控系统，用以克服现有技术中在不同废水处理时，对加入芬顿试剂的投加比例和流量进行控制的系统的问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种基于芬顿试剂的非连续式投加比例调控系统，包括反应罐，所述反应罐上设置有进水管和出水管，所述进水管上设置有进水阀，所述出水管上设置有出水阀，废水提升泵将废水通过所述进水管传输至所述反应罐内，所述反应罐的进水管上设置有水表和水质检测仪，所述水表用以检测流入反应罐内的水量，所述水质检测仪用以检测废水的水质，所述反应罐上设置有酸碱浓度检测仪、COD测定仪和ORP计，所述酸碱浓度检测仪用以检测所述反应罐内废水的PH值，所述COD测定仪用以检测所述反应罐内废水的化学需氧量，所述ORP计用以检测所述反应罐内废水的氧化还原电位；所述反应罐上还设置有第一进料管、第二进料管和第三进料管，所述第一进料管上设置有第一阀门，所述第二进料管上设置有第二阀门，所述第三进料管上设置有第三阀门，所述第一进料管用以向所述反应罐内加入浓硫酸，所述第二进料管用以向所述反应罐内加入过氧化氢，所述第三进料管用以向所述反应罐内加入硫酸亚铁；所述系统通过废水提升泵将废水经进水管传输至所述反应罐，根据所述反应罐中废水的不同水量和水质确定废水中添加的芬顿试剂的比例，使废水与芬顿试剂充分反应并将反应后的废水传输至絮凝混合罐内，通过第四进料管向絮凝混合罐内加入碱性物质进行调节，经碱性物质调节后的废水溢流至絮凝区进行絮凝，絮凝完成后所述系统完成一个工作周期；中控单元调节加入所述反应罐内的芬顿试剂的比例及含量从而控制所述反应罐内废水的水质，所述中控单元与所述进水管的进水阀、水表、水质检测仪、酸碱浓度检测仪、COD测定仪、ORP计、第一进料管的第一阀门、第二进料管的第二阀门、第三进料管的第三阀门和出水管的出水阀连接，所述中控单元根据实时接收水质检测仪、酸碱浓度检测仪、COD测定仪和ORP计的检测数据确定出当前水质系数z，并通过水质系数z确定所述反应罐单次反应的最大水量，从而确定所述反应罐的组数，所述中控单元通过废水提升泵将废水经进水管传输至对应反应罐组数的反应罐内，所述中控单元根据实时接收酸碱浓度检测仪的检测数据，所述中控单元根据接收到的所述反应罐内的实时PH值与所述反应罐内的废水水量Qi对第一进料管的进料量进行确定，若第一进料管进料完成后，所述反应罐内的实时PH值未达到预设PH值范围时，所述中控单元控制所述第一进料管继续进料Si，直至所述反应罐内的PH值达到预设PH值时，停止第一进料管的进料，所述中控单元根据水质系数和当前所述反应罐内废水的PH值来确定所述第二进料管的进料量，将第二进料管的进料量按次进行投放，并根据每次投放后的COD值与前一次投放后的COD值进行比较，从而确定是否进行下一次投放，并根据COD差值确定下一次投放量，所述中控单元通过小试确定第二进料管和第三进料管的投加比例和最佳反应时间，所述中控单元通过确定的投加比例和第二进料管的进料量确定所述第三进料管的进料量，再根据所述第三进料管的进料量和小试确定的最佳反应时间调整所述第三进料管的进料速度，所述反应罐内的反应持续预设时间后，所述中控单元控制所述反应罐的出水管的出水阀打开，将反应后的废水传输至絮凝混合罐内，所述絮凝混合罐上设置有PH计和第四进料管，所述第四进料管用以向向絮凝混合罐内加入碱性物质进行调节，经碱性物质调节后的废水溢流至絮凝区进行絮凝，絮凝完成后所述系统的一个运行周期结束，当一个运行周期结束后再进行下一运行周期，直至所述系统将废水全部处理完，所述系统停止工作；所述中控单元内预设有水质矩阵Z、所述PH值预设要达到的范围矩阵P和第二进料管的进料矩阵H，所述水质检测仪检测的水质质量矩阵Z(Z1、Z2、Z3…Zn)，其中，Z1表示第一预设水质，Z2表示第二预设水质，Z3表示第三预设水质，Zn表示第n预设矩阵；所述PH值预设要达到的范围矩阵P(P1、P2、P3…Pn)，其中，P1表示第一预设PH值，P2表示第二预设PH值，P3表示第三预设PH值，Pn表示第n预设PH值；所述第二进料管的进料矩阵H(H1、H2、H3…Hn)，其中，H1表示为第二进料管的第一预设进料量，H2表示为第二进料管的第二预设进料量，H3表示为第二进料管的第三预设进料量，Hn表示为第二进料管的第n预设进料量；所述中控单元通过水质系数z与当前所述反应罐内的PH值来确定对应的第二进料管的进料量，若z≤Z1，P≤P1时，则确定第二进料管过氧化氢的进料量为H1；若Z1＜z≤Z2，P≤P1时，则确定第二进料管过氧化氢的进料量为H2；若Z2＜z≤Z3，P≤P1时，则确定第二进料管过氧化氢的进料量为H3；若z∈Zi，P∈Pk时，则确定第二进料管过氧化氢的进料量为H(i+k-1)。进一步地，所述水质系数z通过废水的PH值、COD值和ORP值表示为：z＝(PHs/PH0+COD/COD0+ORP/ORP0)其中，PHs表示为当前废水的实际PH值，PH0表示废水的预设PH值，COD表示当前废水的实际化学需氧量，COD0表示废水的预设化学需氧量，ORP表示当前废水的实际氧化还原电位，ORP0表示废水的预设氧化还原电位。进一步地，所述中控单元内预设有水质矩阵Z和反应罐内的水量矩阵Q，所述反应罐的水量矩阵Q(Q1、Q2、Q3…Qn)，其中，Q1表示第一预设水量，Q2表示第二预设水量，Q3表示第三预设水量，Qn表示第n预设水量；所述中控单元通过废水的水质系数z来确定所述反应罐单次反应的最大水量，若z≤Z1时，则确定单个所述反应罐的最大反应水量为Q1；若Z1＜z≤Z2时，则确定单个所述反应罐的最大反应水量为Q2；若Z2＜z≤Z3时，则确定单个所述反应罐的最大反应水量为Q3；若Z(n-1)＜z≤Zn时，则确定单个所述反应罐的最大反应水量为Qn；所述中控单元根据单个所述反应罐的最大反应水量Qi与当前废水的总水量来确定对应的反应罐组数，根据所述系统每个运行周期的实际反应罐数确定所述系统需要运行的周期数。进一步地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于芬顿试剂的非连续式投加比例调控系统，其特征在于，包括反应罐，所述反应罐上设置有进水管和出水管，所述进水管上设置有进水阀，所述出水管上设置有出水阀，废水提升泵将废水通过所述进水管传输至所述反应罐内，所述反应罐的进水管上设置有水表和水质检测仪，所述水表用以检测流入反应罐内的水量，所述水质检测仪用以检测废水的水质，所述反应罐上设置有酸碱浓度检测仪、COD测定仪和ORP计，所述酸碱浓度检测仪用以检测所述反应罐内废水的PH值，所述COD测定仪用以检测所述反应罐内废水的化学需氧量，所述ORP计用以检测所述反应罐内废水的氧化还原电位；/n所述反应罐上还设置有第一进料管、第二进料管和第三进料管，所述第一进料管上设置有第一阀门，所述第二进料管上设置有第二阀门，所述第三进料管上设置有第三阀门，所述第一进料管用以向所述反应罐内加入浓硫酸，所述第二进料管用以向所述反应罐内加入过氧化氢，所述第三进料管用以向所述反应罐内加入硫酸亚铁；/n所述系统通过废水提升泵将废水经进水管传输至所述反应罐，根据所述反应罐中废水的不同水量和水质确定废水中添加的芬顿试剂的比例，使废水与芬顿试剂充分反应并将反应后的废水传输至絮凝混合罐内，通过第四进料管向絮凝混合罐内加入碱性物质进行调节，经碱性物质调节后的废水溢流至絮凝区进行絮凝，絮凝完成后所述系统完成一个工作周期；/n中控单元调节加入所述反应罐内的芬顿试剂的比例及含量从而控制所述反应罐内废水的水质，所述中控单元与所述进水管的进水阀、水表、水质检测仪、酸碱浓度检测仪、COD测定仪、ORP计、第一进料管的第一阀门、第二进料管的第二阀门、第三进料管的第三阀门和出水管的出水阀连接，所述中控单元根据实时接收水质检测仪、酸碱浓度检测仪、COD测定仪和ORP计的检测数据确定出当前水质系数z，并通过水质系数z确定所述反应罐单次反应的最大水量，从而确定所述反应罐的组数，所述中控单元通过废水提升泵将废水经进水管传输至对应反应罐组数的反应罐内，所述中控单元根据实时接收酸碱浓度检测仪的检测数据，所述中控单元根据接收到的所述反应罐内的实时PH值与所述反应罐内的废水水量Qi对第一进料管的进料量进行确定，若第一进料管进料完成后，所述反应罐内的实时PH值未达到预设PH值范围时，所述中控单元控制所述第一进料管继续进料Si，直至所述反应罐内的PH值达到预设PH值时，停止第一进料管的进料，所述中控单元根据水质系数和当前所述反应罐内废水的PH值来确定所述第二进料管的进料量，将第二进料管的进料量按次进行投放，并根据每次投放后的COD值与前一次投放后的COD值进行比较，从而确定是否进行下一次投放，并根据COD差值确定下一次投放量，所述中控单元通过小试确定第二进料管和第三进料管的投加比例和最佳反应时间，所述中控单元通过确定的投加比例和第二进料管的进料量确定所述第三进料管的进料量，再根据所述第三进料管的进料量和小试确定的最佳反应时间调整所述第三进料管的进料速度，所述反应罐内的反应持续预设时间后，所述中控单元控制所述反应罐的出水管的出水阀打开，将反应后的废水传输至絮凝混合罐内，所述絮凝混合罐上设置有PH计和第四进料管，所述第四进料管用以向向絮凝混合罐内加入碱性物质进行调节，经碱性物质调节后的废水溢流至絮凝区进行絮凝，絮凝完成后所述系统的一个运行周期结束，当一个运行周期结束后再进行下一运行周期，直至所述系统将废水全部处理完，所述系统停止工作；/n所述中控单元内预设有水质矩阵Z、所述PH值预设要达到的范围矩阵P和第二进料管的进料矩阵H，所述水质检测仪检测的水质质量矩阵Z(Z1、Z2、Z3…Zn)，其中，Z1表示第一预设水质，Z2表示第二预设水质，Z3表示第三预设水质，Zn表示第n预设矩阵；所述PH值预设要达到的范围矩阵P(P1、P2、P3…Pn)，其中，P1表示第一预设PH值，P2表示第二预设PH值，P3表示第三预设PH值，Pn表示第n预设PH值；所述第二进料管的进料矩阵H(H1、H2、H3…Hn)，其中，H1表示为第二进料管的第一预设进料量，H2表示为第二进料管的第二预设进料量，H3表示为第二进料管的第三预设进料量，Hn表示为第二进料管的第n预设进料量；/n所述中控单元通过水质系数z与当前所述反应罐内的PH值来确定对应的第二进料管的进料量，/n若z≤Z1，P≤P1时，则确定第二进料管过氧化氢的进料量为H1；/n若Z1＜z≤Z2，P≤P1时，则确定第二进料管过氧化氢的进料量为H2；/n若Z2＜z≤Z3，P≤P1时，则确定第二进料管过氧化氢的进料量为H3；/n若z∈Zi，P∈Pk时，则确定第二进料管过氧化氢的进料量为H(i+k-1)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于芬顿试剂的非连续式投加比例调控系统，其特征在于，包括反应罐，所述反应罐上设置有进水管和出水管，所述进水管上设置有进水阀，所述出水管上设置有出水阀，废水提升泵将废水通过所述进水管传输至所述反应罐内，所述反应罐的进水管上设置有水表和水质检测仪，所述水表用以检测流入反应罐内的水量，所述水质检测仪用以检测废水的水质，所述反应罐上设置有酸碱浓度检测仪、COD测定仪和ORP计，所述酸碱浓度检测仪用以检测所述反应罐内废水的PH值，所述COD测定仪用以检测所述反应罐内废水的化学需氧量，所述ORP计用以检测所述反应罐内废水的氧化还原电位；
所述反应罐上还设置有第一进料管、第二进料管和第三进料管，所述第一进料管上设置有第一阀门，所述第二进料管上设置有第二阀门，所述第三进料管上设置有第三阀门，所述第一进料管用以向所述反应罐内加入浓硫酸，所述第二进料管用以向所述反应罐内加入过氧化氢，所述第三进料管用以向所述反应罐内加入硫酸亚铁；
所述系统通过废水提升泵将废水经进水管传输至所述反应罐，根据所述反应罐中废水的不同水量和水质确定废水中添加的芬顿试剂的比例，使废水与芬顿试剂充分反应并将反应后的废水传输至絮凝混合罐内，通过第四进料管向絮凝混合罐内加入碱性物质进行调节，经碱性物质调节后的废水溢流至絮凝区进行絮凝，絮凝完成后所述系统完成一个工作周期；
中控单元调节加入所述反应罐内的芬顿试剂的比例及含量从而控制所述反应罐内废水的水质，所述中控单元与所述进水管的进水阀、水表、水质检测仪、酸碱浓度检测仪、COD测定仪、ORP计、第一进料管的第一阀门、第二进料管的第二阀门、第三进料管的第三阀门和出水管的出水阀连接，所述中控单元根据实时接收水质检测仪、酸碱浓度检测仪、COD测定仪和ORP计的检测数据确定出当前水质系数z，并通过水质系数z确定所述反应罐单次反应的最大水量，从而确定所述反应罐的组数，所述中控单元通过废水提升泵将废水经进水管传输至对应反应罐组数的反应罐内，所述中控单元根据实时接收酸碱浓度检测仪的检测数据，所述中控单元根据接收到的所述反应罐内的实时PH值与所述反应罐内的废水水量Qi对第一进料管的进料量进行确定，若第一进料管进料完成后，所述反应罐内的实时PH值未达到预设PH值范围时，所述中控单元控制所述第一进料管继续进料Si，直至所述反应罐内的PH值达到预设PH值时，停止第一进料管的进料，所述中控单元根据水质系数和当前所述反应罐内废水的PH值来确定所述第二进料管的进料量，将第二进料管的进料量按次进行投放，并根据每次投放后的COD值与前一次投放后的COD值进行比较，从而确定是否进行下一次投放，并根据COD差值确定下一次投放量，所述中控单元通过小试确定第二进料管和第三进料管的投加比例和最佳反应时间，所述中控单元通过确定的投加比例和第二进料管的进料量确定所述第三进料管的进料量，再根据所述第三进料管的进料量和小试确定的最佳反应时间调整所述第三进料管的进料速度，所述反应罐内的反应持续预设时间后，所述中控单元控制所述反应罐的出水管的出水阀打开，将反应后的废水传输至絮凝混合罐内，所述絮凝混合罐上设置有PH计和第四进料管，所述第四进料管用以向向絮凝混合罐内加入碱性物质进行调节，经碱性物质调节后的废水溢流至絮凝区进行絮凝，絮凝完成后所述系统的一个运行周期结束，当一个运行周期结束后再进行下一运行周期，直至所述系统将废水全部处理完，所述系统停止工作；
所述中控单元内预设有水质矩阵Z、所述PH值预设要达到的范围矩阵P和第二进料管的进料矩阵H，所述水质检测仪检测的水质质量矩阵Z(Z1、Z2、Z3…Zn)，其中，Z1表示第一预设水质，Z2表示第二预设水质，Z3表示第三预设水质，Zn表示第n预设矩阵；所述PH值预设要达到的范围矩阵P(P1、P2、P3…Pn)，其中，P1表示第一预设PH值，P2表示第二预设PH值，P3表示第三预设PH值，Pn表示第n预设PH值；所述第二进料管的进料矩阵H(H1、H2、H3…Hn)，其中，H1表示为第二进料管的第一预设进料量，H2表示为第二进料管的第二预设进料量，H3表示为第二进料管的第三预设进料量，Hn表示为第二进料管的第n预设进料量；
所述中控单元通过水质系数z与当前所述反应罐内的PH值来确定对应的第二进料管的进料量，
若z≤Z1，P≤P1时，则确定第二进料管过氧化氢的进料量为H1；
若Z1＜z≤Z2，P≤P1时，则确定第二进料管过氧化氢的进料量为H2；
若Z2＜z≤Z3，P≤P1时，则确定第二进料管过氧化氢的进料量为H3；
若z∈Zi，P∈Pk时，则确定第二进料管过氧化氢的进料量为H(i+k-1)。


2.根据权利要求1所述的基于芬顿试剂的非连续式投加比例调控系统，其特征在于，所述水质系数z通过废水的PH值、COD值和ORP值表示为：
z＝(PHs/PH0+COD/COD0+ORP/ORP0)
其中，PHs表示为当前废水的实际PH值，PH0表示废水的预设PH值，COD表示当前废水的实际化学需氧量，COD0表示废水的预设化学需氧量，ORP表示当前废水的实际氧化还原电位，ORP0表示废水的预设氧化还原电位。


3.根据权利要求2所述的基于芬顿试剂的非连续式投加比例调控系统，其特征在于，所述中控单元内预设有水质矩阵Z和反应罐内的水量矩阵Q，所述反应罐的水量矩阵Q(Q1、Q2、Q3…Qn)，其中，Q1表示第一预设水量，Q2表示第二预设水量，Q3表示第三预设水量，Qn表示第n预设水量；
所述中控单元通过废水的水质系数z来确定所述反应罐单次反应的最大水量，
若z≤Z1时，则确定单个所述反应罐的最大反应水量为Q1；
若Z1＜z≤Z2时，则确定单个所述反应罐的最大反应水量为Q2；
若Z2＜z≤Z3时，则确定单个所述反应罐的最大反应水量为Q3；
若Z(n-1)＜...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴富梅，姚国瑞，周建锋，兰建超，高凯，陈明月，
申请(专利权)人：河北中科朗博环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13