申請日2015.09.01

　　公開(公告)日2015.11.25

　　IPC分類號C02F1/72; B01J23/745; C02F9/08; C02F1/30

　　摘要

　　本發(fā)明公開一種降解廢水COD的方法，將炭用酸溶液浸泡至其pH值<7，再加入亞鐵溶液震蕩后，取出進行洗滌至中性，得到含亞鐵的固體催化劑;將含亞鐵的固體催化劑與待處理的廢水混合，再加入雙氧水，然后在微波下進行催化處理，得處理后廢水，即完成降解廢水COD。本發(fā)明利用非均相氧化原理，具有高效氧化作用，能明顯降解COD，本發(fā)明簡單可行，對后續(xù)工藝可減少負(fù)荷，保證其穩(wěn)定運行，廢水的pH適用范圍廣(pH=2～8)，產(chǎn)生污泥量小。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種降解廢水COD的方法，其特征在于經(jīng)過下列各步驟：

　　(1)將炭用酸溶液浸泡至炭的pH值<7;

　　(2)在步驟(1)所得炭中加入亞鐵溶液，經(jīng)震蕩1～24h后，洗滌至中性，得到含亞鐵的固體催化劑;

　　(3)按固體催化劑和廢水的固液比g/mL計為(0.01～10):100，將步驟(2)所得含亞鐵的固體催化劑與待處理的廢水，在攪拌速度為10～200r/min條件下混合5～30min，再加入質(zhì)量濃度為20～40%的雙氧水，在功率為100～1000w的微波條件下，進行微波催化處理10s～10min，即完成廢水COD的降解。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟(1)的炭為顆粒狀活性炭或焦炭，其粒度為90～200目。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟(1)的酸溶液是體積濃度為1～98%的硫酸、鹽酸、硝酸或磷酸溶液。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟(2)的亞鐵溶液是質(zhì)量濃度為1～50%的硫酸亞鐵或氯化亞鐵溶液。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟(2)的震蕩速度為10～200r/min。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟(2)的洗滌是用水進行洗滌，再用濃度為0.01～20mol/L的酸溶液或堿溶液調(diào)節(jié)pH值為中性。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：所述酸溶液是硫酸、鹽酸、硝酸或磷酸溶液;所述堿溶液是氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化鉀或碳酸鉀溶液。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟(3)含亞鐵的固體催化劑與待處理的廢水混合后，調(diào)節(jié)pH值為2～8。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟(3)的雙氧水加入量按下列公式計算：加入量(mL)=(0.2～0.5)×待處理的廢水的COD值/100。

　　說明書

　　一種降解廢水COD的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種降解廢水COD的方法，屬于污廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　工業(yè)廢水均含有COD，而COD是國家嚴(yán)格控制的污染指標(biāo)，常以生物降解、氧化混凝沉淀等方法處理。

　　目前，已有方法是以亞鐵離子與雙氧水協(xié)同作用于污水中，雖然具有很強的氧化能力，對難降解物質(zhì)有著較高的去除率，但是由于它對pH要求比較苛刻，需要在酸性條件下(pH=3左右)才能很好的發(fā)揮作用，這就要求先將進水調(diào)成酸性，反應(yīng)結(jié)束后還需將處理后的水調(diào)節(jié)成近中性以利于排放，反應(yīng)前后兩次調(diào)節(jié)pH大大增加了處理成本。另外，由于溶液中會殘留大量的鐵離子，反應(yīng)結(jié)束后會形成含鐵污泥，引發(fā)二次污染。

　　如何能避免鐵離子的流失、使高效的氧化反應(yīng)能在更寬的pH范圍內(nèi)進行反應(yīng)，已經(jīng)成為目前的研究熱點。

　　研究發(fā)現(xiàn)將亞鐵離子固定在炭上，形成固體催化劑，可以在一定程度上拓寬pH值的范圍，對廢水COD的降解能力強，減少污泥產(chǎn)生量。如何將所形成的固體催化劑更好地應(yīng)用于廢水處理上，還需進一步研究。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　為將固體催化劑優(yōu)化用于廢水處理上，本發(fā)明提供一種降解廢水COD的方法，該方法具有流程簡單、廢水應(yīng)用范圍廣、COD降解效率高、污泥產(chǎn)生少，為后續(xù)工藝減少負(fù)荷等特點。

　　為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種降解廢水COD的方法，經(jīng)過下列各步驟：

　　(1)將炭用酸溶液浸泡至炭的pH值<7;

　　(2)在步驟(1)所得炭中加入亞鐵溶液，經(jīng)震蕩1～24h后，洗滌至中性，得到含亞鐵的固體催化劑;

　　(3)按固體催化劑和廢水的固液比g/mL計為(0.01～10):100，將步驟(2)所得含亞鐵的固體催化劑與待處理的廢水，在攪拌速度為10～200r/min條件下混合5～30min后，再加入質(zhì)量濃度為20～40%的雙氧水，在功率為100～1000w的微波條件下，進行微波催化處理10s～10min，即完成廢水COD的降解。

　　所述步驟(1)的炭為顆粒炭，粒度為90～200目。

　　所述步驟(1)的炭為活性炭或焦炭。

　　所述步驟(1)的酸溶液是體積濃度為1～98%的硫酸、鹽酸、硝酸或磷酸溶液。

　　所述步驟(2)的亞鐵溶液為質(zhì)量濃度1～50%的硫酸亞鐵或氯化亞鐵溶液。

　　所述步驟(2)的震蕩速度為10～200r/min。

　　所述步驟(2)的洗滌至中性是用水進行洗滌，再用濃度為0.01～20mol/L的酸溶液或堿溶液調(diào)節(jié)pH值為中性。

　　所述酸溶液是硫酸、鹽酸、硝酸或磷酸溶液。

　　所述堿溶液是氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化鉀或碳酸鉀溶液。

　　所述步驟(3)含亞鐵的固體催化劑與待處理的廢水混合后按實際所需調(diào)節(jié)pH值為2～8。若待處理的廢水的pH>8，則混合后需調(diào)節(jié);若待處理的廢水pH<8，則混合后pH在2～8之間，無需再調(diào)節(jié)。

　　所述步驟(3)的雙氧水加入量按下列公式計算：加入量(mL)=(0.2～0.5)×待處理的廢水的COD值/100。

　　所述步驟(3)的微波催化處理中，由于加入雙氧水，形成非均相芬頓反應(yīng)，使微波催化處理能降解廢水中的高含量COD。

　　所述步驟(3)的處理后廢水送入下級處理系統(tǒng)，下級處理系統(tǒng)為超濾+反滲透+納濾膜系統(tǒng)。

　　本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下效果：

　　1、本發(fā)明利用非均相氧化原理，具有高效氧化作用，能明顯降解COD，因此本發(fā)明處理高COD廢水，可以不考慮廢水的可生化性;

　　2、本發(fā)明簡單可行，可實現(xiàn)設(shè)備一體化;

　　3、對不同行業(yè)的高COD廢水的處理均可實現(xiàn)，根據(jù)工藝要求，此方法主要與其他工藝進行組合，作為預(yù)處理工藝，對后續(xù)工藝可減少負(fù)荷，保證其穩(wěn)定運行;

　　4、廢水的pH適用范圍廣(pH=2～8)，不需將廢水調(diào)至pH=3，減少了處理成本;

　　5、產(chǎn)生污泥量小。由于亞鐵離子負(fù)載在炭上，不會形成氫氧化鐵沉淀，故污泥量減小。不會形成含鐵污泥。