申請日2013.09.27
公開(公告)日2014.03.26
IPC分類號C02F101/34; C02F1/467
摘要
本發(fā)明涉及一種利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法，包括步驟：1)取含酚廢水樣品，并對含酚廢水進(jìn)行預(yù)處理;2)將含酚廢水放入設(shè)有鐵碳電極的反應(yīng)器中進(jìn)行生化處理，使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明提供的利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法將鐵碳微電解與fenton法結(jié)合一起，縮短了反應(yīng)時間、提高了酚去除率，而且還提高了含酚廢水的可生化性、降低廢水的毒性，有利于后續(xù)生化處理。
權(quán)利要求書
1.一種利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法，其特征在于包括步驟：
1)、取含酚廢水樣品，并對含酚廢水進(jìn)行預(yù)處理;
2)、將含酚廢水放入設(shè)有鐵碳電極的反應(yīng)器中進(jìn)行生化處理，使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法，其特征在于所述鐵碳電極的制備步驟包括：
a、對鐵屑進(jìn)行預(yù)處理并將其活化;
b、將活化的鐵屑和活性炭顆粒按照1:1體積比\2:1質(zhì)量比混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法，其特征在于：所述步驟1)中先對含酚廢水進(jìn)行加熱處理，降低酚的濃度，再用稀硫酸對含酚廢水進(jìn)行預(yù)處理，調(diào)節(jié)含酚廢水的PH值至3.0。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法，其特征在于所述步驟2)中生化處理包括步驟：
2a)、將預(yù)處理后的含酚廢水在鐵碳電極的反應(yīng)器中曝氣20min;
2b)、向反應(yīng)器中加入H2O2溶液，繼續(xù)曝氣攪拌160min;
2c)、向反應(yīng)后的廢水中加入濃度為10%的石灰水溶液，調(diào)節(jié)其PH值至8.5，曝氣10min后，加入5滴聚丙烯酰胺，沉淀30min。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法，其特征在于步驟a中對鐵屑預(yù)處理并將其活化的步驟包括：
a1)、用堿液將所述鐵屑浸泡60min;
a2)、取出鐵屑，再用稀硫酸浸泡60min。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法，其特征在于：所述鐵碳電極體積占所述反應(yīng)器體積的80%。
說明書
一種利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法。
背景技術(shù)
工業(yè)生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生很多的工業(yè)廢水，工業(yè)廢水是指工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、污水和廢液，其中含有隨水流失的工業(yè)生產(chǎn)用料、中間產(chǎn)物和產(chǎn)品以及生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，廢水的種類和數(shù)量迅猛增加，對水體的污染也日趨廣泛和嚴(yán)重，威脅人類的健康和安全，因此，對于保護(hù)環(huán)境來說，工業(yè)廢水的處理尤為重要。目前，通常采用物理、化學(xué)、生物方法處理工業(yè)廢水，使廢水凈化，減少污染，以至達(dá)到廢水回收、復(fù)用，充分利用水資源，但這些處理方法難以滿足凈化處理在技術(shù)和經(jīng)濟上的要求。
焦化含酚廢水是焦化廠(或煤氣廠)在焦炭煉制、煤氣凈化及焦化產(chǎn)品回收過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水，該廢水中污染物組成復(fù)雜，含有揮發(fā)酚、多環(huán)芳烴及氧、硫、氮等雜環(huán)化合物，屬于較難生化降解的高濃度有機工業(yè)廢水。對于這種難以降解的有機廢水來說，通常是采用電化學(xué)法進(jìn)行處理。而傳統(tǒng)的電解法對酚的去除率僅在60～70%左右，且反應(yīng)時間較長。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種反應(yīng)時間短、酚去除率高的含酚廢水的處理方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法，其特征在于包括步驟：
1)、取含酚廢水樣品，并對含酚廢水進(jìn)行預(yù)處理;
2)、將含酚廢水放入設(shè)有鐵碳電極的反應(yīng)器中進(jìn)行生化處理，使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明一個較佳實施例中，進(jìn)一步包括所述鐵碳電極的制備步驟包括：
a、對鐵屑進(jìn)行預(yù)處理并將其活化;
b、將活化的鐵屑和活性炭顆粒按照1:1體積比\2:1質(zhì)量比混合。
本發(fā)明一個較佳實施例中，進(jìn)一步包括所述步驟1)中先對含酚廢水進(jìn)行加熱處理，降低酚的濃度，再用稀硫酸對含酚廢水進(jìn)行預(yù)處理，調(diào)節(jié)含酚廢水的PH值至3.0。
本發(fā)明一個較佳實施例中，進(jìn)一步包括所述步驟2)中生化處理包括步驟：
2a)、將預(yù)處理后的含酚廢水在鐵碳電極的反應(yīng)器中曝氣20min;
2b)、向反應(yīng)器中加入H2O2溶液，繼續(xù)曝氣攪拌160min;
2c)、向反應(yīng)后的廢水中加入濃度為10%的石灰水溶液，調(diào)節(jié)其PH值至8.5，曝氣10min后，加入5滴聚丙烯酰胺，沉淀30min。
本發(fā)明一個較佳實施例中，進(jìn)一步包括步驟a中對鐵屑預(yù)處理并將其活化的步驟包括：
a1)、用堿液將所述鐵屑浸泡60min;
a2)、取出鐵屑，再用稀硫酸浸泡60min。
本發(fā)明一個較佳實施例中，進(jìn)一步包括所述鐵碳電極體積占所述反應(yīng)器體積的80%。
本發(fā)明解決了背景技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供的利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法將鐵碳微電解與fenton法結(jié)合一起，縮短了反應(yīng)時間、提高了酚去除率，而且還提高了含酚廢水的可生化性、降低廢水的毒性，有利于后續(xù)生化處理。
具體實施方式
現(xiàn)在結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
一種利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法，通過下述步驟實現(xiàn)：
1)、取濃度為1800mg/L的含酚廢水樣品2000ml，并對含酚廢水進(jìn)行預(yù)處理;先對含酚廢水進(jìn)行加熱處理，降低酚的濃度，可在加熱裝置中進(jìn)行，將高濃度的酚降到200～300mg/L以下，再用稀硫酸對含酚廢水進(jìn)行預(yù)處理，調(diào)節(jié)含酚廢水的PH值至3.0。
2)、將含酚廢水放入設(shè)有鐵碳電極的反應(yīng)器中進(jìn)行生化處理，使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn);該生化處理包括步驟：
2a)、將預(yù)處理后的含酚廢水在鐵碳電極的反應(yīng)器中曝氣20min;即充氧曝氣進(jìn)行微電解;
2b)、向反應(yīng)器中按3.6ml/L的投加量加入H2O2溶液，繼續(xù)曝氣攪拌160min;即使廢水在反應(yīng)器中進(jìn)行fenton反應(yīng);通過曝氣提升對含酚廢水的處理效果，因為在酸性充氧的條件下，鐵和碳的電位差最大，腐蝕反應(yīng)進(jìn)行地最快;
2c)、向反應(yīng)后的廢水中加入濃度為10%的石灰水溶液，調(diào)節(jié)其PH值至8.5，曝氣10min后，加入5滴聚丙烯酰胺，沉淀30min;加堿調(diào)節(jié)PH后生成的膠體凝絮劑，具有很大的吸附絮凝能力，另外，加入聚丙烯酰胺可形成更好的凝絮效果，以便在重力作用下快速沉淀。
本發(fā)明中鐵碳電極的制備步驟包括：
a、對鐵屑進(jìn)行預(yù)處理并將其活化;首先用堿液將所述鐵屑浸泡60min，去除鐵屑表面的油類物，接著取出鐵屑，再用稀硫酸浸泡60min，去除切屑表面的氧化物并活化鐵;
b、將活化的鐵屑和活性炭顆粒按照1:1體積比\2:1質(zhì)量比混合。
利用鐵碳電極處理含酚廢水時，使混合后的鐵碳電極體積占反應(yīng)器體積的80%，使含酚廢水充分與鐵碳電極接觸，增加接觸面積，以降低反應(yīng)時間。
本發(fā)明將鐵屑和碳顆粒浸沒在酸性的含酚廢水中，利用鐵和碳之間的電極電位差，在廢水中形成無數(shù)個微原電池，這些細(xì)微電池以電位低的鐵為陽極，電位高的碳做陰極，在含有酸性電解質(zhì)的含酚廢水中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，相比傳統(tǒng)的只設(shè)置一個陽極、一個陰極的電解槽來說，縮短了反應(yīng)時間，大大提高了處理效率。
本發(fā)明對含酚廢水的處理方法先通過鐵碳微電解反應(yīng)，污染物在正負(fù)極上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，加上原電池自身的電化學(xué)附集、物理吸附、絮凝沉淀等作用，然后加入H2O2溶液，使H2O2與反應(yīng)生成的鐵離子構(gòu)成fenton試劑，在反應(yīng)產(chǎn)生的具有強烈氧化性的羥基自由基·OH的共同作用下，進(jìn)攻有機物分子，并使其礦化分解，到達(dá)去除有機物的目的。
本發(fā)明對含酚廢水的處理方法在PH為3.0、H2O2投加量為3.6ml/L、曝氣反應(yīng)時間為180min(2a步驟曝氣的20min加上2b曝氣的160min)的條件下，酚的去除率達(dá)到82%，相比傳統(tǒng)的電化學(xué)處理法，大大提高了酚的去除效果。
綜上所述，本發(fā)明提供的利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法將鐵碳微電解與fenton法結(jié)合一起，縮短了反應(yīng)時間、提高了酚去除率，而且還提高了含酚廢水的可生化性、降低廢水的毒性，有利于后續(xù)生化處理。
以上依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定技術(shù)性范圍。
