CN100503467C - 一种高浓度臭氧处理含酚废水的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于等离子体化学、工业水处理等应用技术领域,涉及到一种高浓度臭氧处理含酚废水的方法。其特征在于,首先氧气在臭氧发生器、臭氧吸收器和臭氧浓缩、储存器中加工成浓度为500mg/L~14000mg/L的臭氧;然后臭氧从脱酚反应塔的下方以逆流方式进入,与浓度为500mg/L~30000mg/L的含酚废水在脱酚反应塔内完成脱酚反应,接触反应时间为10~60s,臭氧与酚的浓度比值为1,脱酚率大于99%。本发明的效果和益处是采用高浓度臭氧的处理高含酚废水的效率高,剩余的臭氧分解为氧气,不带来二次污染,可广泛应用于处理工业含酚废水,尤其适用于处理高浓度含酚废水。
Description
技术领域
本发明属于等离子体化学、工业水处理等应用技术领域,涉及到一种高浓度臭氧处理含酚废水的方法,本方法尤其适用于处理高浓度含酚废水。
背景技术
焦化厂、煤气站、石油化工厂、树脂厂、染料厂、制药厂、农药厂、香料厂等化工企业都会产生含酚及其同系物的废水。酚类化合物是一种原型质毒物,对所有生物活性体均能产生毒性。低浓度的酚液也可使蛋白质变性,高浓度的酚液能使蛋白质凝固,并能继续向体内渗透,引起深部组织损伤,坏死乃至全身中毒。人如果长期饮用被酚污染的水能引起慢性中毒,出现贫血、头昏、记忆力衰退以及各种神经系统的疾病,严重的会引起死亡。酚和其它有害物质相互作用产生协同效应,变得更加有害,促进致癌化。含酚废水不仅对人类健康带来严重威胁,也对动植物产生危害。水中酚含量达到10-6~2×10-6时,鱼类就会出现中毒症状,超过4×10-6~1.5×10-5时会引起鱼类大量死亡,甚至绝迹。含酚废水的毒性还可抑制水体中其它生物的自然生长速度,破坏生态平衡。如果使用含酚废水灌溉农田,则会使农作物减产或枯死。酚类化合物还会在水体中积累、迁移,危害极大。因此,工业含酚废水是我国水污染控制中重点治理的有害废水之一。
工业含酚废水常用处理技术研究包括催化氧化法、湿式氧化法、化学药剂法、生物法、蒸馏法、萃取法等。然而这些方法存在一定的局限性:催化氧化法前景较好,但催化剂失活和再生问题一直困扰它的应用;湿式氧化法需在高温高压下进行,对设备材料的要求较高,因此设备费用高,系统的一次性投资高;对于化学药剂法,传统的水处理药剂氧化力有限,处理效率低;生物法相对成本低,但由于含酚废水毒性很大,生物法通常适合降解低浓度含酚废水(<500mg/L);萃取法通常使用溶剂进行萃取,萃取剂成本较高,且容易产生二次污染;蒸馏法处理量小,而且消耗大量能源等。目前一些新的方法正在研究当中,包括高级氧化法、电化学法、等离子体法、超声波法等。
对于高浓度的含酚废水(>5000mg/L),通常采用先蒸馏及气提、溶剂萃取或缩聚等回收性预处理降低其浓度后,再进行二次处理,存在处理费用高、处理工艺复杂等问题。因此,目前高浓度的含酚废水没有较好的处理方法。
臭氧是一种强氧化剂,在常用的水处理药剂中是氧化力最强的,氧化电极电位为2.07V。臭氧已广泛的应用于饮用水、游泳池、医院废水、城市污水、印染废水的治理中。化学药剂处理污染物通常存在剂量—效应关系,由于传统的商用臭氧发生器产生的臭氧浓度通常在50mg/L—200mg/L,1mol酚的开环需4~6mol臭氧,因此臭氧用于处理含酚废水时需要的反应接触时间大于30min,臭消耗氧量大,相应的处理成本就会很高,因此在我国未能得到应用。
发明内容
本发明的目的是为解决工业含酚废水污染环境、并且难治理等问题,提供一种高浓度臭氧处理含酚废水的方法。本方法提供的高浓度臭氧利用率高,大大缩短了臭氧脱酚的接触时间,脱酚率大于99%,可以有效的处理工业含酚废水,尤其适合于处理高浓度的含酚废水。
本发明的技术方案是:本方法采用脱酚塔进行臭氧处理含酚废水,含酚废水用泵送到脱酚塔上,臭氧从脱酚塔的下方以逆流的方式进入。臭氧与酚反应的接触时间10—60s,浓度比值约为1,臭氧氧化酚的中间产物有小分子有机物,或者是矿化(产物为CO2+H2O),其化学反应过程如下所示:
本发明的效果和益处是:本发明采用高浓度臭氧作为氧化剂,生产臭氧的原料为就地可得的O2,在环境友好的常温常压条件下能就地即时经强电离放电加工而成,再在臭氧吸收器和臭氧吸收、储存设备中加工成高浓度的臭氧;高浓度臭氧的利用率很高,与酚的浓度比值约为1,因此运行成本低;高浓缩臭氧与酚的氧化接触时间很短,仅为10~60s;设备体积小,脱酚塔的体积约为2m3;废水的处理量大,每小时可以处理100~800t含酚废水;脱酚效率高,大于99%;剩余的臭氧分解为氧气,不带来二次污染。本发明可广泛应用于处理工业含酚废水,尤其适用于处理高浓度含酚废水。
附图说明
附图是高浓度臭氧处理含酚废水方法的具体实施步骤的示意图。
图中:1氧气,2臭氧发生器,3臭氧吸收器,4臭氧浓缩、储存设备,5阀门,6含酚废水,7预处理单元,8流量计,9泵,10脱酚反应塔,11臭氧消除装置,12臭氧化后的含酚废水。
具体实施方式
下面结合技术方案和附图详细叙述本发明的一个具体实施例。
步骤1.氧气1在臭氧发生器2中发生强电离放电合成臭氧,臭氧发生器2中是氧气和臭氧的混合气。从臭氧发生器2中出来的混合气在臭氧吸收器3中进行氧气和臭氧的分离,臭氧被吸收在臭氧吸收器3中,剩余的氧气被回收再利用。臭氧吸收器3中的臭氧在臭氧浓缩、储存设备4中进行浓缩成为高浓度的臭氧,其浓度范围为5000~14000mg/L。
步骤2.含酚废水6取自焦化厂废水,其苯酚含量为12000mg/L,含酚废水6经预处理单元7,流量计8,阀门5,泵9后进入脱酚反应塔10,其体积约为2m3。含酚废水6与从脱酚反应塔10下方进入的高浓度臭氧进行脱酚反应。含酚废水6的流量为680t/h,反应时间约为11s,酚与臭氧的浓度比值为1,剩余的臭氧经臭氧消除装置11进行消除,臭氧化后的含酚废水12的苯酚含量为98mg/L,脱酚率达99.2%。
Claims (2)
1.一种高浓度臭氧处理含酚废水的方法,其特征在于,浓度为500mg/L~30000mg/L的含酚废水从脱酚反应塔的上方进入,浓度为500mg/L~14000mg/L的臭氧从脱酚反应塔的下方以逆流方式进入,臭氧与含酚废水在脱酚反应塔内完成脱酚反应,接触反应时间为10~60s,脱酚率大于99%。
2.根据权利要求1所述的一种高浓度臭氧处理含酚废水的方法,其特征在于所述的处理含酚废水中的臭氧与酚的浓度比值为1。
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臭氧氧化法处理高浓度苯酚废水. 阳立平.资源开发与市场,第21卷第2期. 2005 |
臭氧氧化法处理高浓度苯酚废水. 阳立平.资源开发与市场,第21卷第2期. 2005 * |
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