CN101723486B - 一种含盐、含氯废水的处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种含盐、含氯废水的处理方法，包括：使待处理的含盐、含氯废水进入电化学反应器中，在反应器中加入还原态金属离子催化剂，接通反应器阴、阳电极上的电源，使废水中的有机物发生氧化反应。本发明利用废水中的氯离子产生氧化剂，降低了处理成本。将氧化后的废催化剂在阴极还原再生后循环利用，降低了催化剂的使用量和废催化剂的产生量，具有显著的经济和社会效益。

Description

一种含盐、含氯废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种高含盐高、高含氯废水的处理方法，尤其是一种用电化学催化处理高含盐、高含氯废水的方法。
背景技术
在工业生产和生活过程中常会产生一类高含盐、高含氯的废水，如：炼厂中的电脱盐废水、工业反渗透处理过程中产生的浓水、采油过程中产生的高含盐含油废水以及染料行业中的高含盐印染废水等。通常该类废水的盐含量高达几千μs，氯离子含量也大于1000mg/L。由于该类废水盐含量和氯离子含量过高，抑制了微生物的生长，所以难于采用常规的生化方法处理；而采用絮凝、过滤、膜处理、蒸馏等方法要么没有效果要么成本过高，在工业上并不可行。因而，长期以来，高含盐、高含氯废水的处理一直是环境治理中的难点之一。
目前，国内外关于高含盐、高含氯废水的研究主要集中在生化方法的改进和一些新型的催化氧化技术方面，如：
A、CN101054232A提出了一种采用好氧颗粒污泥处理高含盐废水的高效处理工艺。
B、CN1328177C提出了一种悬浮态光电催化氧化处理高盐采油废水的方法。
C、《化工环保》2004年第24卷“光催化降解法处理含氯废水”一文中采用光催化的方法降解含氯废水取得了较好的效果。
但这些方法要么效果不好，要么成本过高，都难以进行工业化应用。因而需要研究出切实可行的方法来处理高含盐、高含氯废水，以达到保护环境的目的。
发明内容
本发明的目的是提出一种高含盐、高含氯废水的处理方法，即采用电化学催化氧化的方法处理废水，以降低废水的COD。
本发明的处理方法包括：使待处理的含盐、含氯废水进入电化学反应器中，在反应器中加入还原态金属离子催化剂，接通反应器阴、阳电极上的电源，使废水中的有机物发生氧化反应。
具体来说，本发明的处理方法如下：待处理的废水调整至合适的pH值后进入电化学反应器中，在反应器中加入还原态金属离子催化剂，同时接通反应器中的阴、阳电极上的电源。这样，在反应器的阳极，废水中的氯离子被氧化成氯气，氯气溶解在水中生成次氯酸，次氯酸在催化剂的作用下产生OH·自由基，从而能降解废水中的有机物，达到降低废水COD的目的。反应过程中还原态金属离子催化剂变为氧化态的离子，在反应器的阴极，溶液中的氧化态金属离子被还原成低价态的金属离子，作为催化剂继续参与到电催化氧化反应过程中。氧化完后毕的废水通过调节pH值进入絮凝沉降池中进行絮凝沉淀，将废水中固体物质沉降下来，同时通过絮凝作用进一步降低废水的COD，絮凝沉淀完毕后的废水直接排放或进行下一步处理。
所说的废水中，氯离子浓度可以为300-200000mg/L，优选500-100000mg/L，电导率可以为500-200000μs，优选800-100000μs，COD为60-10000mg/L。
本发明中的阳极可以是SnO2/Ti、PbO2/Ti、石墨、活性碳纤维或Pt，优选SnO2/Ti或PbO2/Ti。本发明中的阴极是金属电极，优选不锈钢电极。在本发明中通入的电流强度可以是0.1—1000A，优选1—500A。
本发明中的催化剂是还原态金属离子，优选Fe2+、Mn2+、Ni2+、Co2+、Cd2+、Cu2+、Zn2+等金属离子中的一种或几种，最好是Fe2+；本发明中的Fe2+可以来自于氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁中的一种或几种，优选来自于氯化亚铁。
催化剂的投加量与氯离子浓度的摩尔比为10：1—1：100，优选5：1—1：20，更优选2：1—1：5。
电化学反应器中，废水的pH值可以是1—7，优选2—6；废水的停留时间是15—90分钟，优选40—60分钟。
絮凝沉降池中，废水的pH值可以是6—9，优选6.5—7.5；废水的停留时间可以是5—600分钟，优选10—120分钟。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、处理方法简单，容易实施。
2、利用废水中的氯离子产生氧化剂，降低了处理成本。
3、将氧化后的废催化剂在阴极还原再生后循环利用，降低了催化剂的使用量和废催化剂的产生量，具有显著的经济和社会效益。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表示的范围。
实施例1
处理某采油厂采油废水，COD为1500mg/L。废水的电导率为9000μs，氯离子浓度为2000mg/L。操作条件确定为：进水pH值为4，催化剂Fe2+的投加量与废水中氯离子浓度的摩尔比为1：1，采用SnO2/Ti为阳电极，不锈钢为阴电极，电流强度为200A/m2，反应器内废水停留时间40分钟，絮凝池中废水的停留时间为20分钟，处理后废水的COD去除率达到82％。
实施例2
处理某炼厂电脱盐废水，COD为2000mg/L。废水的电导率为8000μs，氯离子浓度为1800mg/L。操作条件确定为：进水pH值为3，催化剂Fe2+的投加量与废水中氯离子浓度的摩尔比为1：1.5，采用PbO2/Ti为阳电极，不锈钢为阴电极，电流强度为150A/m2，反应器内废水停留时间60分钟，絮凝池中废水的停留时间为20分钟，处理后废水的COD去除率达到75％。
实施例3
处理某工厂印染废水，COD为600mg/L。废水的电导率为8500μs，氯离子浓度为3000mg/L。操作条件确定为：进水pH值为4，催化剂Fe2+的投加量与废水中氯离子浓度的摩尔比为1：1.2，采用SnO2/Ti为阳电极，不锈钢为阴电极，电流强度为150A/m2，反应器内废水停留时间50分钟，絮凝池中废水的停留时间为30分钟，处理后废水的COD去除率达到90％。
实施例4
处理某电厂反渗透浓水，COD为110mg/L。废水的电导率为7300μs，氯离子浓度为1050mg/L。操作条件确定为：进水pH值为5，催化剂Fe2+的投加量与废水中氯离子浓度的摩尔比为1：2，采用SnO2/Ti为阳电极，不锈钢为阴电极，电流强度为150A/m2，反应器内废水停留时间40分钟，絮凝池中废水的停留时间为20分钟，处理后废水的COD去除率达到63％。

Claims (8)

1.一种含盐、含氯废水的处理方法，包括：使待处理的含盐、含氯废水进入电化学反应器中，在反应器中加入还原态金属离子催化剂，接通反应器阴、阳电极上的电源，使废水中的有机物发生氧化反应，所说的废水中，氯离子浓度为300-200000mg/L，电导率为500-200000μs，COD为60-10000mg/L，还原态金属离子催化剂为Fe2+。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，电化学反应器中阳极是SnO2/Ti、PbO2/Ti、石墨、活性碳纤维或Pt，阴极是金属电极。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，电化学反应器中阳极是SnO2/Ti或PbO2/Ti，阴极是不锈钢电极。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，电化学反应器的电流强度是0.1-1000A。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，催化剂的投加量与氯离子浓度的摩尔比为10∶1-1∶100。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，催化剂的投加量与氯离子浓度的摩尔比为5∶1-1∶20。
7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，电化学反应器中，废水的pH值是1-7。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，氧化完毕后的废水调节pH值6-9进入絮凝沉降池中进行絮凝沉淀。
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