CN102399032A - 一种类Fenton氧化-混凝处理有机胺类工业废水的方法 - Google Patents
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Abstract
一种类Fenton氧化-混凝处理有机胺类工业废水的方法，它是将调节废水pH到3～5、温度至20～40℃；添加催化剂，催化剂有效成分为：七水合硫酸亚铁、无水硫酸铜和一水合硫酸锰，各组分的质量比为(5-10)∶1∶(0-5)；然后加入H2O2(30％)，氧化反应时间1～4小时；氧化结束以后加氢氧化钠调节废水的pH到8～10，加入化学混凝剂和高分子有机絮凝剂，将废水中的部分悬浮固体，胶体，部分有机胺类一同混凝下来。本发明的类Fenton氧化-混凝作为有机胺类废水的预处理，能有有效去除废水中的有机胺类，减少高浓度有机胺类对微生物的毒害和冲击，使污水更有利于后续的生化处理。
Description
技术领域
本发明属于环保技术领域，具体涉及难降解有机胺工业废水的处理。
背景技术
有机胺产品是用途广泛的重要化工原料，广泛应用于农药、医药、橡胶、合成染料、石油、制革、洗涤剂以及有机合成、无机化工等行业中。同时这些行业也成为有机胺废水的主要来源，有机胺废水一直是困扰水处理行业的一项技术难题。目前多数企业采用生化法对有机胺废水进行处理，但是高浓度有机胺废水对微生物有很强的毒害抑制作用，生化系统即使经过驯化也会产生冲击并难以恢复，为此有些企业不得不采用稀释的方法来减少废水对生化系统的冲击。采用物理化学方法处理存在处理成本高，效果差，容易产生二次污染，出水难以达到排放要求的问题，并且有些物化方法对装置的要求非常高，实际应用难以实现。采用物理化学方法对废水进行预处理后进入生化系统是有机胺废水主要的处理手段，因此设计一种高效的有机胺废水预处理方法显得尤为必要。Fenton氧化的原理是：过氧化氢在催化剂的作用下分解出具有强氧化作用的·OH，·OH能够迅速氧化大部分有机物。国内学者对Fenton氧化处理有机胺废水的研究多集中在芳香胺领域，如苯胺，而对其他的有机胺类废水如乙胺，醇胺类的预处理研究则鲜有报道。而目前Fenton试剂处理苯胺废水的研究中，仅采用硫酸亚铁做为单一的催化剂，并且忽略了氧化后废水二价铁离子和三价铁离子的良好的絮凝沉淀性。
发明内容
本发明采用类Fenton氧化-混凝的方法对有机胺废水进行预处理。类Fenton氧化采用了复合催化剂催化过氧化氢分解，该催化剂的成分为七水合硫酸亚铁、无水硫酸铜和一水合硫酸锰，并且按照比例进行添加。氧化出水在pH＝8-10的条件下与一定量的化学混凝剂和高分子有机絮凝剂混合，水中的Fe2+和Fe3+在碱性条件下生成Fe(OH)2和Fe(OH)3，Fe(OH)2和Fe(OH)3有很强的絮凝作用，能将废水中的悬浮固体，胶体凝聚沉淀，同时可以使部分溶解性有机物一起沉淀，使污水得到进一步的净化，提高有机胺废水处理效果。
本发明的技术方案如下：
一种类Fenton氧化-混凝处理有机胺类工业废水的方法，它由下列步骤组成：
1、调节废水pH到3～5、调节废水温度至20～40℃；
2、添加催化剂，类Fenton氧化的催化剂有效成分为：七水合硫酸亚铁、无水硫酸铜和一水合硫酸锰，各组分的质量比为(5-10)∶1∶(0-5)；
3、加入H2O2(30％)，H2O2(30％)与催化剂质量比为4∶1到20∶1，氧化反应时间1～4小时；
4、氧化结束以后加氢氧化钠调节废水的pH到8～10，加入化学混凝剂和高分子有机絮凝剂，将废水中的部分悬浮固体，胶体，部分有机胺类一同混凝下来。
上述的处理有机胺类工业废水的方法，步骤4中所述的化学混凝剂为硫酸亚铁、硫酸铁、聚合硫酸铝铁组成的混合混凝剂，其质量比为(10-20)∶(1-10)∶1，混凝剂的加入量为每升废水加混凝剂1克。
上述的处理有机胺类工业废水的方法，步骤4中所述的高分子有机絮凝剂为质量百分浓度为1‰的聚丙烯酰胺溶液，加量为1ml/L。
本发明的优点如下：
1.类Fenton氧化采用了新型复合催化剂，该催化剂有效成分由七水合硫酸亚铁，无水硫酸铜，一水合硫酸锰组成，采用该催化剂的优点在于其催化效率比单独使用Fe2+更高。
2.类Fenton氧化后废水中含有较多的Fe2+和Fe3+，本身具有较好的絮凝沉降性，减少了混凝剂的加量，混凝剂采用硫酸亚铁，硫酸铁，聚合硫酸铝铁组成的混合混凝剂，其中价格便宜的硫酸亚铁为混凝剂的主体，降低了混凝的成本。
3.类Fenton氧化-混凝作为有机胺类废水的预处理，能有有效去除废水中的有机胺类，减少高浓度有机胺类对微生物的毒害和冲击，使污水更有利于后续的生化处理。
氧化TOC去除率＝(原水TOC-氧化后TOC)/原水TOC
混凝TOC去除率＝(氧化后TOC-混凝后TOC)/原水TOC
实施例
实施例1：本发明方法对三乙醇胺废水进行处理
某三乙醇胺废水总有机碳TOC827mg/L，处理过程如下：废水进入反应池，调节废水的温度到30℃，加硫酸调节废水pH为3.5。H2O2(30％)的加入量为废水质量的3.4％，H2O2(30％)与催化剂质量比为11∶1，催化剂的加量为3g/L，催化剂FeSO4·7H2O∶CuSO4∶MnSO4分别取10∶1∶5，5∶1∶0，15∶2∶5三个不同比例，并以单独使用FeSO4·7H2O作为对照。催化剂完全溶解后，过氧化氢分批滴加，反应过程中通过添加硫酸或氢氧化钠保持pH稳定，并不断搅拌，反应时间3小时。氧化出水加入化学混凝剂，加量为1g/L，混凝剂比例为硫酸亚铁∶硫酸铁∶聚合硫酸铝铁＝10∶2∶1。加入混凝剂调pH到8后快速搅拌5分钟，每升废水中加1‰聚丙烯酰胺溶液1ml，快速搅拌5分钟后慢搅15分钟，沉淀完全后取上清液测定其TOC。处理结果如表1：
表1.三乙醇胺废水处理效果
实施实例2：本发明方法对某混合有机胺类废水进行处理
某有机胺类废水TOC为803.7mg/L，废水特征污染物包括乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺、乙胺。处理过程如下：废水进入反应池，调节废水的温度到40℃，加硫酸调节废水pH为3。H2O2(30％)的加量为废水质量的3.7％，H2O2(30％)与催化剂质量比分别为4∶1，13∶1，20∶1，催化剂中FeSO4·7H2O∶CuSO4∶MnSO4＝10∶1∶5。催化剂的加量分别为9.25g/L、2.85g/L、1.85g/L。催化剂完全溶解后，过氧化氢分批滴加，反应过程中通过添加硫酸或氢氧化钠保持pH稳定，并不断搅拌，反应时间3小时。氧化出水加入化学混凝剂，加量为1g/L，混凝剂配比为硫酸亚铁∶硫酸铁∶聚合硫酸铝铁＝10∶1∶1。加入混凝剂调pH到8后快速搅拌5分钟，每升废水中加1‰聚丙烯酰胺溶液1ml，快速搅拌5分钟后慢搅15分钟，沉淀完全后取上清液测定其TOC。处理结果如表2所示。
表2.混合有机胺废水处理效果
实施实例3：本发明方法对苯胺废水进行处理
某苯胺废水质量浓度为1264mg/L。处理过程如下：废水进入反应池，调节废水的温度到30℃，加硫酸调节废水pH为4。H2O2(30％)的加量为废水质量的2％，H2O2(30％)与催化剂质量比为10∶1，催化剂的加量为2g/L，催化剂中FeSO4·7H2O∶CuSO4∶MnSO4＝10∶1∶1。催化剂完全溶解后，过氧化氢分批滴加，反应过程中通过添加硫酸或氢氧化钠保持pH稳定，并不断搅拌，反应时间4小时。氧化出水加入化学混凝剂，加量为1g/L，混凝剂比例硫酸亚铁∶硫酸铁∶聚合硫酸铝铁分别为10∶1∶1，15∶5∶1，20∶10∶1。加入混凝剂后调pH9快速搅拌2分钟，每升废水中加1‰聚丙烯酰胺溶液1ml，快速搅拌2分钟后慢搅10分钟，沉淀完全后取上清液测定其苯胺含量。处理结果如表3所示。
表3.苯胺废水处理效果
上述实例仅为本发明的中的部分例子，并不作为本发明的限定。
Claims (3)
1.一种类Fenton氧化-混凝处理有机胺类工业废水的方法，其特征是它由下列步骤组成：
1)调节废水pH到3～5、调节废水温度至20～40℃；
2)添加催化剂，类Fenton氧化的催化剂有效成分为：七水合硫酸亚铁、无水硫酸铜和一水合硫酸锰，各组分的质量比为(5-10)∶1∶(0-5)；
3)加入质量百分浓度为30％的H2O2，30％的H2O2与催化剂的质量比为4∶1到20∶1，氧化反应时间1～4小时；
4)氧化结束以后加氢氧化钠调节废水的pH到8～10，加入化学混凝剂和高分子有机絮凝剂，将废水中的部分悬浮固体，胶体，部分有机胺类一同混凝下来。
2.根据权利要求1所述的处理有机胺类工业废水的方法，其特征是：步骤4中所述的化学混凝剂为硫酸亚铁、硫酸铁、聚合硫酸铝铁组成的混合混凝剂，其质量比为(10-20)∶(1-10)∶1，混凝剂的加入量为每升废水加混凝剂1克。
3.根据权利要求1所述的处理有机胺类工业废水的方法，其特征是：步骤4中所述的高分子有机絮凝剂为质量百分浓度为1‰的聚丙烯酰胺溶液，加量为1ml/L。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20120404 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |