CN102951751A - 高效降低含酚废水的cod的试剂及方法 - Google Patents

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罗坚
陈明玉
杨智
王磊
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Abstract

本发明涉及一种高效降低含酚废水的COD的试剂及方法，⑴向废水中加入芬顿试剂；⑵向废水中加入高锰酸钾；⑶最后使废水通过活性炭柱，通过加入芬顿试剂、高锰酸钾以及活性炭来降低废水的COD值，直至最终获得目标含量的COD值的处理水。本发明使用的芬顿试剂价格比较便宜，所以可在降低COD值的同时减少高锰酸钾的用量，去除率达到90%以上。

Description

高效降低含酚废水的COD的试剂及方法
技术领域
本发明属于污水处理领域，尤其是一种高效降低含酚废水的COD的试剂及方法。
背景技术
随着世界经济的发展和城市化的进程，对水的需求量在不断地增大，随之而来的是废水的排放量也日益增多，含酚废水对水体的污染已引起国内外社会各界的广泛关注。
酚类化合物是一种原型质毒物，它可以通过皮肤及黏膜的接触而吸入或经口腔浸入生物体内，与细胞原浆中的蛋白质接触后形成不溶性蛋白质而使细胞失去活性，尤其对神经系统有较大的亲和力，使神经系统发生病变。含酚废水对水生生物也产生严重影响，酚的毒性能大大抑制水中微生物的生长速度，影响水的生态平衡。另外，含酚废水对农作物也会产生影响。低浓度含酚废水灌溉农田会使一些农作物中含有酚类物质，不能食用；高浓度含酚废水灌溉农田会引起农作物的死亡。
含酚废水主要来自焦化厂(尤其是低温土法炼焦)、煤气厂、石油化工厂、绝缘材料厂等工业部门以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、聚酰胺纤维、合成染料、有机农药和酚醛树脂生产过程。例如生产焦炭、煤气所产生的废水含酚浓度高达2000-12000mg/L。含酚废水中主要含有酚基化合物，如苯酚、甲酚、二甲酚和硝基甲酚等。
国内外处理现状：
目前，国内外有关含酚水处理方法主要有沉淀、吸附、电化学过程等等，均难以广谱有效经济地达到处理后的排放目标。含酚水的处理方法很多，主要分为物理法和化学法，其中物理法包括吸附法、萃取法、膜法等。化学法包括沉淀法、氧化法和电解法等等。但纵观以上各种方法各有利弊，比如说膜法，具有工艺简单、高效快速、选择性高、分离效率高、乳液经破乳后可重复使用等优点。但是由于膜法操作技术要求高,膜的稳定性总是还未彻底解决,工业上还未能广泛地推广应用这一新技术。电解法的优点是需使用氧化剂、还原剂等化学药品，可省掉后处理；其次是单位体积设备处理能力大；再者，利用电流和电压的变化很容易控制反应速度和类型，操作也很简单。但是，只适用于低浓度含酚废水的深度处理，能耗及处理费用较高。因此，一种既能够高效、经济、稳定的处理含酚废水又能够避免二次污染的治理方法必然成为各国内外学者的研究重点及热点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种成本低、处理速度快、处理效果好、无二次污染的高效降低含酚废水的COD的试剂及方法。
本发明实现目的的技术方案如下：
一种高效降低含酚废水的COD的方法，方法的步骤如下：
⑴向废水中加入芬顿试剂，搅拌均匀，降低含酚废水的COD值，将废水的COD去除率降低至原来的45-60%；
⑵再向废水中加入高锰酸钾；搅拌均匀，废水中COD的去除率为75-85%。
⑶将步骤⑵出后的废水再经过装有活性碳吸附柱动态吸附，最终获得目标含量COD的去除率为90%-99%。
而且，所述芬顿试剂中双氧水的体积ml和硫酸亚铁的质量g比为1:15-1:5。
而且，所述处理单位体积L废水所需双氧水的体积ml与废水的COD mg/L的比值为：1：500-1:125。
而且，所述处理单位体积L废水所需高锰酸钾的加入量g与废水的CODmg/L的比值为1:800-1:500。
而且，所述步骤⑴的芬顿试剂分两次添加。
而且，所述步骤⑶中处理单位体积L废水所需活性炭的用量为4g-8g。
本发明的优点和有益效果为：
1、本发明使用的芬顿试剂价格比较便宜，所以增加芬顿试剂用量，同时减少高锰酸钾的用量，不仅可以降低含酚废水中有机物的含量使得，废水中的COD去除率达到85%以上。
2、本发明在经过高锰酸钾降低COD后，将废水再经过活性炭吸附进一步降低废水的COD值，使COD去除率达到90%以上，效果非常明显。
3、本发明中芬顿试剂和高锰酸钾联合处理含酚废水可以明显降低溶液的色度，使得溶液由深黄色变为几乎无色，重要的是可以明显的降低成本，所以芬顿试剂联合高锰酸钾法对于工业含酚废水的处理有很大的发展前景。
4、本发明首次采用芬顿试剂和高锰酸钾联合氧化法，有处理速度快、无二次污染等优点，能够较好的去除废水中的酚类和氯苯类有机物，有效降低废水的COD值，而且其处理装置简单，成本相对比较低廉，适用于高含酚废水的处理。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
实施例1
芬顿试剂和高锰酸钾联合处理混合水，测得原水水样COD为7680mg/L。本实施通过2次加入芬顿试剂来来降低COD。
一种降低含酚废水的COD的试剂及方法，步骤如下：
取四个2L烧杯，向其中加入500ml混合废水，然后分别加入20ml双氧水和3.5g硫酸亚铁，15ml双氧水2.5g硫酸亚铁，10ml双氧水和1.8g硫酸亚铁和5ml双氧水和1g硫酸亚铁，将烧杯放在磁力搅拌器上搅拌30分钟后，静置3小时，看其对COD的处理效果，经测定，其COD值分别为4752mg/L，3712mg/L，3776mg/L，4592mg/L，COD的去除率分别为38.125%，51.67%，50.83%，40.21%，过滤处理后的溶液，在向其中分别加入7g高锰酸钾，溶液变得澄清，测得水样的COD分别为1352mg/L，1512mg/L，1640mg/L，1888mg/L，COD的去除率为82.39%，80.31%，78.65%，75.42%，当双氧水的投加量由5ml提高到10ml时，COD的去除率提高了3.23个百分点，当双氧水的投加量由10ml提高到15ml时，COD的去除率提高1.64个百分点，所以综合考虑，去双氧水投加量为10ml。
加入10ml双氧水经高锰酸钾处理后的溶液通过装有30g活性碳吸附柱动态吸附，测得水样COD为331.2mg/L，COD的去除率为95.69%。
实施例2
测得原水水样COD为24000mg/L。
（1）向500ml中和废水中加入40ml过氧化氢，再加入3g硫酸亚铁，用磁力搅拌器加热并搅拌，30分钟后，溶液变为深红色，无沉淀生成，取样测COD，测得水样COD为10720mg/L，COD的去除率为55.33%.向处理后的溶液中加入10g高锰酸钾，取样测COD，测得水样COD为6456mg/L，COD的去除率为73.1%。再加入4g高锰酸钾溶液取样测COD，测得水样COD为4240mg/L，COD的去除率为82.33%。
（2）向500ml中和废水中先加入40ml过氧化氢，再加入6g硫酸亚铁，取样测COD，测得水样COD为11280mg/L，COD的去除率为53%.向处理后的溶液中加入10g高锰酸钾，测得水样COD为6368mg/L，COD的去除率为73.47%.再加入5g高锰酸钾，取样测COD，测得水样COD为5176mg/L，COD的去除率为78.43%.再加入1g高锰酸钾，取样测COD，测得水样COD为3744mg/L，COD的去除率为84.4%。
处理后的溶液通过装有30g活性碳吸附柱动态吸附取样测COD，测得水样COD为2160mg/L，COD的去除率为91%。
实施例3
测得原水水样的COD为6852mg/L
取12L，15L,20L混合水放入3个塑料桶中，向其中分别加入150ml双氧水和15g硫酸亚铁，200ml双氧水和20g硫酸亚铁，250ml双氧水和25g硫酸亚铁，用搅拌桨搅拌30分钟，静置3小时后，滤除沉淀后，重复上述操作后，静置3小时候，向其中分别加入100g、125g、170g高锰酸钾，放置一夜后，测定其COD值测得水样COD为840mg/L，768mg/L、1062.4mg/L，COD的去除率为87.73%、88.79%、84.49%。通过比较可以看出，根据废水体积不同，按比例投加药剂的量，COD的去除率变化不大，所以可以为以后大规模处理废水提供理论依据。
将上述处理后的中和水分别通过装有30g活性炭的吸附柱，测其出水COD值12L处理后的中和废水经活性炭吸附后，取样测COD，测得水样COD为320mg/L，COD的去除率为95.33%.15L处理后的中和废水经活性炭吸附后，溶液取样测COD，测得水样COD为294.4mg/L，COD的去除率为95.7%.20L处理后的中和废水经活性炭吸附后，取样测COD，测得水样COD为339.2mg/L，COD的去除率为95.05%。

Claims (6)

1.一种高效降低含酚废水的COD的方法，其特征在于：方法的步骤如下：
⑴向废水中加入芬顿试剂，搅拌均匀，降低含酚废水的COD值，将废水的COD去除率降低至原来的45-60%；
⑵再向废水中加入高锰酸钾；搅拌均匀，废水中COD的去除率为75-85%。
⑶将步骤⑵出后的废水再经过装有活性碳吸附柱动态吸附，最终获得目标含量COD的去除率为90%-99%。
2.根据权利要求1所述的高效降低含酚废水的COD的方法，其特征在于：所述芬顿试剂中双氧水的体积ml和硫酸亚铁的质量g比为1:15-1:5。
3.根据权利要求1所述的高效降低含酚废水的COD的方法，其特征在于：所述处理单位体积L废水所需双氧水的体积ml与废水的COD mg/L的比值为：1：500-1:125。
4.根据权利要求1所述的高效降低含酚废水的COD的方法，其特征在于：所述处理单位体积L废水所需高锰酸钾的加入量g与废水的COD mg/L的比值为1:800-1:500。
5.根据权利要求1所述的高效降低含酚废水的COD的方法，其特征在于：所述步骤⑴的芬顿试剂分两次添加。
6.根据权利要求1所述的高效降低含酚废水的COD的方法，其特征在于：所述步骤⑶中处理单位体积L废水所需活性炭的用量为4g-8g。
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