CN103058318A - 利用过氧化氢加速电厂柠檬酸锅炉清洗废水光降解的方法 - Google Patents

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王罗春
陈冠翰
任中科
方舟
周闯
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Shanghai University of Electric Power
University of Shanghai for Science and Technology
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Shanghai University of Electric Power
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Abstract

本发明涉及一种利用过氧化氢加速电厂柠檬酸锅炉清洗废水光降解的方法，首先调节废水pH值为3.00-3.10，然后在模拟太阳光照射和搅拌条件下逐滴缓慢加入过氧化氢，同时每隔1h测定废水pH值并将其调节为3.60-3.80至完成对废水的处理。与现有技术相比，本发明向废水中加入少量的过氧化氢，同时调节废水的pH值，使此类废水CODCr光照12h后下降53.7％，大大加速有机物光降解过程。

Description

利用过氧化氢加速电厂柠檬酸锅炉清洗废水光降解的方法
技术领域
本发明涉及一种利用过氧化氢加速电厂柠檬酸锅炉清洗废水光降解的方法。
背景技术
柠檬酸酸洗，因其清洗效果较好、清洗成本较低，而广泛应用于化学清洗工业。电厂柠檬酸锅炉酸洗废水是一种非经常性的高浓度有机废水，其特点是一般2-3年才排放一次、一次排放量为数百甚至上千吨，CODCr超过10000mg/L，总铁含量(Fe2+和Fe3+)为2000-5000mg/L，可生化性(BOD5/CODCr)约为0.3左右。电厂柠檬酸酸洗废水，有机物浓度很高，其如何高效处理一直都是困扰电厂及清洗行业的难题之一。近年来对于柠檬酸酸洗废水的处理研究较多，且已经产生了许多较为成熟的化学处理法和生物处理方法，其中化学法包括锅炉焚烧法、粉煤灰吸附法、中和沉淀处理法、次氯酸钠氧化法和曝气氧化法等；生物处理方法包括固定床连续流反应器厌氧生物处理法、活性污泥法、厌氧消化法等。不过，这些方法均存在一定的不足之处，如占地面积大、处理费用高、易造成二次污染、影响炉体和增加煤耗等弊病，从而限制了其在实践中的发展应用。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种通过加入少量的过氧化氢，同时调节pH值，来加快电厂柠檬酸锅炉清洗废水的太阳光降解速度的方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
利用过氧化氢加速电厂柠檬酸锅炉清洗废水光降解，该方法首先调节废水pH值为3.00-3.10，然后在模拟太阳光照射和搅拌条件下逐滴缓慢加入过氧化氢，同时每隔1h测定废水pH值并将其调节为3.60-3.80至完成对废水的处理，具体包括以下步骤：
(1)调节废水pH值为3.00-3.10；
(2)将调节好pH值的废水置于太阳模拟器下并以200r/min的转速搅拌，开启太阳模拟器；
(3)立即逐滴缓慢加入30％的过氧化氢；
(4)每隔1h测定废水pH值并将其调节为3.60-3.80至完成对废水的处理。
作为优选的实施方式，太阳模拟器为氙灯光源PLS SXE300C。
作为优选的实施方式，废水采用NaOH溶液调节pH值。
作为更加优选的实施方式，NaOH溶液的浓度为1mol/L。
作为优选的实施方式，对废水处理的时间为12-15h。
作为优选的实施方式，废水中含有二价铁离子、三价铁离子及柠檬酸，例如，废水中所含的二价铁离子及三价铁离子的总量可以达到2000-5000mg/L，由于锅炉一般均采用柠檬酸来清洗，其中会含有大量的柠檬酸，废水的CODCr超过10000mg/L。
与现有技术相比，本发明向废水中加入少量的过氧化氢，同时调节废水的pH值，使此类废水CODCr光照12h后下降53.7％，大大加速有机物光降解过程。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
利用过氧化氢加速电厂柠檬酸锅炉清洗废水光降解的方法，该方法首先调节废水pH值为3.00-3.10，然后在模拟太阳光照射和搅拌条件下逐滴缓慢加入过氧化氢，同时每隔1h测定废水pH值并将其调节为3.60-3.80至完成对废水的处理，具体包括以下步骤：
(1)利用浓度为1mol/L的NaOH溶液调节废水pH值为3.00-3.10；
(2)将调节好pH值的废水置于太阳模拟器下并以200r/min的转速搅拌，开启太阳模拟器，采用的太阳模拟器为氙灯光源PLS SXE300C，该光源可以很好地模拟太阳光，对废水进行照射，当然，也可以直接采用太阳光对废水进行照射；
(3)在照射的同时，立即逐滴缓慢加入30％的过氧化氢；
(4)每隔1h测定废水pH值并利用浓度为1mol/L的NaOH溶液将其调节为3.60-3.80，在调节过程对废水的CODCr值进行测试，直到该数值不再有太大变化，最终对废水的处理时间为12-15h。
所处理的废水中含有二价铁离子、三价铁离子及柠檬酸，废水中所含的二价铁离子及三价铁离子的总量可以达到2000-5000mg/L，由于锅炉一般均采用柠檬酸来清洗，其中会含有大量的柠檬酸，废水的CODCr超过10000mg/L。本发明利用过氧化氢加速电厂柠檬酸锅炉清洗废水光降解：Fe(III)-柠檬酸配合物在太阳光辐射下光解生成了3-氧代戊二酸、乙酰乙酸和乙酸等有机物，同时Fe3+转化为Fe2+，从而导致了废水CODCr大幅度下降。具体反应如下：
Figure BDA00002789331200031
加入的过氧化氢与上述反应中生成Fe2+的形成了Fenton试剂，Fenton试剂对柠檬酸的氧化作用则可以缩短废水光降解过程。而过氧化氢的逐滴缓慢加入、反应前和反应过程中每隔1h的pH调节，则可以将Fenton试剂氧化有机物的效率控制在较高水平，降低成本。
实施例
利用本发明方法处理电厂柠檬酸锅炉清洗废水的实例。
所用的电厂柠檬酸锅炉清洗废水为人工配水，采用向自来水中加入适量的Fe(NO3)3·9H2O和柠檬酸的方法配制而成，其CODCr为14300mg/L，Fe3+含量为2270mg/L。
第一步：用1mol/L的NaOH溶液调节废水pH值为3.00；
第二步：将调节好pH值的废水置于太阳模拟器下并以200r/min的转速搅拌，开启模拟太阳器；
第三步：立即逐滴缓慢均速加入30％的过氧化氢，12h内过氧化氢的加入量为28.8ml/L；
第四步：每隔1h测定废水pH值并将其调节为3.60-3.80。
光照12h后，废水CODCr下降为6620mg/L，去除率达到53.7％。此后，延长光照时间，废水CODCr几乎保持不变。而相同条件下，仅利用太阳模拟器光照的同一废水，不加过氧化氢且不调节pH，其CODCr去除率仅为18.6％。而存放于贮存池中的废水，在天然太阳光光照5个月后，其CODCr去除率仅为46.7％。本方法向废水中加入少量的过氧化氢，同时调节废水的pH值，使此类废水CODCr光照12h后下降53.7％，大大加速有机物光降解过程。

Claims (7)

1.利用过氧化氢加速电厂柠檬酸锅炉清洗废水光降解的方法，其特征在于，该方法首先调节废水pH值为3.00-3.10，然后在模拟太阳光照射和搅拌条件下逐滴缓慢加入过氧化氢，同时每隔1h测定废水pH值并将其调节为3.60-3.80至完成对废水的处理。
2.根据权利要求1所述的利用过氧化氢加速电厂柠檬酸锅炉清洗废水光降解的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
(1)调节废水pH值为3.00-3.10；
(2)将调节好pH值的废水置于太阳模拟器下并以200r/min的转速搅拌，开启太阳模拟器；
(3)立即逐滴缓慢加入30％的过氧化氢；
(4)每隔1h测定废水pH值并将其调节为3.60-3.80至完成对废水的处理。
3.根据权利要求1或2所述的利用过氧化氢加速电厂柠檬酸锅炉清洗废水光降解的方法，其特征在于，所述的太阳模拟器为氙灯光源PLS SXE300C。
4.根据权利要求1或2所述的利用过氧化氢加速电厂柠檬酸锅炉清洗废水光降解的方法，其特征在于，废水采用NaOH溶液调节pH值。
5.根据权利要求4所述的利用过氧化氢加速电厂柠檬酸锅炉清洗废水光降解的方法，其特征在于，所述的NaOH溶液的浓度为1mol/L。
6.根据权利要求1或2所述的利用过氧化氢加速电厂柠檬酸锅炉清洗废水光降解的方法，其特征在于，对废水处理的时间为10-15h。
7.根据权利要求1或2所述的利用过氧化氢加速电厂柠檬酸锅炉清洗废水光降解的方法，其特征在于，所述的废水中含有二价铁离子、三价铁离子及柠檬酸。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102718353A (zh) * 2011-03-30 2012-10-10 北京国环清华环境工程设计研究院有限公司 难降解工业废水深度处理系统及方法

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Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
桑敏慧等: "火力发电厂锅炉柠檬酸酸洗废液处理方法的探索", 《电力环境保护》 *

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