CN103641205A - 一种苯胺废水的介质阻挡放电联合Fenton处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种苯胺废水的介质阻挡放电联合Fenton处理工艺，苯胺废水是一种毒性高、难生化降解的废水，本发明对苯胺废水采用介质阻挡放电Fenton法进行处理后，在减少芬顿试剂的投加量同时苯胺的去除率可达到75%，并且反应所需时间也由2小时大幅缩短至20min。
Description
技术领域
本发明涉及一种含苯胺废水的处理方法，尤其涉及一种苯胺废水的介质阻挡放电联合Fenton处理工艺。
背景技术
苯胺是一种重要的有机化工原料、精细化工中间体，由其制得的化工产品和中间体有300余种，在农业、医药、染料化工等领域均应用广泛。目前苯胺的生产工艺路线主要是硝基苯催化加氢法，生产和使用苯胺类产品的工厂都会排放不同浓度的苯胺废水。苯胺是一种具有“致癌、致畸、致突变”的物质，1977年就被列入美国公布的129种环境优先污染物中，“中国环境优先污染物黑名单”中也有苯胺。苯胺在环境中性质稳定，不易降解，对环境危害较大。含苯胺废水来源广、污染危害大，其毒性不仅危害农业生产、动植物生长繁殖，而且也威胁着人类健康。苯胺对环境的污染，已经逐渐引起了人们的关注。
目前国内外对苯胺废水的处理主要有物理、化学、生物等方法。物理方法主要有吸附法、萃取法、蒸馏法；化学方法主要有光催化氧化法、超临界水氧化法、二氧化氯氧化法、超声波降解法等。吸附法、化学法等目前对苯胺装置苯胺废水初步回收处理尚不能应用；萃取法因引入了杂质需要对萃取剂进行回收处理；蒸馏方法消耗大量蒸汽，而且需要对塔釜液进一步进行处理不是最优方法对于苯胺废水。目前采用的生物处理方法，虽然技术成熟且成本较低，但由于苯胺毒性高，难生物降解，致使生物处理系统难以稳定运行且效率低下。采用经济有效的预处理方法，提高废水的可生化性，是解决苯胺废水处理难题的关键。
芬顿法处理苯胺废水虽然操作简单，但是成本高，产生的污泥量大，过氧化氢使用量也较大。介质阻挡放电技术是产生低温等离子体的有效途径之一，它可以在 常压或高于常压和较低温度的条件下，对气体放电产生等离子体，并不需要严苛的设备和昂贵的投资，且该操作条件温和、简介速率快、使用范围广，可以单独使用或与其它水处理技术联合使用。
发明内容
本发明的目的是为克服上述不足之处提供一种效率高、工艺简单、处理效果好的苯胺废水的介质阻挡放电联合Fenton处理工艺。使经过本发明处理后的苯胺废水中大部分的苯胺被去除，TOC也有所下降，废水的可生化性得到提高，为后续生物处理提供有力的条件。
本发明的技术方案为：
一种苯胺废水的介质阻挡放电联合Fenton处理工艺，其特征在于：向苯胺废水中，加入酸调节pH值，然后加入Fenton试剂进行处理，再通入介质阻挡放电装置进行降解。
上述苯胺废水的浓度优选为50～100mg/L。
优选调节pH值所述的酸为稀盐酸，其质量百分浓度为10%～30%；优选调节pH值为2～4。
上述的加入Fenton试剂进行处理为：投加FeSO4·7H2O控制废水中Fe2+的浓度为0.2～0.5mmol/L，投加H2O2控制质量分数为30%的H2O2与苯胺废水的体积比为0.2‰～0.5‰。
优选通过介质阻挡放电装置的降解时间为10～20min；输出电压为18～20kV。
有益效果：
使用特定用量范围内的FeSO4·7H2O、双氧水、输出电压和降解时间可以达到有效降解苯胺的目的。
与普通的Fenton法降解苯胺的工艺相比，相同的去除率情况下，本发明的介质阻挡放电联合Fenton法，消耗的双氧水、亚铁离子量少，降低了成本，且大大缩短了反应所需的时间，在短时间内就能够使苯胺废水中的苯胺去除率最高可达到75%，基本达到了后续生物降解所需条件，降低了能耗。
附图说明
图1为本发明介质阻挡放电联合Fenton处理工艺流程图。
具体实施方式
以下实施例处理工艺流程图如图1所示：
实施例一：
配置100mg/L的苯胺模拟废水，取250mL模拟废水，用质量浓度为30%的盐酸调节pH为2，硫酸亚铁浓度为0.5mmol/L，投加双氧水与反应液的体积比为0.5‰，调节交流电源输出电压为20kV，在介质阻挡放电装置中反应10min，苯胺废水中的苯胺去除率可达到75%。在相同实验条件下，单独使用芬顿法处理模拟苯胺废水的去除率仅有38.5%。
实施例二：
配置100mg/L的苯胺模拟废水，取250mL模拟废水，用质量浓度为10%盐酸调节pH为4，硫酸亚铁浓度为0.2mmol/L，投加双氧水与反应液的体积比为0.2‰，调节交流电源输出电压为18kV，在介质阻挡放电装置中反应20min，苯胺废水中的苯胺去除率可达到71.3%。在相同实验条件下，单独使用芬顿法处理模拟苯胺废水的去除率仅有51.5%。
实施例三：
配置100mg/L的苯胺模拟废水，取250mL模拟废水，用质量浓度为30%盐酸调节pH为3，硫酸亚铁浓度为0.3mmol/L，投加双氧水与反应液的体积比为0.3‰，调节交流电源输出电压为18kV，在介质阻挡放电装置中反应15min，苯胺废水中的苯胺去除率可达到75.1%。在相同实验条件下，单独使用芬顿法处理模拟苯胺废水的去除率仅有49.8%。
实施例四：
配置50mg/L的苯胺模拟废水，取250mL模拟废水，用质量浓度为30%的盐酸调节pH为4，硫酸亚铁浓度为0.2mmol/L，投加双氧水与反应液的体积比为0.2‰，调节交流电源输出电压为18kV，在介质阻挡放电装置中反应10min，苯胺废水中的苯胺去除率可达到64.7%。在相同实验条件下，单独使用芬顿法处理模拟苯胺废水的 去除率仅有46.6%。
上述实施例为本发明的两个实施例子，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的发明本质所做的改变、修饰或替代，均应为等效的置换，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种苯胺废水的介质阻挡放电联合Fenton处理工艺，其特征在于：向苯胺废水中，加入酸调节pH值，然后加入Fenton试剂进行处理，再通入介质阻挡放电装置进行降解。
2.根据权利要求1所述的介质阻挡放电联合Fenton处理工艺，其特征在于所述的苯胺废水的浓度为50～100mg/L。
3.根据权利要求1所述的介质阻挡放电联合Fenton处理工艺，其特征在于所述的酸为稀盐酸，其质量百分浓度为10%～30%；调节pH值为2～4。
4.根据权利要求1所述的介质阻挡放电联合Fenton处理工艺，其特征在于所述的加入Fenton试剂进行处理为：投加FeSO4·7H2O控制废水中Fe2+的浓度为0.2～0.5mmol/L，投加H2O2控制质量分数为30%的H2O2与苯胺废水的体积比为0.2‰～0.5‰。
5.根据权利要求1所述的介质阻挡放电联合Fenton处理工艺，其特征在于通过介质阻挡放电装置的降解时间为10～20min；输出电压为18～20kV。
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