CN103663794A - 一种难降解有机物的化学转化与造粒混凝方法 - Google Patents

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王晓昌
任武昂
金鑫
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Abstract

一种难降解有机物的化学转化与造粒混凝方法,向废水中投加的高锰酸钾进行预氧化反应,向预氧化后的废水中投加臭氧气体,利用高锰酸钾反应后生成的锰氧化物进行臭氧催化氧化,臭氧借助步骤一中所形成的锰氧化物-难降解有机物络合体系,针对难降解有机物中与苯环和杂环相连的末端官能团使其快速羧基化;随后在与羧基官能团相连的苯环或杂环的对位、邻位实现羟基化;最后向经臭氧催化氧化的废水中投加絮凝剂和助凝剂,完成废水中难降解有机物的造粒混凝,本发明简化了处理流程,降低了处理成本,可以实现全程自动化运作,减轻操作人员的劳动强度。

Description

一种难降解有机物的化学转化与造粒混凝方法
技术领域
[0001] 本发明属于水处理技术领域,涉及水中有机物的去除,特别涉及一种难降解有机物的化学转化与造粒混凝方法。
背景技术
[0002] 有机共存体系的油田废水中不仅包含有易于混凝处理的有机物、悬浊质、石油类,而且还存在一些难混凝去除的有机物。一般而言,该类有机物均属于难降解有机物,经混凝处理后,要进一步从水中去除该类物质就需要对处理水进行预氧化以提高其可生化性,随后利用生化处理或者生物活性炭技术对水中残余有机质进行代谢,并最终使处理水达到目标水质。但此种方法工艺流程长,需要的设备复杂,使用的药剂种类多、投加量大,处理成本高昂。因此,如何实现难降解有机物的可混凝性对于缩短此类废水处理流程、节省处理成本具有重要意义。直到目前为止,此类技术领域尚属空白。
发明内容
[0003] 为了克服上述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种难降解有机物的化学转化与造粒混凝方法,针对有机物共存体系中难于混凝去除的有机物,研究结果表明其构造通常比较复杂,其主要原因在于缺乏与混凝剂相作用的羧基类有机物,通过高级氧化等化学处理技术,结合污染物的分散特性以及微界面特征,以低投加量的化学氧化剂改变有机物的芳环构造和羰基等不饱和共轭官能团的羧基化,实现了该类有机物能够的顺利混凝去除。
[0004] 为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
[0005] 一种难降解有机物的化学转化与造粒混凝方法,包括如下步骤:
[0006] 步骤一,向废水中投加1~2mg/L的高锰酸钾,搅拌使其与废水充分混匀,进行预氧化反应10~15min ;
[0007] 步骤二,向预氧化后的废水中投加2~5mg/L的臭氧气体,利用高锰酸钾反应后生成的猛氧化物进行臭氧催化氧化,反应时间5~lOmin ;臭氧借助步骤一中所形成的猛氧化物-难降解有机物络合体系,针对难降解有机物中与苯环和杂环相连的末端官能团使其快速羧基化;随后在与羧基官能团相连的苯环或杂环的对位、邻位实现羟基化;
[0008] 步骤三,向经臭氧催化氧化的废水中投加絮凝剂和助凝剂,完成废水中难降解有机物的造粒混凝。
[0009] 所述步骤三中絮凝剂50_150mg/L和助凝剂l_5mg/L。
[0010] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0011] 1.本发明简化了处理流程,降低了处理成本。
[0012] 2.本发明可以实现全程自动化运作,减轻操作人员的劳动强度。
具体实施方式[0013] 下面结合实施例详细说明本发明的实施方式。
[0014] 实施例一
[0015] 一种难降解有机物的化学转化与造粒混凝方法,包括如下步骤:
[0016] 步骤一,向废水中投加lmg/L的高锰酸钾,并辅以快速搅拌,使药剂与废水充分混匀,进行预氧化反应lOmin ;此阶段主要完成难降解有机物分子构造中共轭体系的改造,与此同时,反应所形成的锰氧化物可以和难降解有机物络合,为下一步促进难降解有机物末端快速羧基化创造条件。
[0017] 步骤二,向经高锰酸钾氧化的废水中投加2mg/L的臭氧气体,利用高锰酸钾反应后生成的锰氧化物进行臭氧催化氧化,反应时间5min ;臭氧借助步骤一中所形成的锰氧化物-难降解有机物络合体系,针对难降解有机物中与苯环和杂环相连的末端官能团使其快速羧基化。随后,进行该苯环或者杂环中在羧基官能团对位、邻位处的加氧反应,并形成羟基基团。经过一系列的化学反应后,难降解有机物中的羧基、羟基官能团可以增加1~2个数量级,此过程为有机共存体系中难降解有机物的混凝去除创造了良好的基础条件。
[0018] 步骤三,向经臭氧催化氧化的废水中投加絮凝剂、助凝剂,控制水力条件,按照常规混凝技术完成废水中难降解有机物的造粒混凝。步骤三中絮凝剂50mg/L和助凝剂lmg/L0
[0019] 实施例二
[0020] 一种难降解有机物的化学转化与造粒混凝方法,包括如下步骤:
[0021] 步骤一, 向废水中投加2mg/L的高锰酸钾,并辅以快速搅拌,使药剂与废水充分混匀,进行预氧化反应15min ;此阶段主要完成难降解有机物分子构造中共轭体系的改造,与此同时,反应所形成的锰氧化物可以和难降解有机物络合,为下一步促进难降解有机物末端快速羧基化创造条件。
[0022] 步骤二,向经高锰酸钾氧化的废水中投加5mg/L的臭氧气体,利用高锰酸钾反应后生成的锰氧化物进行臭氧催化氧化,反应时间lOmin ;臭氧借助步骤一中所形成的锰氧化物-难降解有机物络合体系,针对难降解有机物中与苯环和杂环相连的末端官能团使其快速羧基化。随后,进行该苯环或者杂环中在羧基官能团对位、邻位处的加氧反应,并形成羟基基团。经过一系列的化学反应后,难降解有机物中的羧基、羟基官能团可以增加1~2个数量级,此过程为有机共存体系中难降解有机物的混凝去除创造了良好的基础条件。
[0023] 步骤三,向经臭氧催化氧化的废水中投加絮凝剂、助凝剂,控制水力条件,按照常规混凝技术完成废水中难降解有机物的造粒混凝。步骤三中絮凝剂100mg/L和助凝剂3mg/L0
[0024] 实施例三
[0025] 一种难降解有机物的化学转化与造粒混凝方法,包括如下步骤:
[0026] 步骤一,向废水中投加1.5mg/L的高锰酸钾,并辅以快速搅拌,使药剂与废水充分混匀,进行预氧化反应12min ;此阶段主要完成难降解有机物分子构造中共轭体系的改造,与此同时,反应所形成的锰氧化物可以和难降解有机物络合,为下一步促进难降解有机物末端快速羧基化创造条件。
[0027] 步骤二,向经高锰酸钾氧化的废水中投加4mg/L的臭氧气体,利用高锰酸钾反应后生成的锰氧化物进行臭氧催化氧化,反应时间8min ;臭氧借助步骤一中所形成的锰氧化物-难降解有机物络合体系,针对难降解有机物中与苯环和杂环相连的末端官能团使其快速羧基化。随后,进行该苯环或者杂环中在羧基官能团对位、邻位处的加氧反应,并形成羟基基团。经过一系列的化学反应后,难降解有机物中的羧基、羟基官能团可以增加1~2个数量级,此过程为有机共存体系中难降解有机物的混凝去除创造了良好的基础条件。
[0028] 步骤三,向经臭氧催化氧化的废水中投加絮凝剂、助凝剂,控制水力条件,按照常规混凝技术完成废水中难降解有机物的造粒混凝。步骤三中絮凝剂150mg/L和助凝剂5mg/L0

Claims (2)

1.一种难降解有机物的化学转化与造粒混凝方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一,向废水中投加1~2mg/L的高锰酸钾,搅拌使其与废水充分混匀,进行预氧化反应10~15min ;步骤二,向预氧化后的废水中投加2~5mg/L的臭氧气体,利用高锰酸钾反应后生成的猛氧化物进行臭氧催化氧化,反应时间5~lOmin ;臭氧借助步骤一中所形成的猛氧化物-难降解有机物络合体系,针对难降解有机物中与苯环和杂环相连的末端官能团使其快速羧基化;随后在与羧基官能团相连的苯环或杂环的对位、邻位实现羟基化;步骤三,向经臭氧催化氧化的废水中投加絮凝剂和助凝剂,完成废水中难降解有机物的造粒混凝。
2.根据权利要求1所述难降解有机物的化学转化与造粒混凝方法,其特征在于,所述步骤三中絮凝剂50-150mg/L`和助凝剂l_5mg/L。
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