CN105712464A - 用于处理生化出水的类芬顿工艺及反应器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于处理生化出水的类芬顿工艺，是将待处理的生化出水，控制pH值为6.0～7.0，在亚铁盐溶液和双氧水的共同作用下，以粒径为10～40目的负载型纳米铁氧化物为催化剂，进行类芬顿氧化反应的处理。本发明所述的类芬顿工艺，尤其适合对焦化领域的生化出水进行深度处理，可显著提高类芬顿反应过程的催化效率，避免副反应的发生，使处理过程不产生浮泥，提高处理后排出水的质量，而且，处理后出水pH在7.0～8.0之间，不需调整pH即可直接排放，另外，反应过程产生的泥浆可进行废物利用，用于涂料生产。本发明还提供了配合类芬顿工艺进行的反应器，更利于提高对废水的处理效果。
Description
技术领域
本发明涉及类芬顿处理技术领域，特别涉及一种用于处理生化出水的类芬顿工艺，同时，本发明还涉及用于处理生化出水的反应器。
背景技术
由于产业废水的污染物及污染程度不同，造成各产业废水的可生化性差异较大，目前大多产业废水在经过生化处理后都很难达到排放标准，需增设高级处理单元进行再处理才能达到排放标准，已发展的废水高级处理技术包括臭氧氧化法、活性碳吸附法、薄膜分离法、湿式氧化法及芬顿(Fenton)氧化法等，其中以Fenton氧化法(H2O2/Fe2+)被认为是一种有效、简单且经济的处理方法，而其它方法因初设成本或操作成本高而较难被业内接受。
Fenton氧化法具有氧化速率快、操作费用低的优点，但因Fenton氧化过程存在产生大量铁污泥和·OH产率低的问题，成为应用障碍。自1994年起以Fenton氧化产生·OH的原理为基础，对Fenton氧化工艺进行改良，通过利用电场或结晶技术来提升废水处理效果及降低铁污泥产量，使Fenton氧化处理技术由传统Fenton法、电解氧化-Fenton法(简称FentonⅡ)、电解还原-Fenton法(简称FentonⅢ)、逐渐发展至流体化床-Fenton法(简称FentonⅣ)。经过四代的发展确定Fenton氧化反应的最佳pH为3～4，并根据不同水质特征调整H2O2和Fe2+的用量和比例对污泥产量进行控制，对Fenton氧化处理技术有了实质性优化，但处理过程中造成的污泥上浮问题直接影响处理后排放水的水质，常导致排放水不达标，经研究后发现污泥上浮问题大多是由于反应中不断产生O2造成，虽然Fenton氧化法的反应式为H2O2+Fe2+→·OH+OH-+Fe3+→Fe(OH)3↓，但反应过程并非单一反应，会伴随多种反应如：Fe3++H2O2→HO2·+Fe2++H+，H2O2+HO2·→H2O+O2+HO·，因此在H2O2加入后如不能及时转化成·OH便会发生分解H2O2→H2O+O2，不断产生O2，造成污泥的上浮，这在Fenton氧化处理技术的应用中成为非常棘手的问题。
焦化废水是煤热加工过程产生的，来自炼焦过程中的洗煤、熄焦、副产品加工和精制等环节，同时在煤气净化和化工产品回收过程中也有部分废水产生。焦化废水可生化性差，且水质、水量波动大，一般焦化厂二级生化处理通常可将氨氮浓度控制在10～20mg/L，COD在200～400mg/L，不能稳定达到目前执行的炼焦化学工业污染物排放标准GB16171-2012要求的间接排放COD小于150mg/L，直接排放COD小于80mg/L的标准，必须进行深度处理，才能保证排放达标。
发明内容
为解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种用于处理生化出水的类芬顿工艺，可提高废水的COD去除率，并使处理过程不产生浮泥，满足废水排放要求。
为实现上述目的，一种用于处理生化出水的类芬顿工艺，其特征在于，所述类芬顿工艺包括以下步骤：
将待处理的生化出水，控制pH值为6.0～7.0，在亚铁盐溶液和双氧水的共同作用下，以粒径为10～40目的负载型纳米铁氧化物为催化剂，在反应器中进行类芬顿氧化反应的处理；所述处理过程包括将待处理的生化出水、亚铁盐溶液和双氧水分别输入至反应器内并均以下进上出的流向在反应器中进行反应；所述催化剂的一部分固定在反应器底部设置的填料空间，另一部分以流化态分散于反应器内设置的流化床空间；经过处理后从反应器排出达标水和回流水，所述回流水与未处理的生化出水混合再重新进入反应器进行处理。
采用本发明的类芬顿工艺，对生化出水即经过生化处理后的废水进行深度处理，使废水、亚铁盐溶液和双氧水均以下进上去的流向在反应器内进行反应，将催化剂以部分固定态、部分流化态的形式催化反应，使亚铁盐溶液和双氧水在进入反应器后即可与反应器底部填料空间中固定的催化剂接触，快速产生·OH，并通过填料将·OH分散于流化床空间，分散在流化床空间内的流化态催化剂继续催化未反应的亚铁盐溶液和双氧水溶液产生·OH，进而提高催化效率，避免副反应；通过限定催化剂的种类和粒度，以配合催化剂的部分固定态、部分流化态形式，增加各反应原料间的接触时间，更利于促进催化剂活性的发挥，提高催化选择性，促使主反应的进行，避免处理过程副反应的发生及副产物O2的生成，从而避免浮泥的出现，省去加入助凝剂作为辅助沉降，提高排出水的质量，保持处理效果稳定。经过该工艺处理的COD去除率相较于现有芬顿处理得到显著提高，满足废水排放要求，另外，由于处理过程的高催化效率，可使待处理废水进水pH控制在6.0～7.0，省去对废水进行酸化步骤，处理后废水出水pH可达7.0～8.0之间，不需再调整pH即可直接排放，相较于现有芬顿处理后pH在3～4之间，可节约大量的人力、物力，降低成本，减少污染；而且，反应过程产生的泥浆因主要成分为铁氧化物，经干燥后，可用于涂料生产，进行废物利用。
作为对上述方式的限定，所述待处理的生化出水为焦化领域的生化出水。
作为对上述方式的限定，所述类芬顿氧化反应中Fe2+的使用浓度为400～450ppm，H2O2的使用浓度为80～120ppm。
作为对上述方式的限定，所述催化剂的固定量体积不超过反应器底部填料空间体积的1/2，流化态分散量体积不超过反应器内流化床空间体积的1/2。
作为对上述方式的限定，所述待处理的生化出水在反应器中的处理时间为20～50分钟。
作为对上述方式的限定，所述回流水与未处理的生化出水混合比例为(5～2):1。
进一步限定类芬顿工艺中各条件因素参数，使类芬顿氧化反应产率更优，对废水的深度处理效果更佳。
同时，本发明还提供了一种用于处理生化出水的反应器，该反应器包括反应腔，在反应腔底部设有可固定催化剂的固定床，在反应腔内于固定床的上方设有流化床；还包括设置在反应腔底部并连通于固定床处的废水加入管、亚铁盐溶液加入管和双氧水加入管，在反应腔顶部设有与流化床顶部连通的达标水排放管和回流水输出管，所述回流水输出管连接于废水加入管上。
作为对上述方式的限定，在所述废水加入管上，于所述回流水输出管连接点的下游还设有pH检测口。
作为对上述方式的限定，在所述废水加入管上，于所述回流水输出管连接点和pH检测口之间还连接有加酸管和加碱管。
作为对上述方式的限定，所述回流水输出管与反应腔连接点的位置低于所述达标水排放管与反应腔连接点的位置。
在上述反应器中进行本发明的类芬顿工艺，更利于配合工艺过程的进行，提高对废水的处理效果。
综上所述，采用本发明的技术方案，对生化出水进行深度处理，尤其适合对焦化领域的生化出水进行深度处理，可显著提高类芬顿反应过程的反应效率，避免副反应的发生，使处理过程不产生浮泥，提高处理后排出水的质量，并使处理的废水COD去除率相较于现有芬顿处理显著提高，满足废水处理排放要求，而且，处理后出水pH在7.0～8.0之间，不需再调整pH即可直接排放，另外，反应过程产生的泥浆可进行废物利用，用于涂料生产。本发明还提供了配合类芬顿工艺进行的反应器，更利于提高对废水的处理效果。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的反应器结构示意图；
附图标记说明：
1-反应腔，2-固定床，3-流化床，4-废水加入管，5-亚铁盐溶液加入管，6-双氧水加入管，7-达标水排放管，8-回流水输出管，9-pH检测口，10-加酸管，11-加碱管。
具体实施方式
本发明的用于处理生化出水的类芬顿工艺可在其它反应器中进行，也可在图1的反应器中进行，如图1所示，该反应器包括反应腔1，在反应腔1底部设有具有规整填料的用于固定催化剂的固定床2，在反应腔1内于所述固定床2的上方设有用于分布流化态催化剂的流化床3，在反应腔1底部还连接有与固定床位置连通的废水加入管4、亚铁盐溶液加入管5和双氧水加入管6，在反应腔1顶部还设置有与流化床顶部连通的达标水排放管7和回流水输出管8，所述回流水输出管8与反应腔1连接点的位置低于所述达标水排放管7与反应腔1连接点的位置，而且回流水输出管8连接到废水加入管4上。为方便控制加入至反应器中的待处理生化出水pH，还可以在所述废水加入管4上，于所述回流水输出管8连接点的下游设置pH检测口9，以及在所述废水加入管4上，于所述回流水输出管8连接点和pH检测口9之间再增设有加酸管10和加碱管11。
实施例一
本实施例涉及一种对生化出水进行深度处理的类芬顿工艺。
在图1所示的反应器中，对生化出水(本实施例采用焦化废水的生化出水，其COD为230.4mg/L)进行在亚铁盐溶液和双氧水的共同作用下的类芬顿氧化反应的深度处理。废水深度处理过程，控制待深度处理的废水pH为6.0～7.0，可选用稀H2SO4溶液或稀NaOH溶液调节废水pH，然后不断输入至反应器底部；将亚铁盐溶液和双氧水不断从反应器底部另一侧注入至反应器；将类芬顿反应催化剂部分以固定态固定在反应器底部的具有规整填料的固定床内，部分以流化态分散在反应器流化床内，其中固定态催化剂的装填体积为整个规整填料体积的1/2，流化态催化剂的装填体积为流化床体积的1/3。待废水注满整个反应器后，使废水在流化床内循环反应20～50分钟，然后从反应器顶部排出达标水和回流水，所述达标水符合水处理排放要求，可直接从达标水排放口排放，回流水从回流水输出管排出后与待处理的生化出水混合再重新进入反应器进行处理。经过上述类芬顿工艺，在不同工艺条件下，采用不同的类芬顿反应催化剂对生化出水进行深度处理，结果如下表所示：
上表中，催化剂A、B、C的制备分别如下：
催化剂A：将粒径小于500nm的Fe3O4粉末与拟薄水铝石粉末按Fe3O4:Al2O3的质量比7:3混合(以Al2O3为载体)，加入约占Fe3O4粉末与拟薄水铝石粉末总质量1％的乙二胺四乙酸，搅拌均匀，再加入约占Fe3O4粉末与拟薄水铝石粉末总质量3％的羧甲基纤维素钠，成型为球形或柱形或三叶草形颗粒，最后在230℃下煅烧，得到粒径为10～40目的类芬顿反应催化剂。
催化剂B：将浓度为2mol/L的Fe2(SO4)3溶液，与浓度为2mol/L的Al2(SO4)3溶液按Fe3O4:Al2O3质量比7:3混合(以Al2O3为载体)，用1mol/L的NaOH溶液快速调节体系pH值为10±0.2，形成铁、铝混合凝胶，然后经过过滤、洗涤、不高于100℃下干燥，成型为球形或柱形或三叶草形颗粒，最后在230℃下煅烧，得到粒径为10～40目的类芬顿反应催化剂。
催化剂C：以氧化铝分子筛粉末为载体，与3％的羧甲基纤维素钠混捏，成型为10～40目的球形或柱形或三叶草形颗粒，然后在500℃以上煅烧4h使羧甲基纤维素钠分解，之后再将浓度为2mol/L的δ-FeOOH悬浮液滴加到载体表面浸渍，每1ml载体浸渍1mlδ-FeOOH悬浮液，然后自然风干，再进行二次滴加浸渍，浸渍量同上，待催化剂干透后，在230℃下再进行煅烧，得到类芬顿反应催化剂。
由上表结果可见，本发明的类芬顿工艺对焦化废水的生化出水COD去除具有快速、显著的效果。该工艺的最佳工艺条件为：选取FeSO4·7H2O溶液，FeSO4·7H2O的最佳使用浓度为400～450ppm，H2O2的最佳使用浓度为80～120ppm，回流水的最佳回流比为2～4:1。
实施例二
本实施例涉及采用本发明的类芬顿工艺对不同生化出水处理效果的对比。
采用本发明的类芬顿工艺，在最佳工艺条件下，即使用FeSO4·7H2O溶液，且FeSO4·7H2O使用浓度为400～450ppm，H2O2使用浓度为80～120ppm，回流水的回流比为2～4:1，采用催化剂A，对不同生化出水(不同生化出水为不同生产领域的废水经生化处理后的出水，其COD不同)进行深度处理，处理结果如下表所示：
由上表结果可见，在最佳反应条件下，本发明的类芬顿工艺对不同COD的生化出水均有较好的处理效果，反应1h后COD去除率均可达到50％以上；对于废水COD初始值在400mg/L以下时，可在30min内将COD值降至80mg/L以下，达到废水直接排放要求。本发明类芬顿工艺，由于催化剂在反应器内部分以固定态部分以流化态存在，更有利于催化亚铁盐溶液与H2O2反应生成·OH，有效避免浮泥的产生，且较多的·OH可高效分解难降解的有机物，使产生的污泥更容易被絮凝团聚、沉淀分离下来，并可在短时间内快速降低COD值。
实施例三
本实施例涉及本发明类芬顿工艺与现有类芬顿工艺对生化出水的处理效果对比。
实施例3.1
本实施例同实施例2.2.2。
实施例3.2
采用传统类芬顿应用工艺，及常规类芬顿反应催化剂，对与实施例3.1相同的焦化废水生化出水进行处理，即以Fe3O4粉体作为催化剂固定在反应器内，将待处理的生化废水控制在pH3～5，从反应器底部输入，将亚铁盐溶液与双氧水从废水进水口上方输入，经处理后的废水从反应器上方流出。
对比实施例3.1与3.2的处理结果，如下表所示：
由上表结果可见，本发明的类芬顿工艺用于对生化出水进行深度处理，尤其适合对焦化领域的生化出水进行深度处理，可显著提高类芬顿反应过程的反应效率，避免副反应的发生，使处理过程不产生浮泥，提高排出水的质量，并使处理的废水COD去除率相较于现有芬顿处理有显著提高。
Claims (10)
1.一种用于处理生化出水的类芬顿工艺，其特征在于，所述类芬顿工艺包括以下步骤：
将待处理的生化出水，控制pH值为6.0～7.0，在亚铁盐溶液和双氧水的共同作用下，以粒径为10～40目的负载型纳米铁氧化物为催化剂，在反应器中进行类芬顿氧化反应的处理；所述处理过程包括将待处理的生化出水、亚铁盐溶液和双氧水分别输入至反应器内并均以下进上出的流向在反应器中进行反应；所述催化剂的一部分固定在反应器底部设置的填料空间，另一部分以流化态分散于反应器内设置的流化床空间；经过处理后从反应器排出达标水和回流水，所述回流水与未处理的生化出水混合再重新进入反应器进行处理。
2.根据权利要求1所述的用于处理生化出水的类芬顿工艺，其特征在于：所述待处理的生化出水为焦化领域的生化出水。
3.根据权利要求1所述的用于处理生化出水的类芬顿工艺，其特征在于：所述类芬顿氧化反应中Fe2+的使用浓度为400～450ppm，H2O2的使用浓度为80～120ppm。
4.根据权利要求1所述的用于处理生化出水的类芬顿工艺，其特征在于：所述催化剂的固定量体积不超过反应器底部填料空间体积的1/2，流化态分散量体积不超过反应器内流化床空间体积的1/2。
5.根据权利要求1所述的用于处理生化出水的类芬顿工艺，其特征在于：所述待处理的生化出水在反应器中的处理时间为20～50分钟。
6.根据权利要求1所述的用于处理生化出水的类芬顿工艺，其特征在于：所述回流水与未处理的生化出水混合比例为(5～2):1。
7.一种用于处理生化出水的反应器，其特征在于：包括反应腔，在反应腔底部设有可固定催化剂的固定床，在反应腔内于固定床的上方设有流化床；还包括设置在反应腔底部并连通于固定床处的废水加入管、亚铁盐溶液加入管和双氧水加入管，在反应腔顶部设有与流化床顶部连通的达标水排放管和回流水输出管，所述回流水输出管连接于废水加入管上。
8.根据权利要求7所述的用于处理生化出水的反应器，其特征在于：在所述废水加入管上，于所述回流水输出管连接点的下游还设有pH检测口。
9.根据权利要求8所述的用于处理生化出水的反应器，其特征在于：在所述废水加入管上，于所述回流水输出管连接点和pH检测口之间还连接有加酸管和加碱管。
10.根据权利要求7所述的用于处理生化出水的反应器，其特征在于：所述回流水输出管与反应腔连接点的位置低于所述达标水排放管与反应腔连接点的位置。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN107381863A (zh) * | 2017-07-24 | 2017-11-24 | 河北师范大学 | 一种降解高含盐有机废水及同步制备氧化铁的方法 |
| CN107827222A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-03-23 | 王黎明 | 一种磁性三相芬顿反应器的污水处理方法及设备 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101041503A (zh) * | 2007-03-20 | 2007-09-26 | 哈尔滨工业大学 | 一种臭氧催化氧化强化去除水中氨氮的方法 |
| CN102060355A (zh) * | 2010-11-11 | 2011-05-18 | 华南理工大学 | 一种芬顿强化铁屑内电解工艺处理重金属络合废水的方法 |
| CN102464433A (zh) * | 2010-11-15 | 2012-05-23 | 新奥科技发展有限公司 | 用于深度处理难降解废水的方法及其设备 |
| CN104628229A (zh) * | 2015-02-05 | 2015-05-20 | 四川立新瑞德水处理有限责任公司 | 化工废水的深度处理系统和工艺 |
| CN105461103A (zh) * | 2015-06-30 | 2016-04-06 | 广州市华绿环保科技有限公司 | 用氧化铁红做载体的芬顿流化床废水处理方法 |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101041503A (zh) * | 2007-03-20 | 2007-09-26 | 哈尔滨工业大学 | 一种臭氧催化氧化强化去除水中氨氮的方法 |
| CN102060355A (zh) * | 2010-11-11 | 2011-05-18 | 华南理工大学 | 一种芬顿强化铁屑内电解工艺处理重金属络合废水的方法 |
| CN102464433A (zh) * | 2010-11-15 | 2012-05-23 | 新奥科技发展有限公司 | 用于深度处理难降解废水的方法及其设备 |
| CN104628229A (zh) * | 2015-02-05 | 2015-05-20 | 四川立新瑞德水处理有限责任公司 | 化工废水的深度处理系统和工艺 |
| CN105461103A (zh) * | 2015-06-30 | 2016-04-06 | 广州市华绿环保科技有限公司 | 用氧化铁红做载体的芬顿流化床废水处理方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107381863A (zh) * | 2017-07-24 | 2017-11-24 | 河北师范大学 | 一种降解高含盐有机废水及同步制备氧化铁的方法 |
| CN107827222A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-03-23 | 王黎明 | 一种磁性三相芬顿反应器的污水处理方法及设备 |
Also Published As
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