CN106186467A

CN106186467A - 一种微波强化Fenton氧化技术处理硝基苯废水的方法

Info

Publication number: CN106186467A
Application number: CN201510228387.0A
Authority: CN
Inventors: 丁红霞; 李玉杰; 杨忠林; 孙盛凯; 金汉强
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Research Institute of Nanjing Chemical Industry Group Co Ltd
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Research Institute of Sinopec Nanjing Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2015-05-07
Filing date: 2015-05-07
Publication date: 2016-12-07

Abstract

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种采用微波强化Fenton氧化技术处理硝基苯废水的方法，其经过以下步骤：（1）在硝基苯废水中加入H₂O₂与Fe²⁺的混合试剂；（2）将混合液送入工业微波炉中处理；（3）曝气将混合液进行氧化；（4）调节混合液pH，收集污泥。此方法有效解决了当前硝基苯废水难处理的问题。

Description

一种微波强化Fenton氧化技术处理硝基苯废水的方法

技术领域

本发明涉及一种硝基苯废水的处理方法，具体是一种采用微波强化Fenton氧化技术处理硝基苯废水的方法，属于废水处理技术领域。

背景技术

硝基苯是有机合成的原料，也是重要的有机溶剂。环境中的硝基苯主要来自化工厂、染料厂的废水废气，储运过程中的意外事故也会造成硝基苯的严重污染。硝基苯在水中具有极高的稳定性，由于其密度大于水，进入水体的硝基苯会沉入水底，长时间保持不变，又由于其在水中有一定的溶解度，所以造成的水体污染会持续相当长的时间。硝基苯的沸点较高，自然条件下的蒸发速度较慢，与强氧化剂反应生成对机械震动很敏感的化合物，能与空气形成爆炸性混合物。将硝基苯倾倒在水中，它将以黄绿色油状物沉在水底，当浓度达到5mg/L时，被污染水体呈黄色，且有苦杏仁味；当浓度达到l00mg/L时，被污染水体几乎呈黑色，且当浓度超过33mg/L时，可造成鱼类及水生生物死亡。

目前处理硝基苯工业废水的方法主要有脱附法、化学氧化法、三维电极电解法等方法和工艺，用上述方法处理含硝基苯废水常常会遇到二次污染或处理成本高等问题。另外，还有超声波处理法、超临界水氧化法等，都为废水的处理提供了更大的空间，但在实际处理中还未大规模使用。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有硝基苯废水处理效果不佳的问题，提供一种具有环保意义的微波强化Fenton氧化技术处理硝基苯废水的方法，该方法操作性强、工艺设计合理、硝基苯废水处理效率高、经处理后的出水可达到GB 18918-2002 城镇污水处理厂污染物排放标准，实现污水达标排放。

本发明的主要技术方案：

（1）在待处理的硝基苯废水中，加入H₂O₂与Fe²⁺的混合试剂，至废水中过氧化氢的质量浓度为0.1%-1%，搅拌混匀，调混合液pH值为2.0-4.0，其中，混合试剂里H₂O₂与Fe²⁺的摩尔比为1:4-10:1。

(2)将步骤(1)的混合液体经微波处理，使其在微波场中辐射处理5-60s；

(3)将步骤(2)中经过微波处理的混合溶液，曝气进行氧化反应1-3h；

(4)调节处理过的废水的pH值为8.5，经过沉降，分离出上层液体和下层污泥，污泥送污泥收集池；

(5)将步骤(4)的上层液体进行过滤，得到达标的工艺出水；

(6)将步骤(4)和(5)的污泥进行收集后，经过沉降，分离出上层的液体和下层的污泥，上层液体返回步骤(5)处理，污泥经压滤，制成泥饼。

作为优选方案，以上所述的微波强化Fenton氧化技术处理硝基苯废水的方法，步骤(1)中调节混合溶液pH值的物质为硫酸或盐酸。

作为优选方案，以上所述的微波强化Fenton氧化技术处理硝基苯废水的方法，步骤(4) 调节混合溶液pH值的物质为片碱、生石灰或石灰乳。

作为优选方案，以上所述的微波强化Fenton氧化技术处理硝基苯废水的方法，步骤(2)的微波场中辐射处理是在一个垂直电场与水平电场相互正交、互不干扰的微波场中进行，微波场功率为10~40kW连续可调，工作温度5-30℃。微波在“热效应”和“非热效应”共同作用下，使极性分子的化学键断裂，从而强化Fenton氧化降解有机物的效果。

本发明具有下列效果和优点：

1、处理效率高。对污水高色度及高浓度有机物去除率达到70%-90%。

2、可操作性强。在运行中可实现即开即停，操作弹性大，采用该方法，进水量变化波动不影响系统运行稳定性，只需适当调整工艺参数即可保证处理效果，出水的水质稳定。

3、运行费用低。主体设备使用寿命长，操作简单，不需要频繁的保养和维修。

4、光谱性强。适用于各类城市、商业、工业、农业污水，对污水中的COD、色度、气味、细菌量等污染物均能达到满意的处理效果。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。

实施例 1：

(1)在待处理的硝基苯废水中，加入H₂O₂与FeC₂O₄的混合试剂到废水中至过氧化氢的质量浓度为1%，混合均匀后，用H₂SO₄调节混合溶液pH值为3.0，其中，混合试剂中H₂O₂与Fe²⁺的摩尔比为H₂O₂：Fe²⁺=10:1。

(2)将步骤(1)的混合溶液送入功率为20KW的工业微波炉中，使其在微波场中辐射处理30s；

(3)将步骤(2)中经过微波处理的混合溶液，曝气进行氧化反应3h；

(4)用生石灰调节处理过的混合溶液的pH值为8.5，沉降分离出上层液体和下层污泥，污泥送污泥收集池；

(5)将步骤(4)的上层液体进行过滤，得达标的工艺出水；检测经过处理后水中的CODcr≤60mg/L，硝基苯去除率达到80%；

(6)将步骤(4)和(5)的污泥进行收集后，通过沉降分离出上层的液体和下层的污泥，上层液体返回步骤(5)处理，污泥经压滤，制成泥饼。

实施例 2

(1)在待处理的硝基苯废水中，将H₂O₂与FeSO₄的混合试剂加入到废水中至过氧化氢的质量浓度为0.1%，混合均匀，用H₂SO₄调节混合溶液pH值为2.0，其中，混合试剂里H₂O₂与Fe²⁺的摩尔比为H₂O₂：Fe²⁺=3：1。

(2)将步骤(1)的混合溶液送入功率为10KW的工业微波炉中，使其在微波场中辐射处理60s；

(3)将步骤（2）中经过微波处理的混合溶液，曝气进行氧化反应1h；

(4) 用生石灰调节处理过的混合溶液的pH值为8.5，分离出上层液体和下层污泥，污泥送污泥收集池；

(5)将步骤(4)的上层液体进行过滤，得达标的工艺出水；检测经过处理后水中的CODcr≤60mg/L，硝基苯去除率达到90%；

(6)将步骤(4)和(5)的污泥进行收集后，沉降分离出上层的液体和下层的污泥，上层液体返回步骤(5)处理，污泥经压滤，制成泥饼。

实施例 3 ：

(1)在待处理的硝基苯废水中，加入H₂O₂与FeC₂O₄的混合试剂至水中过氧化氢的质量浓度为0.1%，混合均匀，用H₂SO₄调节混合溶液pH值为4.0，其中，H₂O₂与Fe²⁺的混合比为H₂O₂：Fe²⁺=1:4的摩尔比。

(2)将步骤(1)的混合溶液送入功率为40KW的工业微波炉中，使其在微波场中辐射处理5s；

(3)将步骤（2）中经过微波处理的混合溶液，曝气进行氧化反应2h

(4) 用生石灰调节处理过的废水的pH值为8.5，沉淀分离出上层液体和下层污泥，污泥送污泥收集池；

Claims

1.一种微波强化Fenton氧化技术处理硝基苯废水的方法，其特征在于，它包括以下步骤：

(1)在待处理的硝基苯废水中，加入H₂O₂溶液与Fe²⁺的混合试剂至废水中过氧化氢的质量浓度为0.1%-1%，混合均匀后，调节混合溶液pH值为2.0-4.0，其中，混合试剂里H₂O₂与Fe²⁺的摩尔比为1:4-10:1；

(2)将步骤(1)的混合溶液经微波处理，使其在微波场中辐射处理5-60s；

(4)调节处理过的混合溶液的pH值为8.5，分离出上层液体和下层污泥，污泥送污泥收集池；

(5)将步骤(4)的上层液体进行过滤，得达标的工艺出水；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)中调节混合溶液pH值的物质为含有H⁺的无机酸。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于调节混合溶液pH值的无机酸为硫酸或盐酸。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)中加入的含有Fe²⁺的物质为常规的亚铁混合物。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于加入的含有Fe²⁺的物质为氯化亚铁、草酸亚铁、硫酸亚铁中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(4)调节混合溶液pH值的物质为含有OH^-的无机碱。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于调节混合溶液pH值的物质为片碱、生石灰或石灰乳及其溶液中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)的微波场中辐射处理是在一个垂直电场与水平电场相互正交、互不干扰的微波场中进行，微波场功率为10~40kW连续可调，工作温度5-30℃，微波在“热效应”和“非热效应”共同作用下，使极性分子的化学键断裂，从而强化Fenton氧化降解有机物的效果。