CN106242136B - 一种含吡啶类废水的处理方法 - Google Patents

一种含吡啶类废水的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含吡啶类废水的处理方法,包括:(1)向含吡啶类废水中加入铁盐、双氧水和敏化剂,在微波作用下对含吡啶类废水进行处理0.5~120min,得处理液I,含吡啶类废水的质量与微波功率的比为0.1~100g∶1W;所述的敏化剂为活性炭、Fe3O4、CuO、Ni2O3、MnO2、CoO4、CdO、V2O5、SiC和铬渣中的一种或几种,以质量计,敏化剂的投加量为含吡啶类废水质量的0.05~5%;(2)将处理液I的pH值调节至8~11,进行絮凝、过滤,完成处理。采用微波与芬顿法相结合,在敏化剂的作用下利用微波的非热效应,可以大大拓宽芬顿法的有效pH值范围,现有技术中,芬顿法或者微波‑芬顿法的有效pH值范围为2~4,而本发明的处理方法中,体系的pH值对处理效果影响不大。

Description

一种含吡啶类废水的处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域,尤其涉及一种含吡啶类废水的处理方法。
背景技术
吡啶是目前杂环化合物中开发应用范围最广的品种之一,是一种重要的精细化工原料,其衍生物主要有烷基吡啶、卤代吡啶、氨基吡啶等。据统计,约有70%的农药、医药、兽药及有机化工产品需要使用到吡啶,故它被称为化工中间体的“芯片”,其中农药占吡啶系列产品消费总量的50%左右,饲料添加剂约为30%,医药及其他领域占20%。近年来,农药中间体发展迅速,含吡啶基团的农药发展很快,不仅有高效的杀虫剂、除草剂,而且开发出高效杀菌剂,并逐渐形成一大类特有的农药系列。
吡啶常温下为无色液体,可以任何比例与水或大部分常用有机液体如醇、醚、石油醚、酮类、苯和其它多种溶剂完全互溶。吡啶有恶臭,对神经有致毒作用,对眼角膜有损害。吡啶对微生物呈强烈抑制作用,且难于被氧化,因而给地面水的自净及污水的无害化处理过程造成困难。吡啶类废水的主要特点:(1)吡啶难以被重铬酸钾氧化,因此用COD指标评价吡啶类废水不能真实反映其污染程度;(2)吡啶对生化过程的生物菌有很强的抑制性或毒性,造成生化处理不能进行,由于废水中的吡啶类物质不可生化,使得污泥死亡,生化处理系统瘫痪;(3)带吡啶环的物质种类繁多,但都具有一个共同的特点环状结构,物质稳定、难以降解,吡啶及其衍生物比苯更稳定。
对高浓度吡啶类的处理一般有混凝法、吸附法、化学氧化法、芬顿氧化法、光催化氧化法、直接焚烧法等。混凝法和吸附法并不能有效地去除吡啶类污染物,化学氧化法虽然对COD有一定的去除率,但对吡啶的降解效率不高,且根据氧化剂的不同及处理废水性质的不同,易产生二次污染。
芬顿氧化法能氧化难生物降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水,芬顿体现所产生的中间态活性物质羟基自由基跟其他氧化剂相比,具有更高的氧化电极电位(2.80V),即羟基自由基具有更强的氧化能力,因此能够有效地分解常规方法所无法分解的有机物,能无选择地与废水中的污染物反应。芬顿体系在使用过程中具有试剂没有毒性,操作简单,而且相对投资小等优点,一直被广泛地用于有毒有害废水的处理上。
目前常用的芬顿氧化技术有UV/芬顿法、电/芬顿法、超声/芬顿法和微波/芬顿法等。上述芬顿氧化法的有效pH值范围较窄,一般被认为是2~4,反应体系pH值过高时,会抑制羟基自由基的产生,反应体系pH值过低时,会破坏Fe2+与Fe3+之间的转换平衡,影响催化反应的进行。因此,芬顿体系的有效使用需要调节体系的pH值,氧化结束后又需要将体系的pH值调节至接近中性,利用Fe(OH)3的絮凝作用,解决Fe3+带来的色度问题。增加了操作步骤的复杂性和处理成本,限制了芬顿法的应用范围。
微波辐射可提高芬顿试剂降解有机污染物的反应速率和去除率,并可降低反应活化能。微波具有很强的穿透作用,加热反应物分子更快速、均匀,可以缩短反应时间,节省能源,提高反应转化率。
但是,现有技术中微波与芬顿法结合利用的是微波的热效应,并没有拓宽芬顿法的有效pH范围。
发明内容
本发明提供了一种含吡啶类废水的处理方法,采用微波与芬顿法相结合,利用微波的非热效应,有效拓宽了芬顿法的有效pH值范围,拓宽了芬顿法的应用范围。
一种含吡啶类废水的处理方法,包括:
(1)向含吡啶类废水中加入铁盐、双氧水和敏化剂,在微波作用下对含吡啶类废水进行处理0.5~120min,得处理液I,含吡啶类废水的质量与微波功率的比为0.1~100g∶1W;所述的敏化剂为活性炭、Fe3O4、CuO、Ni2O3、MnO2、CoO4、CdO、V2O5、SiC和铬渣中的一种或几种,以质量计,敏化剂的投加量为含吡啶类废水质量的0.05~5%;
(2)将处理液I的pH值调节至8~11,进行絮凝、过滤,完成处理。
本发明所述的含吡啶类废水中含有烷基吡啶和/或氯代吡啶,吡啶类物质的含量较高,为500~2000mg/L。
本发明的处理方法采用微波与芬顿法相结合,在敏化剂的作用下利用微波的非热效应,可以大大拓宽芬顿法的有效pH值范围,现有技术中,芬顿法或者微波-芬顿法的有效pH值范围为2~4,而本发明的处理方法中,体系的pH值对处理效果影响不大。本发明中微波有效促进芬顿的反应速率的基本原理为:将微波辐照聚集到含有敏化剂的固体催化剂床表面上,由于敏化剂表面点位与微波能强烈的相互作用,微波能将被转变成热能,从而使某些表面点位选择性地被迅速加热到很高的温度(例如很容易超过1400℃)。敏化剂强烈吸收微波并把微波能传给不能明显直接吸收微波的物质而诱发催化反应,这些物质降解的同时在催化剂表面产生空位,重新吸附污水中的有机物,这一动态平衡的不断进行实现了污水中有机污染物的逐渐降解去除。
本发明的处理方法大大地拓宽了芬顿法的有效pH值范围,简化了芬顿法的操作步骤和处理成本,拓宽了芬顿法的应用范围。
作为优选,步骤(1)中,调节含吡啶类废水的pH值至1~12;进一步优选的,调节含吡啶类废水的pH值至6~9;最优选的,调节含吡啶类废水的pH值至7~8。
微波的功率是影响处理结果的重要因素,作为优选,含吡啶类废水的质量与微波功率的比为0.1~10g∶1W;进一步优选的,含吡啶类废水的质量与微波功率的比为0.5~5g∶1W,最优选的,含吡啶类废水的质量与微波功率的比为1g∶1W。
步骤(1)中,处理时间过短时,废水中的吡啶类物质没有得到充分的降解,处理时间过长时,体系中的双氧水以消耗完,继续延续处理时间并不能有效提高处理效果,并且不利于后续的絮凝。
作为优选,步骤(1)中,处理时间为20~60min;最优选的,处理时间为30min。
步骤(1)中,投加的铁盐与双氧水的量影响处理效果,铁盐和双氧水投加不足时不能产生足够的羟基自由基,而投加过量时,过量的双氧水会捕获产生的羟基自由基,使用于降解吡啶类物质的有效羟基自由基减少。
作为优选,步骤(1)中,以质量计,铁盐的投加量为含吡啶类废水质量的0.1~2%;最优选的,铁盐的投加量为含吡啶类废水质量的0.3%;
以质量计,双氧水的投加量为含吡啶类废水质量的0.5~20%,双氧水中过氧化氢的质量百分比浓度为15~50%;进一步优选的,双氧水中过氧化氢的质量百分比浓度为27.5~30%;最优选的,以质量计,双氧水的投加量为含吡啶类废水质量的5%,双氧水中过氧化氢的质量百分比浓度为30%。
所述的铁盐为硫酸亚铁、氯化亚铁、硫酸铁和氯化铁中的一种或几种。
作为优选,所述的敏化剂为活性炭和/或Fe3O4,以质量计,敏化剂的投加量为含吡啶类废水质量的0.1~1%;最优选的,敏化剂的投加量为含吡啶类废水质量的0.5%。
作为优选,步骤(1)后,向处理液I中添加氧化剂在紫外光照射下进行光催化氧化,所述的氧化剂为过氧化氢、次氯酸钠和二氧化氯中的至少一种,以质量计,氧化剂的投加量为处理液I质量的0.1~10%。
经步骤(1)的微波-芬顿法处理后,废水中的吡啶类物质被降解为小分子醇、羧酸等物质,通过光催化氧化进一步氧化降解这些小分子物质,进一步去除废水的总有机碳(TOC)含量。
进一步优选的,所述的氧化剂为过氧化氢,以质量计,氧化剂的投加量为处理液I质量的0.1~1%;最优选的,所述的氧化剂为过氧化氢,以质量计,氧化剂的投加量为处理液I质量的0.5%。
作为优选,紫外光的功率为100~500W。
作为优选,光催化氧化的处理时间为0.5~3h。
作为优选,光催化氧化时添加催化剂,所述的催化剂为二氧化钛、氧化锌、氧化锡、二氧化锆和硫化镉中的至少一种,以质量计,催化剂的投加量为处理液I质量的0.1~2.5%。
作为优选,步骤(2)中,采用NaOH、CaO、Na2CO3、氨水中的至少一种调节处理液I的pH值。
作为优选,步骤(2)中,絮凝过程中加入絮凝剂,所述的絮凝剂为聚丙烯酰胺(PAM)、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝和聚合氯化铝中的至少一种,以质量计,絮凝剂的加入量为处理液I质量的0.00001~0.1%;进一步优选的,以质量计,絮凝剂的加入量为处理液I质量的0.0001~0.001%。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
采用微波与芬顿法相结合,在敏化剂的作用下利用微波的非热效应,可以大大拓宽芬顿法的有效pH值范围,现有技术中,芬顿法或者微波-芬顿法的有效pH值范围为2~4,而本发明的处理方法中,体系的pH值对处理效果影响不大,对吡啶类物质的去除率达到90%以上,对含吡啶类废水总有机碳的去除率达到80%以上,处理效果优良。
具体实施方式
实施例1
废水:2-甲基吡啶废水,浓度为1000mg/L,TOC为773mg/L,pH为6左右。
(1)取上述废水,用液碱(质量分数为30%)调节其pH至7,依次加入0.3%的硫酸亚铁(以2-甲基吡啶废水质量为基准)和0.5g活性炭,再加入5%的质量分数为30%的双氧水(以2-甲基吡啶废水质量为基准),同时开启微波反应器,进行微波-芬顿氧化处理30min,过滤,得到氧化处理液I;
其中,2-甲基吡啶废水的量为100g,微波功率为100W;
反应结束后,处理液I的pH降低为3.5左右,2-甲基吡啶的浓度降低至21mg/L,去除率为97.9%;TOC降低至306.2mg/L,去除率为60.4%;
(2)向处理液I中滴加液碱(质量分数为30%),调节其pH至9,同时加入0.0005%的PAM(以处理液I质量为基准),搅拌絮凝30min,过滤,得处理液II;
经测定,处理液II中2-甲基吡啶浓度降低至20mg/L,去除率为98.0%,TOC降低至295.1mg/L,去除率为61.8%。
对比例1
对实施例1中的废水进行处理:
(1)取上述废水,用液碱(质量分数为30%)调节其pH至7,依次加入0.3%的硫酸亚铁(以2-甲基吡啶废水质量为基准),再加入5%的质量分数为30%的双氧水(以2-甲基吡啶废水质量为基准),同时开启微波反应器,进行微波-芬顿氧化处理30min,过滤,得到氧化处理液I;
其中,2-甲基吡啶废水的量为100g,微波功率为100W;
反应结束后,处理液I的pH降低为4.5左右,2-甲基吡啶的浓度降低至461mg/L,去除率为53.9%;TOC降低至563.5mg/L,去除率为27.1%;
(2)向处理液I中滴加液碱(质量分数为30%),调节其pH至9,同时加入0.0005%的PAM(以处理液I质量为基准),搅拌絮凝30min,过滤,得处理液II;
经测定,处理液II中2-甲基吡啶浓度降低至452mg/L,去除率为54.8%,TOC降低至546.1mg/L,去除率为29.4%。
由实施例1与对比例1相比,敏化剂是本发明中微波-芬顿氧化法的重要影响因素。
实施例2
对实施例1中的废水进行处理:
(1)取上述废水,用液碱(质量分数为30%)调节其pH至8,依次加入0.3%的硫酸亚铁(以2-甲基吡啶废水质量为基准)和0.5g活性炭,再加入5%的质量分数为30%的双氧水(以2-甲基吡啶废水质量为基准),同时开启微波反应器,进行微波-芬顿氧化处理30min,过滤,得到氧化处理液I;
其中,2-甲基吡啶废水的量为100g,微波功率为200W;
反应结束后,处理液I的pH降低为3左右,2-甲基吡啶的浓度降低至8.2mg/L,去除率为99.18%;TOC降低至210.2mg/L,去除率为72.8%;
(2)向处理液I中滴加液碱(质量分数为30%),调节其pH至9,同时加入0.0005%的聚合硫酸铁(以处理液I质量为基准),搅拌絮凝30min,过滤,得处理液II;
经测定,处理液II中2-甲基吡啶浓度降低至7.9mg/L,去除率为99.21%,TOC降低至194.9mg/L,去除率为74.8%。
实施例3
对实施例1中的废水进行处理:
(1)取上述废水,用液碱(质量分数为30%)调节其pH至8,依次加入0.3%的硫酸亚铁(以2-甲基吡啶废水质量为基准)、0.5g活性炭和0.5gFe3O4,再加入5%的质量分数为30%的双氧水(以2-甲基吡啶废水质量为基准),同时开启微波反应器,进行微波-芬顿氧化处理30min,过滤,得到氧化处理液I;
其中,2-甲基吡啶废水的量为100g,微波功率为200W;
反应结束后,处理液I的pH降低为3左右,2-甲基吡啶的浓度降低至1.1mg/L,去除率为99.89%;TOC降低至150.6mg/L,去除率为80.5%;
(2)向处理液I中滴加液碱(质量分数为30%),调节其pH至9,同时加入0.0005%的聚合硫酸铁(以处理液I质量为基准),搅拌絮凝30min,过滤,得处理液II;
经测定,处理液II中2-甲基吡啶浓度降低至0.9mg/L,去除率为99.91%,TOC降低至136.4mg/L,去除率为82.4%。
实施例4
对实施例1中的废水进行处理:
(1)取上述废水,用液碱(质量分数为30%)调节其pH至8,依次加入0.3%的硫酸亚铁(以2-甲基吡啶废水质量为基准)、0.5g活性炭和0.5gFe3O4,再加入5%的质量分数为30%的双氧水(以2-甲基吡啶废水质量为基准),同时开启微波反应器,进行微波-芬顿氧化处理30min,过滤,得到氧化处理液I;
其中,2-甲基吡啶废水的量为100g,微波功率为200W;
反应结束后,处理液I的pH降低为3左右,2-甲基吡啶的浓度降低至1.1mg/L,去除率为99.89%;TOC降低至150.6mg/L,去除率为80.5%;
(2)对处理液I进行光催化氧化1h,得到光催化氧化处理液;
其中,处理液I的投料量为1000g,紫外光功率为300W,以处理液I的质量为基准,双氧水的用量为0.5%,双氧水质量分数为30%,二氧化钛的用量为1%;
反应结束后,光催化氧化处理液中2-甲基吡啶的浓度降低至1.0mg/L,去除率为99.9%;TOC降低至10.5mg/L,去除率为98.6%;
(3)向光催化氧化处理液中滴加液碱(质量分数为30%),调节其pH至9,同时加入0.0005%的聚合硫酸铁(以处理液I质量为基准),搅拌絮凝30min,过滤,得处理液II;
经测定,处理液II中2-甲基吡啶浓度降低至0.8mg/L,去除率为99.92%,TOC降低至9.8mg/L,去除率为98.7%。
对比例2
对实施例1中的废水进行处理:
(1)取上述废水,用液碱(质量分数为30%)调节其pH至8,依次加入0.3%的硫酸亚铁(以2-甲基吡啶废水质量为基准)、0.5g活性炭和0.5gFe3O4,再加入5%的质量分数为30%的双氧水(以2-甲基吡啶废水质量为基准),进行芬顿氧化处理30min,过滤,得到氧化处理液I;
其中,2-甲基吡啶废水的量为100g;
反应结束后,处理液I的pH降低为5左右,2-甲基吡啶的浓度降低至632mg/L,去除率为36.8%;TOC降低至591.6mg/L,去除率为23.59%;
(2)向处理液I中滴加液碱(质量分数为30%),调节其pH至9,同时加入0.0005%的聚合硫酸铁(以处理液I质量为基准),搅拌絮凝30min,过滤,得处理液II;
经测定,处理液II中2-甲基吡啶浓度降低至473mg/L,去除率为52.7%,TOC降低至567.2mg/L,去除率为26.74%。
对比例3
对实施例1中的废水进行处理:
(1)取上述废水,用液碱(质量分数为30%)调节其pH至8,依次加入0.5g活性炭和0.5g Fe3O4,同时开启微波反应器,进行微波处理30min,过滤,得到氧化处理液I;
其中,2-甲基吡啶废水的量为100g;
反应结束后,处理液I的pH降低为7左右,2-甲基吡啶的浓度降低至823.5mg/L,去除率为17.65%;TOC降低至773.5mg/L,去除率为0.09%;
(2)向处理液I中滴加液碱(质量分数为30%),调节其pH至9,同时加入0.0005%的聚合硫酸铁(以处理液I质量为基准),搅拌絮凝30min,过滤,得处理液II;
经测定,处理液II中2-甲基吡啶浓度降低至820.4mg/L,去除率为17.96%,TOC降低至770.1mg/L,去除率为0.53%。
由实施例3、对比例1、对比例2、对比例3可知,本发明处理方法的步骤(1)中,微波、芬顿和敏化剂之间具有特定的协同作用,三者缺一不可。
对比例4
对实施例1中的废水进行处理,与实施例1相比,除不采用芬顿和絮凝处理外,其与条件不变。
经微波处理后,处理液I的pH降低为4.3左右,2-甲基吡啶的浓度降低至487mg/L,去除率为51.3%;TOC降低至571.7mg/L,去除率为26.0%。
对比例5
对实施例1中的废水进行处理,与实施例4相比,除不采用芬顿和絮凝处理外,其与条件不变。
(1)经微波处理后,处理液I的pH降低为3.7左右,2-甲基吡啶的浓度降低至385mg/L,去除率为61.5%;TOC降低至533.9mg/L,去除率为30.9%。
(2)经光催化后,光催化氧化处理液中的吡啶浓度降低至380mg/L,去除率为62.0%,TOC降低至303.5mg/L,去除率为60.7%。
实施例5
废水:3-甲基吡啶废水,浓度为1000mg/L,TOC为773mg/L,pH为6左右。
(1)取上述废水,用液碱(质量分数为30%)调节其pH至1,依次加入0.3%的硫酸亚铁(以3-甲基吡啶废水质量为基准)、0.5g活性炭,再加入5%的质量分数为30%的双氧水(以3-甲基吡啶废水质量为基准),同时开启微波反应器,进行微波-芬顿氧化处理30min,过滤,得到氧化处理液I;
其中,3-甲基吡啶废水的量为100g,微波功率为100W;
反应结束后,处理液I的pH降低为0.5左右,3-甲基吡啶的浓度降低至16mg/L,去除率为98.4%;TOC降低至238.1mg/L,去除率为69.2%;
(2)对处理液I进行光催化氧化1h,得到光催化氧化处理液;
其中,处理液I的投料量为1000g,紫外光功率为300W,以处理液I的质量为基准,双氧水的用量为0.5%,双氧水质量分数为30%,二氧化钛的用量为1%;
反应结束后,光催化氧化处理液中3-甲基吡啶的浓度降低至15mg/L,去除率为98.5%;TOC降低至30.2mg/L,去除率为96.1%;
(3)向处理液I中滴加液碱(质量分数为30%),调节其pH至9,同时加入0.0005%的聚合硫酸铝(以处理液I质量为基准),搅拌絮凝30min,过滤,得处理液II;
经测定,处理液II中3-甲基吡啶浓度降低至14.5mg/L,去除率为98.55%,TOC降低至29.1mg/L,去除率为96.2%。
实施例6
废水:2-氯吡啶废水,浓度为1000mg/L,TOC为530mg/L,pH为6左右。
(1)取上述废水,用NaOH(质量分数为30%)调节其pH至12,依次加入0.3%的硫酸亚铁(以2-氯吡啶废水质量为基准)、0.5g活性炭和0.5g Fe3O4,再加入5%的质量分数为30%的双氧水(以2-氯吡啶废水质量为基准),同时开启微波反应器,进行微波-芬顿氧化处理30min,过滤,得到氧化处理液I;
其中,2-氯吡啶废水的量为100g,微波功率为200W;
反应结束后,处理液I的pH降低为3左右,2-氯吡啶的浓度降低至0.8mg/L,去除率为99.92%;TOC降低至86.4mg/L,去除率为83.7%;
(2)对处理液I进行光催化氧化1h,得到光催化氧化处理液;
其中,处理液I的投料量为1000g,紫外光功率为300W,以处理液I的质量为基准,双氧水的用量为0.5%,双氧水质量分数为30%,二氧化钛的用量为1%;
反应结束后,光催化氧化处理液中2-氯吡啶的浓度降低至0.72mg/L,去除率为99.93%;TOC降低至8.6mg/L,去除率为98.4%;
(3)向光催化氧化处理液中滴加液碱(质量分数为30%),调节其pH至9,同时加入0.0005%的聚合硫酸铁(以处理液I质量为基准),搅拌絮凝30min,过滤,得处理液II;
经测定,处理液II中2-氯吡啶浓度降低至0.63mg/L,去除率为99.94%,TOC降低至7.9mg/L,去除率为98.5%。
实施例7
废水:2,6-二氯吡啶废水,浓度为1000mg/L,TOC为406mg/L,pH为6左右。
(1)取上述废水,用NaOH(质量分数为30%)调节其pH至6,依次加入0.3%的硫酸亚铁(以2,6-二氯吡啶废水质量为基准)、0.5g活性炭和0.5g Fe3O4,再加入5%的质量分数为30%的双氧水(以2,6-二氯吡啶废水质量为基准),同时开启微波反应器,进行微波-芬顿氧化处理30min,过滤,得到氧化处理液I;
其中,2,6-二氯吡啶废水的量为100g,微波功率为200W;
反应结束后,处理液I的pH降低为2左右,2,6-二氯吡啶的浓度降低至1.8mg/L,去除率为99.82%;TOC降低至78.9mg/L,去除率为80.6%;
(2)对处理液I进行光催化氧化1h,得到光催化氧化处理液;
其中,处理液I的投料量为1000g,紫外光功率为300W,以处理液I的质量为基准,双氧水的用量为0.5%,双氧水质量分数为30%,二氧化钛的用量为1%;
反应结束后,光催化氧化处理液中2,6-二氯吡啶的浓度降低至1.6mg/L,去除率为99.84%;TOC降低至8.2mg/L,去除率为98.0%;
(3)向光催化氧化处理液中滴加液碱(质量分数为30%),调节其pH至9,同时加入0.0005%的聚合氯化铝(以处理液I质量为基准),搅拌絮凝30min,过滤,得处理液II;
经测定,处理液II中2,6-二氯吡啶浓度降低至1.5mg/L,去除率为99.85%,TOC降低至7.7mg/L,去除率为98.1%。
实施例8
废水:2,3,5,6-四氯吡啶废水,浓度为1000mg/L,TOC为277mg/L,pH为6左右。
(1)取上述废水,用NaOH(质量分数为30%)调节其pH至9,依次加入0.3%的硫酸亚铁(以2,3,5,6-四氯吡啶废水质量为基准)、0.5g活性炭和0.5g Fe3O4,再加入5%的质量分数为30%的双氧水(以2,3,5,6-四氯吡啶废水质量为基准),同时开启微波反应器,进行微波-芬顿氧化处理30min,过滤,得到氧化处理液I;
其中,2,3,5,6-四氯吡啶废水的量为100g,微波功率为200W;
反应结束后,处理液I的pH降低为3左右,2,3,5,6-四氯吡啶的浓度降低至2.8mg/L,去除率为99.72%;TOC降低至69.6mg/L,去除率为74.9%;
(2)对处理液I进行光催化氧化1h,得到光催化氧化处理液;
其中,处理液I的投料量为1000g,紫外光功率为300W,以处理液I的质量为基准,双氧水的用量为0.5%,双氧水质量分数为30%,二氧化钛的用量为1%;
反应结束后,光催化氧化处理液中2,3,5,6-四氯吡啶的浓度降低至2.6mg/L,去除率为99.74%;TOC降低至7.6mg/L,去除率为97.3%;
(3)向光催化氧化处理液中滴加液碱(质量分数为30%),调节其pH至9,同时加入0.0005%的PAM(以处理液I质量为基准),搅拌絮凝30min,过滤,得处理液II;
经测定,处理液II中2,3,5,6-四氯吡啶浓度降低至2.4mg/L,去除率为99.76%,TOC降低至7.2mg/L,去除率为97.4%。
实施例9
废水:吡啶废水,浓度为1000mg/L,TOC为760mg/L,pH为6左右。
(1)取上述废水,用NaOH(质量分数为30%)调节其pH至7,依次加入0.3%的硫酸亚铁(以吡啶废水质量为基准)、0.5g活性炭和0.5gFe3O4,再加入5%的质量分数为30%的双氧水(以吡啶废水质量为基准),同时开启微波反应器,进行微波-芬顿氧化处理30min,过滤,得到氧化处理液I;
其中,吡啶废水的量为100g,微波功率为200W;
反应结束后,处理液I的pH降低为3.5左右,吡啶的浓度降低至284mg/L,去除率为71.6%;TOC降低至358.6mg/L,去除率为52.8%
(2)对处理液I进行光催化氧化1h,得到光催化氧化处理液;
其中,处理液I的投料量为1000g,紫外光功率为300W,以处理液I的质量为基准,双氧水的用量为0.5%,双氧水质量分数为30%,二氧化钛的用量为1%;
反应结束后,光催化氧化处理液中吡啶的浓度降低至280.2mg/L,去除率为71.98%;TOC降低至246.3mg/L,去除率为67.59%;
(3)向光催化氧化处理液中滴加液碱(质量分数为30%),调节其pH至9,同时加入0.0005%的PAM(以处理液I质量为基准),搅拌絮凝30min,过滤,得处理液II;
经测定,处理液II中吡啶浓度降低至279mg/L,去除率为72.1%,TOC降低至240.5mg/L,去除率为68.4%。

Claims (8)

1.一种含吡啶类废水的处理方法,其特征在于,包括:
(1)调节含吡啶类废水的pH值至7~12,向含吡啶类废水中加入铁盐、双氧水和敏化剂,在微波作用下对含吡啶类废水进行处理0.5~120 min,得处理液Ⅰ,含吡啶类废水的质量与微波功率的比为0.1~100g:1W;所述的敏化剂为活性炭、Fe3O4、CuO、Ni2O3、MnO2、CoO4、CdO、V2O5、SiC和铬渣中的一种或几种,以质量计,敏化剂的投加量为含吡啶类废水质量的0.05~5%;
(2)将处理液Ⅰ的pH值调节至8~11,进行絮凝、过滤,完成处理。
2.根据权利要求1所述的含吡啶类废水的处理方法,其特征在于,步骤(1)中,含吡啶类废水的质量与微波功率的比为0.1~10g:1W。
3.根据权利要求1所述的含吡啶类废水的处理方法,其特征在于,步骤(1)中,以质量计,铁盐的投加量为含吡啶类废水质量的0.1~2%;双氧水的投加量为含吡啶类废水质量的0.5~20%,双氧水中过氧化氢的质量百分比浓度为15~50%。
4.根据权利要求3所述的含吡啶类废水的处理方法,其特征在于,以质量计,双氧水的投加量为含吡啶类废水质量的0.5~20%,双氧水中过氧化氢的质量百分比浓度为27.5~30%。
5.根据权利要求1所述的含吡啶类废水的处理方法,其特征在于,步骤(1)中,所述的敏化剂为活性炭和/或Fe3O4,以质量计,敏化剂的投加量为含吡啶类废水质量的0.1~1%。
6.根据权利要求1所述的含吡啶类废水的处理方法,其特征在于,步骤(2)中,絮凝过程中加入絮凝剂,所述的絮凝剂为聚丙烯酰胺(PAM)、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝和聚合氯化铝中的至少一种,以质量计,絮凝剂的加入量为处理液Ⅰ质量的0.00001~0.1%。
7.根据权利要求1所述的含吡啶类废水的处理方法,其特征在于,步骤(1)后,向处理液Ⅰ中添加氧化剂在紫外光照射下进行光催化氧化,所述的氧化剂为过氧化氢、次氯酸钠和二氧化氯中的至少一种,以质量计,氧化剂的投加量为处理液Ⅰ质量的0.1~10%。
8.根据权利要求7所述的含吡啶类废水的处理方法,其特征在于,光催化氧化时添加催化剂,所述的催化剂为二氧化钛、氧化锌、氧化锡、二氧化锆和硫化镉中的至少一种,以质量计,催化剂的投加量为处理液Ⅰ质量的0.1~2.5%。
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