CN113603208A - 一种臭氧处理高浓度cod废水的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种臭氧处理高浓度COD废水的方法,解决了现有技术中的臭氧处理废水方法,加入酸/碱调节pH值,会生成盐,增加出水中的盐含量,存在出水电导率过高的技术问题。它包括下述步骤:(1)将待处理的高浓度COD废水过滤除杂;(2)将除杂后的高浓度COD废水加入臭氧催化氧化反应器中,所述臭氧催化氧化反应器中添加有进行臭氧氧化的催化剂;(3)向高浓度COD废水中通入臭氧;(4)臭氧催化氧化。本发明在处理废水的过程中,大幅度降低了酸和/或碱的消耗,降低了高浓度COD废水的处理成本;并且不会增加出水中的盐含量,也避免了出水电导率过高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理领域,具体涉及一种臭氧处理高浓度COD废水的方法。
背景技术
臭氧在常温常压下是一种不稳定、具有特殊刺激性气味的浅蓝色气体。臭氧具有极强的氧化性能,在碱性溶液中拥有2.07V的氧化电位,其氧化能力仅次于氟,高于氯和高锰酸钾。基于臭氧的强氧化性,且在水中可短时间内自行分解,没有二次污染,是理想的绿色氧化药剂。因此,臭氧氧化方法已逐渐发展成为一种高级氧化技术,在水处理领域中臭氧技术已在许多方面得到了应用。臭氧应用于水处理过程中其作用主要是除臭、脱色、杀菌和去除有机物。
现有的臭氧处理废水方法中,对于酸性废水需要使用碱液调酸碱性,碱性废水需要使用硫酸调酸碱性,酸和/或碱的消耗较高,废水处理成本高;并且,加入酸/碱调节pH值,会生成盐,增加出水中的盐含量,存在出水电导率过高的问题。
本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题:
1、现有技术中的臭氧处理废水方法,对于酸性废水需要使用碱液调酸碱性,碱性废水需要使用硫酸调酸碱性,酸和/或碱的消耗较高,废水处理成本高;
2、现有技术中的臭氧处理废水方法,加入酸/碱调节pH值,会生成盐,增加出水中的盐含量,存在出水电导率过高的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种臭氧处理高浓度COD废水的方法,以解决现有技术中的臭氧处理废水方法,加入酸/碱调节pH值,会生成盐,增加出水中的盐含量,存在出水电导率过高的问题的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:
本发明提供的一种臭氧处理高浓度COD废水的方法,包括下述步骤:
(1)将待处理的高浓度COD废水过滤除杂;
(2)将除杂后的高浓度COD废水加入臭氧催化氧化反应器中,所述臭氧催化氧化反应器中添加有进行臭氧氧化的催化剂;
(3)向高浓度COD废水中通入臭氧;
(4)臭氧催化氧化。
进一步的,所述步骤(1)中,采用袋式过滤器过滤除杂。
进一步的,所述步骤(2)中,所述催化剂的加入量为臭氧催化氧化反应器有效容积的75%-85%。
进一步的,所述步骤(2)中,当高浓度COD废水pH<7时,添加的催化剂为钛化合物催化剂和/或铁化合物催化剂;当高浓度COD废水pH≥7时,添加的催化剂为硅铝化合物催化剂和/或锰化合物催化剂。
进一步的,所述步骤(2)中,所述钛化合物催化剂为氧化钛、硫酸钛或氯化钛。
进一步的,所述步骤(2)中,所述铁化合物催化剂为零价铁,硫酸亚铁或草酸铁。
进一步的,所述步骤(2)中,所述硅铝化合物催化剂为硅铝复合盐或氧化铝。
进一步的,所述步骤(2)中,所述锰化合物催化剂为二氧化锰、高锰酸钾或硫酸锰。
进一步的,所述步骤(3)中,高浓度COD废水与臭氧的体积比为1:10-1000。
进一步的,所述步骤(4)中,臭氧催化氧化在常温常压进行。
臭氧氧化原理:
臭氧之所以表现出强氧化性,是因为臭氧分子中的氧原子具有强烈的亲电子或亲质子性,臭氧分解产生的新生态氧原子,和在水中形成具有强氧化作用的羟基自由基·OH,它们的高度活性在水处理中被用于杀菌消毒、破坏有机物结构等等,其副产物无毒,基本无二次污染,有着许多别的氧化剂无法比拟的优点,不仅可以消毒杀菌,还可以氧化分解水中污染物。
基于上述技术方案,本发明实施例至少可以产生如下技术效果:
(1)本发明提供的臭氧处理高浓度COD废水的方法,在处理废水的过程中,除了催化剂以外,使用的化学物质只有臭氧一种;与其他臭氧处理方法不同的是,本发明的方法对于酸性废水不需要使用碱液调酸碱性,碱性废水也不需要使用硫酸调酸碱性,大幅度降低了酸和/或碱的消耗,降低了高浓度COD废水的处理成本;
(2)本发明提供的臭氧处理高浓度COD废水的方法,因为不需要加酸/碱调节pH值,所以不会增加出水中的盐含量,也避免了出水电导率过高的问题,有利于后续继续进行废水处理;
(3)本发明提供的臭氧处理高浓度COD废水的方法,当高浓度COD废水pH<7时,添加的催化剂为钛化合物催化剂和/或铁化合物催化剂;当高浓度COD废水pH≥7时,添加的催化剂为硅铝化合物催化剂和/或锰化合物催化剂;应用的催化剂可以多次重复使用,具有良好的催化效果。
具体实施方式
一、实施例
实施例1:
一种臭氧处理高浓度COD废水的方法,包括下述步骤:
(1)将待处理的高浓度COD废水(COD浓度为100g/L,pH为3)采用袋式过滤器滤除其中的固渣、悬浮物等杂质;
(2)将除杂后的高浓度COD废水加入臭氧催化氧化反应器中,所述臭氧催化氧化反应器中添加有进行臭氧氧化的催化剂;催化剂的加入量为臭氧催化氧化反应器有效容积的80%;
在本实施例中,添加的催化剂为钛化合物催化剂,具体选用的是氧化钛;
(3)向高浓度COD废水中通入臭氧,高浓度COD废水与臭氧的体积比为1:25;
(4)在常温常压臭氧催化氧化1h,得到处理后的废水,处理后废水的COD、盐含量以及电导率见表1。
实施例2:
一种臭氧处理高浓度COD废水的方法,包括下述步骤:
(1)将待处理的高浓度COD废水(COD浓度为92g/L,pH为4)采用袋式过滤器滤除其中的固渣、悬浮物等杂质;
(2)将除杂后的高浓度COD废水加入臭氧催化氧化反应器中,所述臭氧催化氧化反应器中添加有进行臭氧氧化的催化剂;催化剂的加入量为臭氧催化氧化反应器有效容积的75%;
在本实施例中,添加的催化剂为钛化合物催化剂,具体选用的是硫酸钛;
(3)向高浓度COD废水中通入臭氧;高浓度COD废水与臭氧的体积比为1:22。
(4)在常温常压臭氧催化氧化1h,得到处理后的废水,处理后废水的COD、盐含量以及电导率见表1。
实施例3:
一种臭氧处理高浓度COD废水的方法,包括下述步骤:
(1)将待处理的高浓度COD废水(COD浓度为60g/L,pH为5)采用袋式过滤器滤除其中的固渣、悬浮物等杂质;
(2)将除杂后的高浓度COD废水加入臭氧催化氧化反应器中,所述臭氧催化氧化反应器中添加有进行臭氧氧化的催化剂;催化剂的加入量为臭氧催化氧化反应器有效容积的85%;
在本实施例中,添加的催化剂为铁化合物催化剂,具体选用的是零价铁;
(3)向高浓度COD废水中通入臭氧;高浓度COD废水与臭氧的体积比为1:20。
(4)在常温常压臭氧催化氧化1h,得到处理后的废水,处理后废水的COD、盐含量以及电导率见表1。
实施例4:
一种臭氧处理高浓度COD废水的方法,包括下述步骤:
(1)将待处理的高浓度COD废水(COD浓度为73g/L,pH为6)采用袋式过滤器滤除其中的固渣、悬浮物等杂质;
(2)将除杂后的高浓度COD废水加入臭氧催化氧化反应器中,所述臭氧催化氧化反应器中添加有进行臭氧氧化的催化剂;催化剂的加入量为臭氧催化氧化反应器有效容积的82%;
在本实施例中,添加的催化剂为铁化合物催化剂,具体选用的是硫酸亚铁;
(3)向高浓度COD废水中通入臭氧;高浓度COD废水与臭氧的体积比为1:19。
(4)在常温常压臭氧催化氧化1h,得到处理后的废水,处理后废水的COD、盐含量以及电导率见表1。
实施例5:
一种臭氧处理高浓度COD废水的方法,包括下述步骤:
(1)将待处理的高浓度COD废水(COD浓度为120g/L,pH为7)采用袋式过滤器滤除其中的固渣、悬浮物等杂质;
(2)将除杂后的高浓度COD废水加入臭氧催化氧化反应器中,所述臭氧催化氧化反应器中添加有进行臭氧氧化的催化剂;催化剂的加入量为臭氧催化氧化反应器有效容积的77%;
在本实施例中,添加的催化剂为硅铝化合物催化剂,具体选用的是硅铝复合盐;
(3)向高浓度COD废水中通入臭氧;高浓度COD废水与臭氧的体积比为1:30。
(4)在常温常压臭氧催化氧化1h,得到处理后的废水,处理后废水的COD、盐含量以及电导率见表1。
实施例6:
一种臭氧处理高浓度COD废水的方法,包括下述步骤:
(1)将待处理的高浓度COD废水(COD浓度为30g/L,pH为8)采用袋式过滤器滤除其中的固渣、悬浮物等杂质;
(2)将除杂后的高浓度COD废水加入臭氧催化氧化反应器中,所述臭氧催化氧化反应器中添加有进行臭氧氧化的催化剂;催化剂的加入量为臭氧催化氧化反应器有效容积的80%;
在本实施例中,添加的催化剂为硅铝化合物催化剂,具体选用的是氧化铝;
(3)向高浓度COD废水中通入臭氧;高浓度COD废水与臭氧的体积比为1:21。
(4)在常温常压臭氧催化氧化1h,得到处理后的废水,处理后废水的COD、盐含量以及电导率见表1。
实施例7:
一种臭氧处理高浓度COD废水的方法,包括下述步骤:
(1)将待处理的高浓度COD废水(COD浓度为52g/L,pH为9)采用袋式过滤器滤除其中的固渣、悬浮物等杂质;
(2)将除杂后的高浓度COD废水加入臭氧催化氧化反应器中,所述臭氧催化氧化反应器中添加有进行臭氧氧化的催化剂;催化剂的加入量为臭氧催化氧化反应器有效容积的78%;
在本实施例中,添加的催化剂为锰化合物催化剂,具体选用的是二氧化锰;
(3)向高浓度COD废水中通入臭氧;高浓度COD废水与臭氧的体积比为1:15。
(4)在常温常压臭氧催化氧化1h,得到处理后的废水,处理后废水的COD、盐含量以及电导率见表1。
实施例8:
一种臭氧处理高浓度COD废水的方法,包括下述步骤:
(1)将待处理的高浓度COD废水(COD浓度为66g/L,pH为10)采用袋式过滤器滤除其中的固渣、悬浮物等杂质;
(2)将除杂后的高浓度COD废水加入臭氧催化氧化反应器中,所述臭氧催化氧化反应器中添加有进行臭氧氧化的催化剂;催化剂的加入量为臭氧催化氧化反应器有效容积的80%;
在本实施例中,添加的催化剂为锰化合物催化剂,具体选用的是高锰酸钾;
(3)向高浓度COD废水中通入臭氧;高浓度COD废水与臭氧的体积比为1:33。
(4)在常温常压臭氧催化氧化1h,得到处理后的废水,处理后废水的COD、盐含量以及电导率见表1。
实施例9:
一种臭氧处理高浓度COD废水的方法,包括下述步骤:
(1)将待处理的高浓度COD废水(COD浓度为50g/L,pH为11)采用袋式过滤器滤除其中的固渣、悬浮物等杂质;
(2)将除杂后的高浓度COD废水加入臭氧催化氧化反应器中,所述臭氧催化氧化反应器中添加有进行臭氧氧化的催化剂;催化剂的加入量为臭氧催化氧化反应器有效容积的80%;
在本实施例中,添加的催化剂为锰化合物催化剂,具体选用的是硫酸锰;
(3)向高浓度COD废水中通入臭氧;高浓度COD废水与臭氧的体积比为1:29;
(4)在常温常压臭氧催化氧化1h,得到处理后的废水,处理后废水的COD、盐含量以及电导率见表1。
二、对比例:
对比例1:
一种臭氧处理高浓度COD废水的方法,包括下述步骤:
(1)将待处理的高浓度COD废水(COD浓度为100g/L,pH为3)采用袋式过滤器滤除其中的固渣、悬浮物等杂质;
(2)将除杂后的高浓度COD废水进行pH的调节,调节后pH为9;
(3)向高浓度COD废水中通入臭氧,高浓度COD废水与臭氧的体积比为1:25;
(4)在常温常压臭氧催化氧化1h,得到处理后的废水,处理后废水的COD、盐含量以及电导率见表1。
对比例2:
一种臭氧处理高浓度COD废水的方法,包括下述步骤:
(1)将待处理的高浓度COD废水(COD浓度为120g/L,pH为7)采用袋式过滤器滤除其中的固渣、悬浮物等杂质;
(2)将除杂后的高浓度COD废水进行pH的调节,调节后pH为9;
(3)向高浓度COD废水中通入臭氧;高浓度COD废水与臭氧的体积比为1:30。
(4)在常温常压臭氧催化氧化1h,得到处理后的废水,处理后废水的COD、盐含量以及电导率见表1。
三、对比实施例和对比例中高COD废水处理后的盐含量和电导率:
实施例1-实施例9以及对比例1-2中废水处理参数以及处理结果如下表1所示:
表1实施例和对比例废水处理参数以及结果
由表1可知,本发明实施例1-9中通过向高COD废水中添加催化剂,可以直接进行臭氧催化氧化,与传统的调节pH后进行臭氧催化氧化相比,盐含量低且电导率低,有助于后续进行废水处理。
Claims (10)
1.一种臭氧处理高浓度COD废水的方法,其特征在于:包括下述步骤:
(1)将待处理的高浓度COD废水过滤除杂;
(2)将除杂后的高浓度COD废水加入臭氧催化氧化反应器中,所述臭氧催化氧化反应器中添加有进行臭氧氧化的催化剂;
(3)向高浓度COD废水中通入臭氧;
(4)臭氧催化氧化。
2.根据权利要求1所述的臭氧处理高浓度COD废水的方法,其特征在于:所述步骤(1)中,采用袋式过滤器过滤除杂。
3.根据权利要求1所述的臭氧处理高浓度COD废水的方法,其特征在于:所述步骤(2)中,所述催化剂的加入量为臭氧催化氧化反应器有效容积的75%-85%。
4.根据权利要求1所述的臭氧处理高浓度COD废水的方法,其特征在于:所述步骤(2)中,当高浓度COD废水pH<7时,添加的催化剂为钛化合物催化剂和/或铁化合物催化剂;当高浓度COD废水pH≥7时,添加的催化剂为硅铝化合物催化剂和/或锰化合物催化剂。
5.根据权利要求4所述的臭氧处理高浓度COD废水的方法,其特征在于:所述步骤(2)中,所述钛化合物催化剂为氧化钛、硫酸钛或氯化钛。
6.根据权利要求4所述的臭氧处理高浓度COD废水的方法,其特征在于:所述步骤(2)中,所述铁化合物为零价铁,硫酸亚铁或草酸铁。
7.根据权利要求4所述的臭氧处理高浓度COD废水的方法,其特征在于:所述步骤(2)中,所述硅铝化合物催化剂为硅铝复合盐或氧化铝。
8.根据权利要求4所述的臭氧处理高浓度COD废水的方法,其特征在于:所述步骤(2)中,所述锰化合物催化剂为二氧化锰、高锰酸钾或硫酸锰。
9.根据权利要求1所述的臭氧处理高浓度COD废水的方法,其特征在于:所述步骤(3)中,高浓度COD废水与臭氧的体积比为1:10-1000。
10.根据权利要求1所述的臭氧处理高浓度COD废水的方法,其特征在于:所述步骤(4)中,臭氧催化氧化在常温常压进行。
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