CN114084990A - 一种高cod、高盐废液处理技术 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高COD、高盐废液处理技术，高氨氮、高COD废液收集于集水槽中，通过管道由泵输送至一体式Fenton氧化塔；在一体式Fenton氧化塔中，分别由泵输送硫酸、双氧水、亚铁盐溶液、氢氧化钠、PAC、PAM至塔中，废液进入塔中Fenton氧化区前pH值调至2‑4，塔中Fenton氧化区域采用中温Fenton氧化技术，使Fenton反应区域保持在50‑60℃。本发明在Fenton氧化的工艺中，节省了大量的双氧水投加量，投加量为传统Fenton法的1/10，COD、盐去除效果明显，经试验含盐量为5%、COD为的60000mg/L的原始废液，经第一步中温Fenton处理后盐去除率达99%以上，COD去除率约为50%；经三相催化氧化塔处理后COD去除率提升至70%；最后经蒸发处理后，COD去除率达95%以上。
Description
技术领域
本发明涉及废液处理技术领域，具体为一种高COD、高盐废液处理技术。
背景技术
近年来我国化工行业的快速发展，为经济的发展做出巨大贡献的同时也带来了环境污染的问题，在化工行业尤其是农药、医药的生产过程中，会产生大量的废液，其中有相当一部分的废液符合危险废物的特性，对人类或其它生物都有着极大的潜在危害性。
目前，针对高COD、高盐危废废液的处理方法主要包括焚烧法、物化法，其中，焚烧法对废液中的COD有较好地处理效果，但是使用焚烧法处理高盐废液时会出现回转窑结焦，急冷塔、烟道发生盐结晶造成堵塞的情况，影响焚烧系统的正常运行，物化法是处理高COD、高盐废液的有效手段，对于一般高COD、高盐工业废水的处理，较多使用电解法、多效蒸发浓缩结晶法、生物法，此外还有膜分离法、离子交换法、臭氧氧化法以及高级氧化技术等新兴技术，对于危废废液，由于废液来源不同、水质波动范围非常大，具有生物毒害性，无法采用生物法，采用单一的物化处理工艺无法达到出水水质要求，而大量工艺的组合则会大幅提升运行的成本，提高操作难度，因此，亟需一种可操作方便、经济高效、适应性强、处理量大的工艺以满足高COD、高盐危废废液的处理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高COD、高盐废液处理技术，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高COD、高盐废液处理技术，其处理工艺步骤如下：
A、高氨氮、高COD废液收集于集水槽中，通过管道由泵输送至一体式Fenton氧化塔；
B、在一体式Fenton氧化塔中，分别由泵输送硫酸、双氧水、亚铁盐溶液、氢氧化钠、PAC、PAM至塔中，废液进入塔中Fenton氧化区前pH值调至2-4，塔中Fenton氧化区域采用中温Fenton氧化技术，使Fenton反应区域保持在50-60℃；随后废液在塔中进入絮凝沉淀区，pH调节至8左右，加入絮凝剂PAC或PAM，去除大量的COD，沉淀进入一体式Fenton氧化塔底部的污泥箱中，处理后的废液经管道进入中间水箱；
C、在中间水箱中，由泵输送硫酸和双氧水与废液混合，调节pH值至2-4，混合后由泵输送至三相催化氧化塔，三相催化氧化塔中填有表面催化剂或碳基金属催化剂，处理后废液进入蒸发系统进水箱；
D、废液由泵通过管道从蒸发系统进水箱输送至蒸发器（或三效蒸发器），蒸发后剩余的废液进入pH调节水箱，调节pH值至中性，达标排放或回用。
优选的，上述使用到的Fenton氧化、三相催化氧化工艺均使用了高级氧化技术，主要是通过化学反应过程中产生的羟基自由基（•OH）和一系列链反应，对有机污染物进行分解，得到最终产物CO2、H2O以及无机盐等，可有效处理污水当中的难降解有机物。
优选的，在Fenton氧化塔中加入硫酸、双氧水、硫酸亚铁，亚铁离子与双氧水形成芬顿体系，形成氧化能力更强的羟基自由基，羟基自由基（•OH）因其有极高的氧化电位（2.80EV），其氧化能力极强，与大多数有机污染物都可以发生快速的链式反应，无选择性地把有害物质氧化成CO2、H2O或矿物盐，无二次污染，因此有机物大部分都在Fenton氧化塔中被去除或者被降解成小分子的有机物。
优选的，在三相催化氧化塔内，表面催化剂或碳基金属催化剂存在的条件下，利用强氧化剂在常温常压下催化氧化废水中的有机污染物，或直接将有机污染物氧化成为二氧化碳和水，或将大分子有机污染物氧化成小分子有机污染物，提高废水的可生化性，能较好的去除COD，由风机送入塔内的压缩空气（气相），外加的高效氧化剂（液相）和固定在载体上的催化剂（固相）。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明在Fenton氧化的工艺中，节省了大量的双氧水投加量，投加量为传统Fenton法的1/10，COD、盐去除效果明显，经试验含盐量为5%、COD为的60000mg/L的原始废液，经第一步中温Fenton处理后盐去除率达99%以上，COD去除率约为50%；经三相催化氧化塔处理后COD去除率提升至70%；最后经蒸发处理后，COD去除率达95%以上，本发明适用性强，能适应液态危险废物进水水质波动大的问题，解决了传统工艺无法有效处理氨氮、COD同时偏高的废液问题，有效地降低了处理成本，实现了连续大量处理。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种高COD、高盐废液处理技术，其处理工艺步骤如下：
A、高氨氮、高COD废液收集于集水槽中，通过管道由泵输送至一体式Fenton氧化塔；
B、在一体式Fenton氧化塔中，分别由泵输送硫酸、双氧水、亚铁盐溶液、氢氧化钠、PAC、PAM至塔中，废液进入塔中Fenton氧化区前pH值调至2-4，塔中Fenton氧化区域采用中温Fenton氧化技术，使Fenton反应区域保持在50-60℃；随后废液在塔中进入絮凝沉淀区，pH调节至8左右，加入絮凝剂PAC或PAM，去除大量的COD，沉淀进入一体式Fenton氧化塔底部的污泥箱中，处理后的废液经管道进入中间水箱；
C、在中间水箱中，由泵输送硫酸和双氧水与废液混合，调节pH值至2-4，混合后由泵输送至三相催化氧化塔，三相催化氧化塔中填有表面催化剂或碳基金属催化剂，处理后废液进入蒸发系统进水箱；
D、废液由泵通过管道从蒸发系统进水箱输送至蒸发器（或三效蒸发器），蒸发后剩余的废液进入pH调节水箱，调节pH值至中性，达标排放或回用。
实施例一：
一种高COD、高盐废液处理技术，其处理工艺步骤如下：
A、高氨氮、高COD废液收集于集水槽中，通过管道由泵输送至一体式Fenton氧化塔；
B、在一体式Fenton氧化塔中，分别由泵输送硫酸、双氧水、亚铁盐溶液、氢氧化钠、PAC、PAM至塔中，废液进入塔中Fenton氧化区前pH值调至2-4，塔中Fenton氧化区域采用中温Fenton氧化技术，使Fenton反应区域保持在50-60℃；随后废液在塔中进入絮凝沉淀区，pH调节至8左右，加入絮凝剂PAC或PAM，去除大量的COD，沉淀进入一体式Fenton氧化塔底部的污泥箱中，处理后的废液经管道进入中间水箱；使用到的Fenton氧化、三相催化氧化工艺均使用了高级氧化技术，主要是通过化学反应过程中产生的羟基自由基（•OH）和一系列链反应，对有机污染物进行分解，得到最终产物CO2、H2O以及无机盐等，可有效处理污水当中的难降解有机物；
C、在中间水箱中，由泵输送硫酸和双氧水与废液混合，调节pH值至2-4，混合后由泵输送至三相催化氧化塔，三相催化氧化塔中填有表面催化剂或碳基金属催化剂，处理后废液进入蒸发系统进水箱；
D、废液由泵通过管道从蒸发系统进水箱输送至蒸发器（或三效蒸发器），蒸发后剩余的废液进入pH调节水箱，调节pH值至中性，达标排放或回用。
实施例二：
一种高COD、高盐废液处理技术，其处理工艺步骤如下：
A、高氨氮、高COD废液收集于集水槽中，通过管道由泵输送至一体式Fenton氧化塔；
B、在一体式Fenton氧化塔中，分别由泵输送硫酸、双氧水、亚铁盐溶液、氢氧化钠、PAC、PAM至塔中，废液进入塔中Fenton氧化区前pH值调至2-4，塔中Fenton氧化区域采用中温Fenton氧化技术，使Fenton反应区域保持在50-60℃；随后废液在塔中进入絮凝沉淀区，pH调节至8左右，加入絮凝剂PAC或PAM，去除大量的COD，沉淀进入一体式Fenton氧化塔底部的污泥箱中，处理后的废液经管道进入中间水箱；在Fenton氧化塔中加入硫酸、双氧水、硫酸亚铁，亚铁离子与双氧水形成芬顿体系，形成氧化能力更强的羟基自由基，羟基自由基（•OH）因其有极高的氧化电位（2.80EV），其氧化能力极强，与大多数有机污染物都可以发生快速的链式反应，无选择性地把有害物质氧化成CO2、H2O或矿物盐，无二次污染，因此有机物大部分都在Fenton氧化塔中被去除或者被降解成小分子的有机物；
C、在中间水箱中，由泵输送硫酸和双氧水与废液混合，调节pH值至2-4，混合后由泵输送至三相催化氧化塔，三相催化氧化塔中填有表面催化剂或碳基金属催化剂，处理后废液进入蒸发系统进水箱；
D、废液由泵通过管道从蒸发系统进水箱输送至蒸发器（或三效蒸发器），蒸发后剩余的废液进入pH调节水箱，调节pH值至中性，达标排放或回用。
实施例三：
一种高COD、高盐废液处理技术，其处理工艺步骤如下：
A、高氨氮、高COD废液收集于集水槽中，通过管道由泵输送至一体式Fenton氧化塔；
B、在一体式Fenton氧化塔中，分别由泵输送硫酸、双氧水、亚铁盐溶液、氢氧化钠、PAC、PAM至塔中，废液进入塔中Fenton氧化区前pH值调至2-4，塔中Fenton氧化区域采用中温Fenton氧化技术，使Fenton反应区域保持在50-60℃；随后废液在塔中进入絮凝沉淀区，pH调节至8左右，加入絮凝剂PAC或PAM，去除大量的COD，沉淀进入一体式Fenton氧化塔底部的污泥箱中，处理后的废液经管道进入中间水箱；
C、在中间水箱中，由泵输送硫酸和双氧水与废液混合，调节pH值至2-4，混合后由泵输送至三相催化氧化塔，三相催化氧化塔中填有表面催化剂或碳基金属催化剂，处理后废液进入蒸发系统进水箱；在三相催化氧化塔内，表面催化剂或碳基金属催化剂存在的条件下，利用强氧化剂在常温常压下催化氧化废水中的有机污染物，或直接将有机污染物氧化成为二氧化碳和水，或将大分子有机污染物氧化成小分子有机污染物，提高废水的可生化性，能较好的去除COD，由风机送入塔内的压缩空气（气相），外加的高效氧化剂（液相）和固定在载体上的催化剂（固相）；
D、废液由泵通过管道从蒸发系统进水箱输送至蒸发器（或三效蒸发器），蒸发后剩余的废液进入pH调节水箱，调节pH值至中性，达标排放或回用。
常见活性物种的标准电极电位
标准电极电位值越高，氧化性越强，由上表可见，相比利用臭氧（O3）等相关技术，利用羟基自由基（·OH）处理高COD、高氨氮、高含盐废水效果更好。
芬顿反应是二价铁离子跟双氧水反应生成羟基自由基（·OH）的过程。其中涉及到诸多单元反应，主要反应如下：
Fe2++H2O2→Fe3++OH－+·OH
在芬顿氧化及催化氧化工艺中均涉及到双氧水的使用，双氧水作为一种氧化剂，被广泛地应用于工业废水处理、气体洗涤与消毒杀菌，且操作简单。双氧水在水体中会自发分解成HO2 －离子，而HO2 －离子是产生羟基自由基（·OH）的引发剂，在催化剂存在时，这个分解过程的反应速率将进一步提高，生成更多的羟基自由基，双氧水分解产生HO2 －离子的过程如下：
H2O2→HO2 －+H+
HO2 －离子与水中存在的双氧水继续发生反应，产生羟基自由基，过程如下：
HO2 －+H2O2→O2+H2O+·OH
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种高COD、高盐废液处理技术，其特征在于：其处理工艺步骤如下：
A、高氨氮、高COD废液收集于集水槽中，通过管道由泵输送至一体式Fenton氧化塔；
B、在一体式Fenton氧化塔中，分别由泵输送硫酸、双氧水、亚铁盐溶液、氢氧化钠、PAC、PAM至塔中，废液进入塔中Fenton氧化区前pH值调至2-4，塔中Fenton氧化区域采用中温Fenton氧化技术，使Fenton反应区域保持在50-60℃；随后废液在塔中进入絮凝沉淀区，pH调节至8左右，加入絮凝剂PAC或PAM，去除大量的COD，沉淀进入一体式Fenton氧化塔底部的污泥箱中，处理后的废液经管道进入中间水箱；
C、在中间水箱中，由泵输送硫酸和双氧水与废液混合，调节pH值至2-4，混合后由泵输送至三相催化氧化塔，三相催化氧化塔中填有表面催化剂或碳基金属催化剂，处理后废液进入蒸发系统进水箱；
D、废液由泵通过管道从蒸发系统进水箱输送至蒸发器（或三效蒸发器），蒸发后剩余的废液进入pH调节水箱，调节pH值至中性，达标排放或回用。
2.根据权利要求1所述的一种高COD、高盐废液处理技术，其特征在于：上述使用到的Fenton氧化、三相催化氧化工艺均使用了高级氧化技术，主要是通过化学反应过程中产生的羟基自由基（•OH）和一系列链反应，对有机污染物进行分解，得到最终产物CO2、H2O以及无机盐等，可有效处理污水当中的难降解有机物。
3.根据权利要求1所述的一种高COD、高盐废液处理技术，其特征在于：在Fenton氧化塔中加入硫酸、双氧水、硫酸亚铁，亚铁离子与双氧水形成芬顿体系，形成氧化能力更强的羟基自由基，羟基自由基（•OH）因其有极高的氧化电位（2.80EV），其氧化能力极强，与大多数有机污染物都可以发生快速的链式反应，无选择性地把有害物质氧化成CO2、H2O或矿物盐，无二次污染，因此有机物大部分都在Fenton氧化塔中被去除或者被降解成小分子的有机物。
4.根据权利要求1所述的一种高COD、高盐废液处理技术，其特征在于：在三相催化氧化塔内，表面催化剂或碳基金属催化剂存在的条件下，利用强氧化剂在常温常压下催化氧化废水中的有机污染物，或直接将有机污染物氧化成为二氧化碳和水，或将大分子有机污染物氧化成小分子有机污染物，提高废水的可生化性，能较好的去除COD，由风机送入塔内的压缩空气（气相），外加的高效氧化剂（液相）和固定在载体上的催化剂（固相）。
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