CN1769202A - 一种处理高浓度含酚工业废水的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种治理含酚废水的方法，其特点是利用新型八面体分子筛天然锰钾矿将高浓度含酚废水中的酚氧化降解。处理方法包括以下步骤：(1)通过常规的分选、粉碎、筛选，获得100～300目的天然锰钾矿；(2)将步骤(1)中得到的粒状的天然锰钾矿和总酚浓度为1～50000mg/l、pH为1～14、温度20℃～100℃的含酚废水的含酚废水倒入容器中，调节溶液的pH为2～5，搅拌反应1～6小时，得到混浊溶液，所述的锰钾矿的量是过量的；(3)将(2)步还原后的混浊溶液流入另一个沉淀池中，静置0.5～1小时，即可将锰钾矿沉淀上面的上清液直接排放；(4)对(3)步的沉淀物按常规方法压滤脱水，进行回收重复利用。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理领域，尤其设计一种处理含酚废水的方法。
背景技术
目前在高浓度强污染工业有机废水治理方面，普遍存在处理方法特效性差、专门技术匮乏、投资成本过高等问题。在对废水没有采取有效治理措施的情况下，往往是粗放型地加水稀释后再送入生化池进行生物法处理，事实上对生化工程正常运行具有潜在的危害性。
酚类化合物是一种毒性较大的原型质毒物，能使蛋白质凝固，可影响水生生物的生长和繁殖，污染饮用水源。对人类、水产和农作物都有很大的危害，目前已被列入129种优先控制的污染物黑名单。我国的含酚废水主要来源于焦化厂、石化厂、树脂厂、绝缘材料厂、化工厂、香料厂、塑料厂等，含酚废水的排放量日益增加、种类日益复杂，因而为了实现工厂企业的社会效益、经济效益和环境效益的统一，急待开发操作简便、经济合理的含酚废水治理方法。
目前国内外处理含酚废水的方法主要有物化法、化学法和生化法。
物化法主要包括萃取法、液膜法、吸附法及气提法等。萃取法是利用酚在萃取剂及水中的不同溶解度，采用与水不相溶的有机萃取剂从废水中将酚萃取出来。液膜法则是通过液膜的快速传递，同时进行萃取与反萃取，从而达到分离与浓缩的目的。吸附法即是利用吸附剂处理含酚废水，吸附剂本身可解吸、再生使用，酚也可以回收利用。而气提法则是根据挥发酚与水蒸气形成共沸混合物，利用酚在两相中的平衡浓度差异，在强烈对流中挥发酚由水相转为气相，从而使废水得以净化，再用碱液洗涤含酚蒸汽、回收粗酚。
化学法主要包括化学氧化法、光催化氧化法等。化学氧化法是在加温加压的条件下，利用二氧化氯、过氧化氢和臭氧等氧化剂将废水中的酚类物质氧化为二氧化碳和水。光催化氧化法则是以二氧化钛(TiO2)为主的半导体催化剂在光照的条件下生成具有相当氧化还原活性的电子与空穴降解水中的酚类污染物。
生化法主要有活性污泥法、生物膜法和生物接触氧化法。活性污泥法是在废水中加入絮凝状的生物污泥，经过均匀混合并曝气，使酚类等有机物质被活性污泥吸附和氧化。生物膜法则是利用生物滤池中附着在过滤介质表面上的微生物粘膜来处理废水。而生物接触氧化法则也是通过生物膜在起作用，但它兼有活性污泥法的特点。
以上的处理方法各有其优缺点，物理法处理效果较好，但设备较大、工艺复杂及操作要求较高；化学法则无二次污染、工艺简单，但条件控制较严、不能回收酚以及氧化剂无法重复使用；生化法则处理效果好、运行成本低、适应性较强，但占地面积大，投资较高。总体而言，以上方法都不能达到很好的效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种专门针对高浓度含单元酚和多元酚工业有机废水处理而开发的特效性治理新方法，主要利用无机界天然矿物将酚类废水中的多种酚物质进行氧化降解。与同类方法比较，最大优势在于特效性强、方法新颖、工艺简单、成本低廉、除酚彻底等。
本方法是应用在自然界中较广泛产出的纳米级天然矿物的强氧化性，降解水体中多种酚类物质。本技术适用于不同规模的工业企业如焦化厂、石化厂、树脂厂、绝缘材料厂、化工厂、香料厂、塑料厂等产生的酚类废水治理工程，特别适宜于高浓度、强污染、难处理的含多种酚类污染物的治理工程。
本发明的处理方法包括以下步骤：
(1)通过常规的分选、粉碎、筛选，获得100～300目的天然锰钾矿；
(2)将上面步骤(1)中得到的粒状的天然锰钾矿和总酚浓度为1～50000mg/l、pH为1～14、温度20℃～100℃的含酚废水的含酚废水倒入容器中，由于含酚废水温度的不同，达到相同效果时对应的酸消耗量也有所不同，调节溶液的pH为2～5，搅拌反应1～6小时，得到混浊溶液，所述的锰钾矿的量是过量的；
(3)将(2)步还原后的混浊溶液流入另一个沉淀池中，静置0.5～1小时，即可将锰钾矿沉淀上面的上清夜直接排放；
(4)对(3)步的沉淀物按常规方法压滤脱水，进行回收重复利用。
本发明(2)步所述的锰钾矿的粒径越小和其过量的条件下酚被氧化效果更好，其去除率越高，而且锰钾矿可以重复利用直至反应殆尽。在步骤(2)中的氧化还原反应中是将酚氧化降解为二氧化碳和水。
本发明的优点和效果：
本发明是利用无机界天然物质在酸性条件的强氧化性将废水中酚类物质氧化成二氧化碳和水，整个降解过程除有一定量酸的消耗外无其它条件要求，如：温度、压力等，而且处理过程中溶液的pH值不断升高直至接近中性，可直接排放；由于该天然矿物在反应后可以不经再生直接进行多次重复利用，直至反应殆尽，有效地避免投放样品过剩及由此带来地二次污染问题；本技术处理酚类污染物浓度范围适应性较广。既可处理高浓度酚类污染物如10000mg/l废水，也可对低浓度酚类污染物进行达标排放处理。综上所述，本发明的方法简单，成本低，无二次污染，具有较大的经济效益和社会效益。
最佳实施例详细描述
下面参照具体的参数，更详细的描述出本发明的最佳实施例。
本发明的治理方法包括以下步骤：
(1)通过常规的分选、粉碎、筛选，获得100～300目的天然锰钾矿；
(2)将上面步骤(1)中得到的粒状的天然锰钾矿和总酚浓度为1～50000mg/l、pH为1～14、温度20℃～100℃的含酚废水的含酚废水倒入容器中，调节溶液的pH为2～5，搅拌反应1～6小时，得到混浊溶液，所述的锰钾矿的量是过量的；
(3)将(2)步还原后的混浊溶液流入另一个沉淀池中，静置0.5～1小时，即可将锰钾矿沉淀上面的上清夜直接排放；
(4)对(3)步的沉淀物按常规方法压滤脱水，进行回收重复利用。
本发明(2)步所述的锰钾矿的粒径越小和其过量的条件下酚被氧化效果更好，其去除率越高，而且锰钾矿可以重复利用直至反应殆尽。在步骤(2)中的氧化还原反应中是将酚氧化降解为二氧化碳和水。
下面表1中所示为实例1～实例4的各种参数：
其中实例1～实例3的实验条件：废水均为100ml、锰钾矿粒径为100～300目，其它条件见表1。处理后的水质经检测PH值均接近中性，符合排放标准。
| 实例 | 废水 | 锰钢矿(克) | 反应时间(小时) | 沉淀时间(小时) | ||
| 处理前 | 处理后 | PH | ||||
| 浓度(毫克/升) | 浓度(毫克/升) | |||||
| 1 | 100 | 4.34 | ≤2 | 0.5 | 8 | 0.5 |
| 2 | 1130 | 80 | ≤2 | 12.5 | 3 | 0.5 |
| 3 | 4592 | 140 | ≤2 | 15 | 3 | 0.5 |
| 4 | 5376 | 53 | ≤2 | 20 | 3 | 0.5 |
表1
下面表2中所示为实例5～实例8的各种参数：
其中实例5～实例6的实验条件：废水浓度均为1130mg/l；实例7～实例8的实验条件：废水浓度均为3980mg/l，锰钾矿粒径为100～300目，其它条件见表2。处理后的水质经检测PH值均接近中性，符合排放标准。
| 实例 | 废水 | 锰钢矿(克) | 反应时间(小时) | 沉淀时间(小时) | |||
| 体积(毫升) | 处理前 | 处理后 | PH | ||||
| 浓度(毫克/升) | 浓度(毫克/升) | ||||||
| 5 | 200 | 1130 | 80 | ≤2 | 0.5 | 8 | 0.5 |
| 6 | 400 | 1130 | 300 | ≤2 | 12.5 | 3 | 0.5 |
| 7 | 200 | 4592 | 140 | ≤2 | 15 | 3 | 0.5 |
| 8 | 400 | 4592 | 320 | ≤2 | 20 | 3 | 0.5 |
表2
下面表3中所示为实例9～实例11的各种参数：
由于升高反应温度有助于提高降解率，而且含酚废水产生时本身就具备很高的温度，所以在实例9和实例10中提高了反应温度。
实例9～实例11的实验条件：温度为70℃、50℃及25℃，废水浓度均为1180mg/l，锰钾矿粒径为100～300目，其它条件见表3。处理后的水质经检测PH值均接近中性，符合排放标准。
| 实例 | 废水 | 锰钢矿(克) | 反应时间(小时) | 反应温度(℃) | 沉淀时间(小时) | |||
| 体积(毫升) | 处理前 | 处理后 | PH | |||||
| 浓度(毫克/升) | 浓度(毫克/升) | |||||||
| 9 | 100 | 1180 | 64 | ＝2 | 10 | 3 | 70 | 0.5 |
| 100 | 1180 | 80 | ＝3 | 10 | 3 | 0.5 | ||
| 100 | 1180 | 134 | ＝4 | 10 | 3 | 0.5 | ||
| 100 | 1180 | 192 | ＝5 | 10 | 3 | 0.5 | ||
| 10 | 100 | 1180 | 115 | ＝2 | 10 | 3 | 50 | 0.5 |
| 100 | 1180 | 134 | ＝3 | 10 | 3 | 0.5 | ||
| 100 | 1180 | 211 | ＝4 | 10 | 3 | 0.5 | ||
| 100 | 1180 | 288 | ＝5 | 10 | 3 | 0.5 | ||
| 11 | 100 | 1180 | 148 | ＝2 | 10 | 3 | 25 | 0.5 |
表3
实例2～11均为实际生产废水，其中2～3、5～8为某气源厂含酚废水；实例4为某塑料助剂厂含酚废水；实例9～实例11为某气化厂含酚废水。
尽管为说明目的公开了本发明的最佳实施例和具体参数，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于最佳实施例和具体参数所公开的内容。
Claims (2)
1.一种处理高浓度含酚工业废水的方法，包括以下步骤：
(1)通过常规的分选、粉碎、筛选，获得100～300目的天然锰钾矿；
(2)将步骤(1)中得到的粒状的天然锰钾矿和总酚浓度为1～50000mg/l、pH为1～14、温度20℃～100℃的含酚废水的含酚废水倒入容器中，调节溶液的pH为2～5，搅拌反应1～6小时，得到混浊溶液，所述的锰钾矿的量是过量的；
(3)将(2)步还原后的混浊溶液流入另一个沉淀池中，静置0.5～1小时，即可将锰钾矿沉淀上面的上清夜直接排放；
(4)对(3)步的沉淀物按常规方法压滤脱水，进行回收重复利用。
2.根据权利要求1所述的处理高浓度含酚工业废水的方法，其特征在于：步骤(2)中的天然锰钾矿可以重复利用，直至反应殆尽。
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| CN 200410009740 CN1769202A (zh) | 2004-11-02 | 2004-11-02 | 一种处理高浓度含酚工业废水的方法 |
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| CN 200410009740 CN1769202A (zh) | 2004-11-02 | 2004-11-02 | 一种处理高浓度含酚工业废水的方法 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101269841B (zh) * | 2008-04-15 | 2010-06-02 | 北京大学 | 除酚用锰氧化物及其处理高浓度含酚废水的方法 |
| CN101987756B (zh) * | 2009-08-04 | 2012-06-13 | 华东理工大学 | 一种去除废水中酚类有机污染物的方法 |
| CN103693821A (zh) * | 2014-01-03 | 2014-04-02 | 上海理工大学 | 焦化废水的预处理方法 |
| CN112958034A (zh) * | 2021-02-09 | 2021-06-15 | 中国冶金地质总局矿产资源研究院 | 一种天然矿物材料及其在吸附分解甲醛和空气净化中的应用 |
-
2004
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