有機(jī)工業(yè)廢水處理工藝制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種有機(jī)工業(yè)廢水處理工藝，包括微電解，所述微電解包括以下步驟：制備鐵、碳混料；電解反應(yīng)：將鐵、碳混料加入電解塔內(nèi)，用酸液調(diào)節(jié)廢水的pH值至2～3后加入電解塔內(nèi)，輔以壓縮空氣曝氣反應(yīng)，取樣測pH值，當(dāng)pH值達(dá)4～5時(shí)加入雙氧水，再反應(yīng)，當(dāng)pH達(dá)5～7時(shí)停止反應(yīng)。在偏酸性的環(huán)境中，鑄鐵電極本身及所產(chǎn)生的新生態(tài)H、Fe2+等均能在廢水中產(chǎn)生許多組分，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，能破壞有色廢水中發(fā)色基團(tuán)的結(jié)構(gòu)，達(dá)到脫色目的，例如，對二硝基氯苯廢水，廢水中含硝基的物質(zhì)可全部轉(zhuǎn)化為胺基，從而使廢水的色度降低，BOD5/CODcr升高，可生化性大幅提高。本發(fā)明專利技術(shù)對所有高難度有機(jī)工業(yè)廢水都有顯著的凈化效果。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種有機(jī)工業(yè)廢水處理工藝，尤其涉及一種包括微電解的高難度有機(jī)工業(yè)廢水處理工藝。
技術(shù)介紹
高難度有機(jī)工業(yè)廢水的現(xiàn)狀與特點(diǎn)近年來，隨著中國工業(yè)的迅猛發(fā)展，產(chǎn)生了大量的有機(jī)工業(yè)廢水，這類廢水有如下特點(diǎn)一是成份復(fù)雜，而且分子鏈牢固，呈二價(jià)或三價(jià)分子鏈，難以生化降解；二是CODcr (用重鉻酸鉀法測定的化學(xué)需氧量)高，一般CODcr從 10000多mg/L到幾十萬mg/L ;三是色度高，從幾千倍到幾萬倍；四是這類廢水毒性大，對環(huán)境危害嚴(yán)重，用傳統(tǒng)工藝無法治理達(dá)標(biāo)；五是這類廢水量小，從幾噸/天到幾十噸/天不等。 多集中在化工、生物制藥、印染、家具、泡菜、石油化工行業(yè)。六是現(xiàn)在催化氧化加微電解技術(shù)效果差、實(shí)際運(yùn)用存在的問題多。現(xiàn)有的有機(jī)工業(yè)廢水處理工藝中，微電解是利用金腐蝕原理，以Fe2+為陽極，活性炭為陰極，在酸性條件下形成電池反應(yīng)，又稱內(nèi)電解法、鐵屑過濾法，此工藝是在20世紀(jì)70 年代應(yīng)用到廢水治理中，電極反應(yīng)如下陽極(Fe)Fe - 2e — Fe2+ Eo - (Fe2+/Fe)=0. 44V·陰極(C)2H+2e — Η一H2 f (酸性溶液中)Eo (H+/H2) =OV有氧時(shí)02+4H+4e — 2H2O (酸性溶液中)Eo- (02/H20) =1. 23V022H20+4e — 4e — 40H —(中性或堿性溶液中)Eo- (02/H20) =0. 41V該反應(yīng)是利用了原電池反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)和Fe3+的混凝作用為原理,使廢水中的有機(jī)物得到降解。現(xiàn)有的有機(jī)工業(yè)廢水處理工藝中，催化氧化是采用Fentm試劑氧化；調(diào)節(jié)廢水pH至 4，投加硫酸亞鐵3—4g/L廢水，H2O2:2— 3g/L廢水，攪拌反應(yīng)lh，調(diào)節(jié)PH6—7，用PAM沉降， 氧化反應(yīng)如下Fe2+H2O2 — Fe3++ · OH+ · OH — Fe3++H202 — Fe2++ · 0Η2+Η.Fe2+與H2O2迅速反應(yīng)生成· OH游離基，而· OH游離基是水溶液中氧化能力極強(qiáng)的氧化劑，將廢水中的有機(jī)物分子氧化分解。上述微電解和催化氧化普遍存在以下問題一是對特高難度廢水CODcr降解差， 只有30— 40%，特別是高含鹽廢水更差；二是沉渣多，給后工序增大了工作量，增大了處理成本，三是微電解鐵和碳易板結(jié)，產(chǎn)生溝流現(xiàn)象，降低了處理效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的就在于為了解決上述問題而提供一種包括微電解的針對高難度有機(jī)工業(yè)廢水的處理工藝。為了達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)采用了以下技術(shù)方案3CN 102910770 A書明說2/11 頁本專利技術(shù)所述有機(jī)工業(yè)廢水處理工藝，包括微電解，所述微電解包括以下步驟(I)制備鐵、碳混料；(2)電解反應(yīng)將鐵、碳混料加入電解塔內(nèi)，用酸液調(diào)節(jié)廢水的pH值至2 3后加入電解塔內(nèi)，輔以壓縮空氣曝氣反應(yīng)，取樣測pH值，當(dāng)pH值達(dá)4 5時(shí)加入雙氧水(化學(xué)式 H2O2),再反應(yīng)，當(dāng)pH達(dá)5 7時(shí)停止反應(yīng)。具體地，所述步驟(I)中制備鐵、碳混料的方法為將鑄鐵鐵屑用氫氧化鈉溶(化學(xué)式NaOH)液浸泡后，除油洗凈，再用鹽酸溶液浸泡，去除表面鈍化膜后洗凈備用；將粒狀活性炭用清水浸泡后取出備用；將處理后的鑄鐵鐵屑和粒狀活性炭混合。作為優(yōu)選，所述步驟(I)中制備鐵、碳混料的方法為將鑄鐵鐵屑用濃度為10%的氫氧化鈉溶液浸泡10分鐘后，除油洗凈，再用濃度為3%的鹽酸溶液浸泡30分鐘，去除表面鈍化膜后洗凈備用；將粒狀活性炭用清水浸泡2小時(shí)后取出備用；將處理后的鑄鐵鐵屑和粒狀活性炭按體積比1:1的比例混合。所述步驟(2)中電解反應(yīng)的方法為將鐵、碳混料加入電解塔內(nèi)，用酸液調(diào)節(jié)廢水的pH值至2 3后加入電解塔內(nèi)，鐵、碳混料與廢水的質(zhì)量比為1:3 1: 2，輔以壓縮空氣曝氣反應(yīng)30 50分鐘，取樣測pH值，當(dāng)pH值達(dá)4 5時(shí)加入占廢水總重量I 10/1000 的雙氧水，再反應(yīng)20 30分鐘，當(dāng)pH達(dá)5 6時(shí)停止反應(yīng)。作為優(yōu)選，所述步驟(2)中電解反應(yīng)的方法為將鐵、碳混料加入電解塔內(nèi)，用酸液調(diào)節(jié)廢水的PH值至2、2. 2,2. 5,2. 8或3后加入電解塔內(nèi)，鐵、碳混料與廢水的質(zhì)量比為 1: 3、1:2. 8、1:2. 5、1:2. 2或1: 2，輔以壓縮空氣曝氣反應(yīng)30 50分鐘，取樣測pH值，當(dāng)pH 值達(dá) 4,4. 2,4. 5,4. 8 或 5 時(shí)加入占廢水總重量 1/1000、3/1000、5/1000、7/1000 或 10/1000 的雙氧水，再反應(yīng)20 30分鐘，當(dāng)pH達(dá)5、5. 2,5. 5,5. 8或6時(shí)停止反應(yīng)。上述微電解的反應(yīng)原理如下氧化還原反應(yīng)Fe2+是活潑金屬在酸性水溶液中能發(fā)生如下反應(yīng)Fe+2H+_Fe2++H2 個(gè)當(dāng)水中存在氧化劑時(shí)，F(xiàn)e2+可進(jìn)一步被氧化成Fe3+。從鐵的電極電位可以知道，在金屬活動(dòng)順序表中排在鐵后面的金屬有可能被鐵置換出來而沉積在鐵的表面上。同樣，其他氧化性較強(qiáng)的離子或化合物也會(huì)被鐵或亞鐵離子還原成毒性較小的還原態(tài)。原電池反應(yīng)鑄鐵是鐵和碳的合金，即由純鐵和Fe3C及一些雜質(zhì)組成。鑄鐵中的碳化鐵為極小的顆粒，分散在鐵內(nèi)。碳化鐵比鐵的腐蝕趨勢低，因此，當(dāng)鑄鐵浸入水中時(shí)就構(gòu)成了成千上萬個(gè)細(xì)小的微電池，以純鐵成為陽極，碳化鐵及雜質(zhì)則為陰極，發(fā)生了電極反應(yīng)，這便是微觀電池。當(dāng)體系中的活性炭宏觀陰極材料存在時(shí)，又可以組成宏觀電池，基本電極反應(yīng)如下陽極反應(yīng)Fe- 2e—Fe2+ Eo (Fe2+/Fe) =0. 44V陰極反應(yīng)2H+2e—H2Eo (H+/H2)=0V當(dāng)有O2時(shí)02+4H++4e—2H20 Eo (O2)=L 23V02+2H20+4e—40F (中性或堿性)Eo (02/0H) =0. 40V在偏酸性的環(huán)境中，鑄鐵電極本身及所產(chǎn)生的新生態(tài)H、Fe2+等均能在廢水中產(chǎn)生許多組分，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，能破壞有色廢水中發(fā)色基團(tuán)的結(jié)構(gòu)，達(dá)到脫色目的。比如對4二硝基氯苯廢水，廢水中含硝基的物質(zhì)可全部轉(zhuǎn)化為胺基，從而使廢水的色度降低，BOD5/ CODcr從O. 03升至O. 36mg/L，可生化性大幅提高，其中BOD5是一種用微生物代謝作用所消耗的溶解氧量來間接表示水體被BOD檢測儀器有機(jī)物污染程度的一個(gè)重要指標(biāo)。鐵的混凝作用在酸性條件下，用鐵屑處理廢水時(shí)，會(huì)產(chǎn)生Fe2+和Fe3+，是很好的絮凝劑，把溶液PH值調(diào)至堿性，且有O2存在時(shí)會(huì)形成Fe (OH) 2和Fe (OH) 3絮凝沉淀，反應(yīng)如下Fe2 ' +20H-Fe (OH)2 ^4Fe2+80r+02+2H20-4Fe (OH)3 ,生成的Fe (OH)3是膠體絮凝劑，它的吸附能力高于一般藥劑水解得到的Fe (OH)3 吸附能力。這樣，廢水中原有的懸浮物通過微電池反應(yīng)產(chǎn)生的不溶物和色度的不溶性染料均可被其吸附凝聚。Fenton的氧化作用在微電解中，當(dāng)pH上升到4時(shí)，剛好滿足Fenton的氧化要求， 這是本專利技術(shù)的特點(diǎn)之處，當(dāng)Fe2+與H2O2反應(yīng)生成· OH游離基的速度很快，而· OH游離基是水溶液中氧化能力極強(qiáng)的氧化劑，能將廢水中的有機(jī)物分子氧化分解。進(jìn)一步，所述有機(jī)工業(yè)廢水處理工藝還包括催化氧化，所述催化氧化的方法為將前置處理過的廢水用酸液調(diào)·節(jié)pH值至3 4，加入活性炭粉末作為催化劑，再加入4A分子篩作為催化劑，再加入雙氧水作為氧本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種有機(jī)工業(yè)廢水處理工藝，包括微電解，其特征在于：所述微電解包括以下步驟：（1）制備鐵、碳混料；（2）電解反應(yīng)：將鐵、碳混料加入電解塔內(nèi)，用酸液調(diào)節(jié)廢水的pH值至2～3后加入電解塔內(nèi)，輔以壓縮空氣曝氣反應(yīng)，取樣測pH值，當(dāng)pH值達(dá)4～5時(shí)加入雙氧水，再反應(yīng)，當(dāng)pH達(dá)5～7時(shí)停止反應(yīng)。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：曹世民，
申請(專利權(quán))人：四川志得環(huán)保科技有限公司，曹世民，
類型：發(fā)明
國別省市：