專利名稱：一種降低含酚廢水的cod的試劑及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，尤其是一種降低含酚廢水的COD的試劑及方法。
背景技術(shù)：
隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展和城市化的進程，對水的需求量在不斷地增大，隨之而來的是廢水的排放量也日益增多，含酚廢水對水體的污染已引起國內(nèi)外社會各界的廣泛關(guān)注。酚類化合物是一種原型質(zhì)毒物，它可以通過皮膚及黏膜的接觸而吸入或經(jīng)口腔浸入生物體內(nèi)，與細胞原漿中的蛋白質(zhì)接觸后形成不溶性蛋白質(zhì)而使細胞失去活性，尤其對神經(jīng)系統(tǒng)有較大的親和力，使神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生病變。含酚廢水對水生生物也產(chǎn)生嚴重影響，酚的毒性能大大抑制水中微生物的生長速度，影響水的生態(tài)平衡。另外，含酚廢水對農(nóng)作物也 會產(chǎn)生影響。低濃度含酚廢水灌溉農(nóng)田會使一些農(nóng)作物中含有酚類物質(zhì)，不能食用；高濃度含酚廢水灌溉農(nóng)田會弓I起農(nóng)作物的死亡。含酚廢水主要來自焦化廠(尤其是低溫土法煉焦)、煤氣廠、石油化工廠、絕緣材料廠等工業(yè)部門以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、聚酰胺纖維、合成染料、有機農(nóng)藥和酚醛樹脂生產(chǎn)過程。例如生產(chǎn)焦炭、煤氣所產(chǎn)生的廢水含酚濃度高達2000-12000mg/L。含酚廢水中主要含有酚基化合物，如苯酚、甲酚、二甲酚和硝基甲酚等。國內(nèi)外處理現(xiàn)狀目前，國內(nèi)外有關(guān)含酚水處理方法主要有沉淀、吸附、電化學(xué)過程等等，均難以廣譜有效經(jīng)濟地達到處理后的排放目標。含酚水的處理方法很多，主要分為物理法和化學(xué)法，其中物理法包括吸附法、萃取法、膜法等?；瘜W(xué)法包括沉淀法、氧化法和電解法等等。但縱觀以上各種方法各有利弊，比如說膜法，具有工藝簡單、高效快速、選擇性高、分離效率高、乳液經(jīng)破乳后可重復(fù)使用等優(yōu)點。但是由于膜法操作技術(shù)要求高，膜的穩(wěn)定性總是還未徹底解決，工業(yè)上還未能廣泛地推廣應(yīng)用這一新技術(shù)。電解法的優(yōu)點是需使用氧化劑、還原劑等化學(xué)藥品，可省掉后處理；其次是單位體積設(shè)備處理能力大；再者，利用電流和電壓的變化很容易控制反應(yīng)速度和類型，操作也很簡單。但是，只適用于低濃度含酚廢水的深度處理，能耗及處理費用較高。因此，一種既能夠高效、經(jīng)濟、穩(wěn)定的處理含酚廢水又能夠避免二次污染的治理方法必然成為各國內(nèi)外學(xué)者的研究重點及熱點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種成本低、處理速度快、處理效果好、無二次污染的降低含酚廢水的COD的試劑及方法。本發(fā)明實現(xiàn)目的的技術(shù)方案如下一種降低含酚廢水的COD的試劑，包括芬頓試劑和高錳酸鉀。而且，所述芬頓試劑中雙氧水的體積ml和硫酸亞鐵的質(zhì)量g比值為1:15-1: 5。而且，所述芬頓試劑中處理單位體積L廢水所需雙氧水的體積ml與廢水的CODmg/L 的比值為1 :500-1:125。
而且，所述處理單位體積L廢水所需高錳酸鉀的加入量g與廢水的CODmg/L的比值為1:800-1:500。一種降低含酚廢水的COD的方法，方法的步驟如下⑴向廢水中加入芬頓試劑，攪拌均勻，降低含酚廢水的COD值，使得COD的去除率在40-55%之間；⑵再向廢水中加入高錳酸鉀，攪拌均勻，使得COD的去除率在75-90%之間，獲得目標含量的COD值的處理水。
而且，所述芬頓試劑中雙氧水的體積ml和硫酸亞鐵的質(zhì)量g比值為1:15-1:5。而且，所述芬頓試劑中處理單位體積L廢水所需雙氧水的體積ml與廢水的CODmg/L 的比值為1 :500-1:125。而且，所述處理單位體積L廢水所需高錳酸鉀的加入量g與廢水的CODmg/L的比值為1:800-1:500。而且，所述步驟⑴的芬頓試劑分次添加。本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果為I、本發(fā)明使用的芬頓試劑價格較低，采用芬頓試劑進行初步處理，可以降低一部分COD值，從而減少高錳酸鉀的用量。芬頓試劑與高錳酸鉀聯(lián)合使用可以使廢水中COD的去除率達到85%以上。2、本發(fā)明中芬頓試劑和高錳酸鉀聯(lián)合處理含酚廢水，還可以明顯降低溶液的色度，使得溶液由深黃色變?yōu)閹缀鯚o色，所以芬頓試劑聯(lián)合高錳酸鉀法對于工業(yè)含酚廢水的色度處理有很大的發(fā)展前景。3、本發(fā)明首次采用芬頓試劑和高錳酸鉀聯(lián)合氧化法，有處理速度快、無二次污染等優(yōu)點，能夠較好的去除廢水中的酚類和氯苯類有機物，有效降低廢水的COD值，而且其處理裝置簡單，成本相對比較低廉，適用于高含酚廢水的處理。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明進一步說明，下述實施例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實施例來限定本發(fā)明的保護范圍。實施例用水取自漢沽鹽場。實施例I原水COD 值為 4964mg/L。一種降低含酚廢水的COD的試劑及方法，步驟如下I.實驗步驟向500ml含酚廢水中加入濃度為30%質(zhì)量百分比的雙氧水IOml和I. 8g硫酸亞鐵，加熱，并用磁力攪拌器，使其反應(yīng)充分，溶液中出現(xiàn)大量的氣泡，并且溶液的顏色變成深紅色，30分鐘后，溶液中不再產(chǎn)生氣泡，溶液的顏色變得穩(wěn)定，說明雙氧水已經(jīng)反應(yīng)充分，再向其中分別加入2g-8g質(zhì)量不等的高錳酸鉀，觀察其對COD的去除效果。加入8g高錳酸鉀處理后，溶液中的COD濃度在1150_1250mg/L之間變化；加入6g高錳酸鉀處理后，廢水中COD的濃度在1550-1700mg/L之間波動；加入4g高錳酸鉀后1900-2100mg/L之間；加入2g高錳酸鉀處理后，廢水的COD濃度在2150_2300mg/L之間，相應(yīng)的 COD 的去除率分別為 74-76%，66-69%，57-62%，54-57%。
向加入8g高錳酸鉀處理后的溶液中再加入Ig高錳酸鉀，測得水樣的COD為1050-1100mg/L, COD 的去除率 75-77%。實施例2原水水樣COD為7680mg/L。本實施例通過2次加入芬頓試劑后，再加入高錳酸鉀來降低廢水中的COD。一種降低含酚廢水的COD的試劑及方法，步驟如下I、一次投加芬頓試劑取四個2L燒杯，向其中加入500ml混合廢水，然后分別加入20ml雙氧水和3. 5g硫酸亞鐵，15ml雙氧水2. 5g硫酸亞鐵，IOml雙氧水和I. 8g硫酸亞鐵和5ml雙氧水和Ig硫酸亞鐵，將燒杯放在磁力攪拌器上攪拌30分鐘后，靜置3小時，看其對COD的處理效果，經(jīng)測定，其COD值分別為4752mg/L，3712mg/L，3776mg/L，4592mg/L，COD的去除率分別為 38. 125%，51. 67%，50. 83%，40. 21%，過濾處理后的溶液，在向其中分別加入7g高錳酸鉀，溶液變得澄清，測得水樣的COD分別為1352mg/L，1512mg/L, 1640mg/L, 1888mg/L, COD的去除率為82. 40%, 80. 31%, 78. 65%, 75. 42%,當雙氧水的投加量由5ml提高到IOml時，COD的去除率提高了 3. 23個百分點，當雙氧水的投加量由IOml提高到15ml時，COD的去除率提高
I.64個百分點,所以綜合考慮,雙氧水投加量為10ml。2、二次投加芬頓試劑向500ml混合廢水中加入IOml雙氧水和I. 5g硫酸亞鐵,將燒杯放在磁力攪拌器上攪拌30分鐘后，靜置I天，看其對COD的處理效果，溶液中出現(xiàn)了大量的懸浮物，溶液為深黑色，取樣測C0D，測得水樣COD為3684mg/L，COD的去除率為52. 03%。再向其中加入IOml雙氧水和I. 5g硫酸亞鐵(二次投加)取樣測C0D，測得水樣COD為2736mg/L，COD的去除率為64. 38%。向處理后的溶液中加入6g高錳酸鉀，取樣測C0D，測得水樣COD為1280mg/L，COD的去除率為83. 33%。相比于一次投加來說，去除率提高了 4. 7個百分點，同時減少了高錳酸鉀的用量，可以適當?shù)慕档统杀尽嵤├?原水COD 7680mg/L。一種降低含酚廢水的COD的試劑及方法，步驟如下I、取IOL混合水放入塑料桶中，向其中加入150ml雙氧水和22. 5g硫酸亞鐵，用攪拌槳攪拌30分鐘，靜置3小時后，濾除沉淀后，向其中再加入150ml雙氧水和22. 5g硫酸亞鐵，濾除沉淀后(大約剩余9L水)向其中加入IOOg高錳酸鉀，加熱到70度，反應(yīng)30分鐘后，靜置12小時后，取樣測C0D，測得水樣COD為800mg/L，相應(yīng)的COD的去除率為89. 58%。2、取12L、15L、20L混合水放入3個塑料桶中，向其中分別加入150ml雙氧水和15g硫酸亞鐵，200ml雙氧水和20g硫酸亞鐵，250ml雙氧水和25g硫酸亞鐵，用攪拌槳攪拌30分鐘，靜置3小時后，濾除沉淀后，重復(fù)上述操作后，靜置3小時候，向其中分別加入100g、125g、170g高錳酸鉀，放置一夜后，測定其COD值測得水樣COD為780_860mg/L，740-760mg/L、960-1000mg/L，COD 的去除率分別為 88%_90%，90-90. 5%,86. 5-87. 5%。通過比較可以看出，同種原水根據(jù)體積不同，按比例投加藥劑的量，COD的去除率變化不大，具有一定的重現(xiàn)性，可以為工業(yè)化廢水處理工藝的設(shè)計提供理論依據(jù)。
實施例4原水COD 為 25684/L。向500ml中和廢水中加入40ml雙氧水，再加入3g硫酸亞鐵，用磁力攪拌器加熱并攪拌，30分鐘后，溶液變?yōu)樯罴t色，無沉淀生成，取樣測C0D，測得水樣COD為10720mg/L，COD的去除率為58. 26%.向處理后的溶液中加入IOg高錳酸鉀，取樣測C0D，測得水樣COD為6456mg/L，COD的去除率為74. 86%.再加入4g高錳酸鉀溶液取樣測C0D，測得水樣COD為4240mg/L, COD 的去除率為 83. 49%.實施例5
原水COD 為 25384mg/L。取IOL中和水分別放入2個塑料桶中，向第一個桶中加入800ml雙氧水和80g七水硫酸亞鐵，第二個桶中加入800ml雙氧水和80g七水硫酸亞鐵，用攪拌槳攪拌30分鐘，靜置3小時后,第二個桶中加入400ml雙氧水和40g硫酸亞鐵，濾除沉淀后，測定兩個桶廢水的COD值，取樣測C0D，測得第一桶水樣COD為16688mg/L，COD的去除率為34. 26%，第二桶水樣COD為9920mg/L，COD的去除率為60. 92%.過濾后，可見二次投加后，COD的去除率明顯增加，從34. 26%增加至Ij 60. 92%。向處理后的第一桶廢水中加入300g高錳酸鉀，向第二桶廢水中加入350g高錳酸鉀，加熱到70度，反應(yīng)30分鐘后，靜置12小時后，測得水樣COD分別為4720mg/L和3984mg/L, COD的去除率為78. 58%和84. 31%。
權(quán)利要求
1.一種降低含酚廢水的COD的試劑，其特征在于包括芬頓試劑和高錳酸鉀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低含酚廢水的COD的試劑，其特征在于所述芬頓試劑中雙氧水的體積ml和硫酸亞鐵的質(zhì)量g比值為1:15-1: 5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低含酚廢水的COD的試劑，其特征在于所述芬頓試劑中處理單位體積L廢水所需雙氧水的體積ml與廢水的COD mg/L的比值為1 :500-1:125。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低含酚廢水的COD的試劑，其特征在于所述處理単位體積L廢水所需高錳酸鉀的加入量g與廢水的COD mg/L的比值為1:800-1:500。
5.—種降低含酚廢水的COD的方法，其特征在于方法的步驟如下 ⑴向廢水中加入芬頓試劑，攪拌均勻，降低含酚廢水的COD值，使得COD的去除率在40-55% 之間； ⑵再向廢水中加入高錳酸鉀，攪拌均勻，使得COD的去除率在75-90%之間，獲得目標含量的COD值的處理水。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的降低含酚廢水的COD的方法，其特征在于所述芬頓試劑中雙氧水的體積ml和硫酸亞鐵的質(zhì)量g比值為1:15-1: 5。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的降低含酚廢水的COD的方法，其特征在于所述芬頓試劑中處理單位體積L廢水所需雙氧水的體積ml與廢水的COD mg/L的比值為1 :500-1:125。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的降低含酚廢水的COD的方法，其特征在于所述處理単位體積L廢水所需高錳酸鉀的加入量g與廢水的COD mg/L的比值為1:800-1:500。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的降低含酚廢水的COD的方法，其特征在于所述步驟⑴的芬頓試劑分次添加。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種降低含酚廢水的COD的試劑及方法⑴向廢水中加入芬頓試劑；⑵向廢水中加入高錳酸鉀；通過調(diào)節(jié)芬頓試劑和高錳酸鉀的加入量來降低廢水的COD值，直至最終獲得目標含量的COD值的處理水。本發(fā)明使用的芬頓試劑價格比較便宜，所以增加芬頓試劑用量，不僅可以減少高錳酸鉀的用量，還可以將廢水中COD的去除率提高到85%以上。
文檔編號C02F101/34GK102951753SQ20121045379
公開日2013年3月6日 申請日期2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月12日
發(fā)明者羅堅, 陳明玉, 楊智, 王磊 申請人:天津濱環(huán)化學(xué)工程技術(shù)研究院有限公司