一种光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的方法及装置制造方法及图纸

技术编号:11976561 阅读:133 留言:0更新日期:2015-08-31 02:44
本发明专利技术提供了一种光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的方法及装置。该方法包括以下步骤:向苯胺废水中加入盐酸调节废水的pH值至酸性,然后加入双氧水,混合反应并过滤后,对滤液进行光催化反应,完成对于苯胺废水的光催化-双氧水协同氧化处理。本发明专利技术还提供了一种光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的装置,该装置包括:废水池(1)、盐酸加药设备(2)、双氧水加药设备(3)、调节罐(4)、过滤器(5)、光催化设备(6)、清水池(7)。本发明专利技术所提供的光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的方法不仅可以缩短处理苯胺废水的时间,而且矿化率高,可以处理高浓度的苯胺废水。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的方法及装置。该方法包括以下步骤:向苯胺废水中加入盐酸调节废水的pH值至酸性,然后加入双氧水,混合反应并过滤后,对滤液进行光催化反应,完成对于苯胺废水的光催化-双氧水协同氧化处理。本专利技术还提供了一种光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的装置,该装置包括:废水池(1)、盐酸加药设备(2)、双氧水加药设备(3)、调节罐(4)、过滤器(5)、光催化设备(6)、清水池(7)。本专利技术所提供的光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的方法不仅可以缩短处理苯胺废水的时间,而且矿化率高,可以处理高浓度的苯胺废水。【专利说明】一种光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的方法及装置
本专利技术涉及一种光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的方法及装置,属于废水处理技术和环境催化领域。
技术介绍
苯胺是一种重要的化工原料,随着苯胺需求量的增加,苯胺废水的产生量也相应加大。对炼化企业来说,苯胺废水是一种难降解的工业废水,含盐量高、色度大、有机物浓度高,而且具有很强的生物毒性、蓄积性和长期残留性,因此被美国EPA和中国环保部列入“环境优先污染物黑名单”,在工业排水中要求严格控制。 目前处理苯胺废水的方法分为物理法、化学法和生物法,其中物理法主要有萃取法、吸附法、蒸馏法等,但大多数物理法所需处理装置占地面积大,甚至涉及萃取剂回收、蒸汽消耗量大等问题;生物法技术成熟且成本低,但苯胺废水毒性强,致使生物处理系统难以稳定运行。因此,以光催化氧化法、二氧化氯氧化法、臭氧氧化法等为核心的高级氧化技术在提高苯胺废水可生化性、彻底矿化有机物方面则表现出了极大的优势。 总体来说,目前还没有成熟且低成本的苯胺废水处理工程。目前炼化企业基本采用投加次氯酸钠脱色并混入清净下水稀释的方法。次氯酸钠具有较强的氧化性,对苯胺废水具有一定的脱色能力,但通过实验分析,次氯酸钠投加量为2%时,反应lh,对苯胺废水的色度去除率低于60%。而且这种脱色反应属于快速反应,Ih后色度去除率几乎不变,无法实现达标需求,且浪费大量的水资源。而利用臭氧催化氧化处理技术,COD可由790mg/L降为42mg/L,色度由1300倍降至40倍,色度仍然较高,无法达标排放;利用化学芬顿技术,COD与色度均有大幅度降低,色度可降至5倍以下,但该工艺产生大量污泥,其处理难度与高成本也是企业舍弃该工艺的主要原因。 CN 102464395 A公开了一种处理苯胺废水的复合药剂及其应用方法。 CN 103641205 A公开了一种苯胺废水的介质阻挡放电联合Fenton处理工艺,等等。但这些方法基本针对COD小于200mg/L的苯胺废水,甚至模拟废水,对于浓度高、色度大、成分复杂的苯胺废水没有涉及。 光催化氧化技术由于其反应条件温和、操作条件容易控制、氧化能力强、无二次污染,加之催化剂打02的化学稳定性高、无毒等优点,是一项具有广泛应用前景的新型水污染处理技术。双氧水氧化性强,经常被用作降解有机物的高效氧化剂。 但双氧水和光催化单独处理苯胺废水时效果差,且耗电量与药剂投加量都高,因此如何将二者结合,提高苯胺废水的处理效率,成为本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题,本专利技术的目的在于提供一种光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的方法,该方法采用光催化与双氧水协同作用,不仅能够促进羟基自由基的产生,提高反应速率,还能有效抑制污泥产生,降低处理成本。 本专利技术的目的还在于提供一种光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的装置。 为达到上述目的,本专利技术提供了一种光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的方法,其包括以下步骤: 向苯胺废水中加入盐酸调节废水的pH值至酸性,然后加入双氧水,混合反应并过滤后,对滤液进行光催化反应,完成对于苯胺废水的光催化-双氧水协同氧化处理。 在上述方法中,优选地,所述苯胺废水的pH值调节为2-4。 在上述方法中,优选地,所述双氧水的质量浓度为30% ;以苯胺废水的体积计,双氧水的用量为0.5% -2%。 在上述方法中,优选地,所述光催化反应中,光催化设备的实际处理量为0.1-0.5mVh O 在上述方法中,优选地,在光催化反应中,所用催化剂为纳米二氧化钛,以苯胺废水的体积计,催化剂的投入量为0.2-2g/L。 在上述方法中,优选地,所述光催化-双氧水协同氧化的反应的时间为20min_2h。其中,光催化-双氧水协同氧化的反应的时间指的是混合反应时间和光催化反应时间之和。 为达到上述目的,本专利技术还提供了一种光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的装置,该装置包括:废水池、盐酸加药设备、双氧水加药设备、调节罐、过滤器、光催化设备、清水池,其中: 所述废水池、调节罐、过滤器、光催化设备和清水池通过连通管路依次串联; 所述盐酸加药设备和双氧水加药设备依次连接在废水池和调节罐之间的连通管路上O 在上述光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的装置中,优选地,所述光催化设备的出口设有三通阀,所述三通阀的其中一个出口通过连通管路与所述清水池的进口相连;另一出口通过连通管路与所述废水池的进口相连。 在上述光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的装置中,优选地,所述光催化设备内设有催化剂回收设备。 在上述光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的装置中,优选地,所述光催化设备内设有曝气设备。 在上述光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的装置中,优选地,所述过滤器为保安过滤器。 采用本专利技术光催化-双氧水协同氧化法处理苯胺废水,具有以下优点:1)能够促进羟基自由基的生成,缩短废水的处理时间;2)矿化率高,可以处理高浓度的苯胺废水,使其符合排放标准;3)无污泥产生,大大降低处理污泥的成本。 本专利技术提供的光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的装置不仅安装简单,可以快速、方便地处理高浓度、高色度的苯胺废水,而且可以在苯胺废水浓度偏高的情况下,通过回流稀释,降低进水负荷,提高处理效率。 【专利附图】【附图说明】 图1为光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的装置示意图。 图2为实施例2中苯胺废水在不同初始pH值条件下,色度去除率与反应时间的关系图。 图3为实施例2中苯胺废水在不同初始pH值条件下,COD去除率与反应时间的关系图。 图4为实施例3中苯胺废水在初始pH值为3.2的条件下,色度去除率及最大吸收波长λ= 465nm处的吸光度值(E465)与反应时间的关系图。 主要附图标号说明: 1:废水池;2:盐酸溶液加药设备;3:双氧水加药设备;4:调节罐;5:保安过滤器;6:光催化设备;7:清水池。 【具体实施方式】 为了对本专利技术的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,现对本专利技术的技术方案进行以下详细说明,但不能理解为对本专利技术的可实施范围的限定。 实施例1 本实施例提供了一种光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的装置,其结构如图1所示。 该装置包括废水池1、盐酸加药设备2、双氧水加药设备3、调节罐4、保安过滤器5、光催化设备6以及清水池7。其中光催化设备6的内部还设有曝气设备和由陶瓷膜材料制成的催化剂回收设备。在整个装置中废水池1、调节罐4、保安过滤器5和光催化设备6通过连通管本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种光催化‑双氧水协同氧化处理苯胺废水的方法,其包括以下步骤:向苯胺废水中加入盐酸调节废水的pH值至酸性,然后加入双氧水,混合反应并过滤后,对滤液进行光催化反应,完成对于苯胺废水的光催化‑双氧水协同氧化处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张华吴百春张晓飞刘光全李兴春宋磊刘思敏王毅霖罗臻杨雪莹李婷刘译阳李雪凝
申请(专利权)人:中国石油天然气股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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