一种高浓度苯酸酯类工业污水循环再利用处理方法技术

一种高浓度苯酸酯类工业废水循环再利用处理方法，属于环境、化学化工技术领域，采用脉冲电絮凝方法，对加入了双氧水的废水处理2～3h后，再经纳滤固液分离后，取得净化后的水体。该工艺大大降低了废水中苯酸酯类化合物物的含量以及COD值，使处理后的废水满足循环再利用的条件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境、化学化工
，具体涉及一种高浓度苯酸酯类工业污水循环再利用处理技术。
技术介绍
随着社会的发展塑料、陶瓷、纤维、化妆品等的大规模生产和使用，其中作为这类制品生产中必不可少的添加剂-苯酸酯类化合物的使用量也越来越大。研究表明，苯酸酯类化合物属于环境激素类化合物，和雌激素样作用类似，可对人和其它动物的内分泌系统造成严重影响，导致生殖、发育等的异常，同时大剂量的苯酸酯类化合物可导致人及其它动物产生致畸、致癌以及致突变影响。所以控制环境中苯酸酯类化合物的含量已经成为目前环境领域的研究难点与热点。为了保护地球上生物生存所必须的水资源，制定经济、有效的高浓度苯酸酯类化合物污水水处理工艺技术已成为大势所趋。目前，对于处理含苯酸酯类化合物污水比较有效的的一种方法就是生物降解。但是，可降解苯酸酯类化合物的微生物的培养本身就是一个复杂的过程，另外一般工业废水要么显强酸性，要么显强碱性等等这一系列苛刻的客观因素都使得用生物降解法除去苯酸酯类化合物仍然处在实验室阶段，将其大规模应用于工业上去处理含高浓度苯酸酯类化合物工业废水仍然很难实现。氧化法、电解法、生物降解法、活性炭吸附等这些方法，从处理效果上来看，单一的处理方法其效果是有限的，且实际应用也有困难，因此实际应用性强、处理效果好才是处理高浓度苯酸酯类工业废水的发展要求。目前针对高浓度苯酸酯类工业废水处理的报道大多还只是停留在单一的处理方法上，如：《活性炭吸附工业废水中的领苯二甲酸二丁酯（刘辉,方占强,曾宝强等，4种活性炭吸附典型内分泌干扰物 DBP的特性华南师范大学学报自然科学版,2008，4：87-93.）》，以及《利用微电解法处理废水中的邻苯二甲酸酯（徐焕成等，铝碳微电解法降解水中邻苯二甲酸酯，化工环保，2014： 34（6）.）》等这些都是单一的处理技术，处理效率不高，且在实际工业应用中比较困难。
技术实现思路
本专利技术目的是提出一种工艺流程简单化、效率较高的浓度苯酸酯类工业废水的处理方法。本专利技术技术方案是：采用脉冲电絮凝方法，对加入了双氧水的废水处理2～3h后，再经纳滤固液分离后，取得净化后的水体。本专利技术所指的高浓度苯酸酯类工业废水的pH值为1～12，废水中各物质含量特点如下(单位：mg/L)：本专利技术将脉冲电絮凝以及自身芬顿处理技术有机结合起来，达到了通过控制脉冲电源来对芬顿处理的控制，省略了人为配比添加Fe2+的步骤，而且使絮凝程序一步完成，使整个工艺流程简单化但是效率更高，同时在絮凝完成后利用纳滤技术对废水进行处理，进一步降低了废水中苯酸酯类污染物的含量以及COD值，是处理后的废水完全满足循环再利用的条件。本专利技术工作原理：采用脉冲电絮凝技术对加入了双氧水的废水进行处理，处理过程中通过对脉冲电源的控制从而达到对电解液中Fe2+含量的控制，因为在酸性条件下，H2O2在Fe2+的存在下生成强氧化能力的羟基自由基·OH，并引发更多的其他活性氧，以实现对有机物的降解，其氧化过程为链式反应。其中以·OH产生为链的开始，而其他活性氧和反应中间体构成了链的节点，各活性氧被消耗，反应链终止。这些活性氧仅供有机分子并使其矿化为CO2和H2O等无机物，从而提高了废水的可生化性。此外，Fe2+和Fe3+是良好的絮凝剂，特别是新生的二价铁离子具有更高的吸附-絮凝活性。本专利技术主要针对的高浓度苯酸酯类工业废水的特点：检测其COD值高达37000mg/L左右，难降解苯酸酯类化合物含量高；尤其是生化性很差(BOD/COD＝0.1-0.3)，属典型难降解工业废水。根据此类废水的特点，通过各废水处理技术的协同作用来达到净化此类工业废水的效果；从而开发出高效、清洁的处理含高浓度苯酸酯废工业废水的新工艺系统，探索出高浓度苯酸酯废水最佳预处理工艺路线，最终为此类高浓度苯酸酯工业废水制定工艺可行，工程应用经济性最佳的预处理技术方案。进一步地，本专利技术先将废水的pH值调整至1～2后再加入双氧水。调节废水的pH值可使铁离子变成氢氧化物的絮状沉淀，吸附污水中的悬浮或胶体态的微小颗粒及有机高分子，再经过纳滤技术高效过滤，进一步降低废水的色度，同时去除部分有机污染物质使废水得到净化。本专利技术利用脉冲电原将絮凝技术和芬顿技术结合在了一起，最终通过纳滤技术的后处理，大大提高了处理效率。以氢氧化钠水溶液或稀硫酸水溶液调整废水的pH值。这两种材料都是最常规的酸、碱，用来调节废水的酸碱环境节约成本。用于加入的双氧水的质量分数为30%～40%本专利技术的一大优点就是在脉冲电絮凝的基础上结合了自身芬顿处理方法去处理此类废水，芬顿处理法的机理就是H2O2与Fe2+的协同作用将难降解的有机物氧化为无机态，双氧水浓度太高所对应的处理成本就会变高，且高浓度的双氧水具有一定的危险性，所以从经济成本以及可操作性强等方面考虑选用了质量分数为30%～40%的双氧水是最佳的。所述双氧水与废水的混合体积比为1～3.5∶100。双氧水与废水的混合体积比为1～3.5∶100的条件是在选用了质量分数为30%～40%的双氧水这个基础上得出的结果，通过实验进一步证明了：①当双氧水的体积低于上述范围内时此类废水的净化效果大约只有90%左右。②当双氧水的体积在上述范围内时此类废水的净化效果可以提高到97-98%左右。③当双氧水的体积高于上述范围内时此类废水的净化效果依然维持在97-98%左右，且当双氧水的体积比过大本身就会将废水进行稀释这就为后续的测量带来了不便。所以综合考虑选用上述混合体积比。所述脉冲电絮凝方法中，以铁和石墨为电极材料，电源频率为 0.8～1.5KHz。采用以上具体参数、材料的设计出发点是：①芬顿处理法的机理就是H2O2与Fe2+的协同作用将难降解的有机物氧化为无机态，所以Fe2+的存在以及如何存在是本专利技术的一大优点所在。本专利技术以铁作为阳极材料在通电的条件下不仅为絮凝作用提供了良好的絮凝剂Fe2+，而且也为芬顿作用提供了必须要的Fe2+，这中间省去了人为添加Fe2+的需求。（在后面的具体实施方案里面也比较了铁电极和铝电极的处理效果，结果显示铁电极要好于铝电极。）②因为所用的电源是脉冲电源，所以电源频率的可控性是它的一大优点所在，我们实验所用仪器的电源频率可控范围是0.01-4.0KHz，经过实验我们得到：在其它反应条件相同的条件下，①电源频率在0.01～0.8KHz之间时苯酸酯类化合物以及COD的去除率最高只能达到86.5%左右。②电源频率在0.8～1.5KHz之间时苯酸酯类化合物以及COD的去除率会有个突然的增加，可达到97.0～98%%左右。③电源频率在1.5～4.0KHz之间时苯酸酯类化合物以及COD的去除率虽然可以维持在97.0%左右，但是考虑到频率越高耗能越大，所以综合考虑选用电源频率为0.8～1.5KHz。具体实施方案为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。某化工企业一类型含高浓度苯酸酯类化合物（邻苯二甲酸二乙酯-DEP）废水：原废水的指标为CODcr：15000mg/L；DBP:4500 mg/L；pH = 4.0。 先采用氢氧化钠溶液或稀硫酸溶液将废水原液的pH值调整至1～2，按废水体积的1%～3.5%加入质量分数为30%～本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高浓度苯酸酯类工业废水循环再利用处理方法，其特征在于采用脉冲电絮凝方法，对加入了双氧水的废水处理2～3h后，再经纳滤固液分离后，取得净化后的水体。

【技术特征摘要】
1.一种高浓度苯酸酯类工业废水循环再利用处理方法，其特征在于采用脉冲电絮凝方法，对加入了双氧水的废水处理2～3h后，再经纳滤固液分离后，取得净化后的水体。2.根据权利要求1所述高浓度苯酸酯类工业废水的处理方法，其特征在于先将废水的pH值调整至1～2后再加入双氧水。3.根据权利要求2所述高浓度苯酸酯类工业废水的处理方法，其特征在于以氢氧化钠水溶液或稀硫酸水溶液调整废水的pH值。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘天晴，汪涛，王元有，周国强，郭静，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32