一种处理硝基苯类废水的方法技术

本发明专利技术公开了一种处理硝基苯类废水的方法，其特征在于，步骤为：将COD含量为5000-30000mg/L废水加入无机酸进行酸析；酸析后的废水上清液加入电解质进入电催化高级氧化槽电解；继续进入电Fenton槽内电解产生Fe2+，再进入Fenton氧化槽内加入双氧水发生芬顿反应；加入絮凝剂沉降，上清液进入生化系统处理。本发明专利技术采用电催化高级氧化技术、电Fenton氧化法进行联合，电催化氧化法将废水处理改性，之后再电Fenton氧化法可将溶铁量大大减少，H2O2的加入量也会减少，节约了能耗与成本，绿色经济。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业废水处理领域，具体地指一种处理硝基苯类废水的方法。
技术介绍
硝基苯类化合物是有机化学工业的重要原料之一。这类化合物广泛存在于石油化工、肥皂、香料、染料、炸药、制药等化学产业工业的废水之中，这类化合物对人具有较大的毒性。目前使用生物技术处理工业废水的成本较低，微生物又具有较强的适应性和可变异性，不会造成二次污染。因此使用生物处理法已成为目前处理有机污染物的较理想方法，但是硝基苯类化合物具有较强的毒性，进水对微生物的负担很大，直接生物降解处理较困难。电催化氧化法和电Fenton(电芬顿)氧化法是近年来应用得较多的处理方法，但是各自仍存在一些缺陷。电催化氧化法能耗高：现有技术中，电流效率最佳状态约为40％，一般都在20％左右，1000Ah/m3的电量理论上在电流效率100％的情况下，只能去除298mg/L的COD(1Ah＝3600C，MO2＝32g/mol1mol电子转移时所需电量为96500C，因此每立方米废水可处理COD：1000*3600C/(96500C/mol*4)*32g/mol＝298g)，去除10000mg/L的COD，按20％的电流效率，需要167785Ah/m3的电量，即使槽压只有3V，需要503度电，导致能源费用较高。电芬顿氧化法溶铁量大：1000Ah/m3的电量理论上可以产生1.04‰的Fe2+，后续芬顿反应后可产生约2％含水率为90％的泥渣，如果供给3000Ah/m3的电量，则可产生约6％含水率为90％的泥渣，这大幅提高了固废产量，导致处理成本暴涨。申请号为201010181115.7的中国专利公开了一种多相电催化氧化-Fenton耦合法降解硝基苯类废水的方法及其反应器，具有电极间距大(4-8cm)，槽压高(20-40V)的缺点，而且粒子电极和固体催化剂在曝气时会不断碰撞摩擦，碎屑随废水流失，因此电解槽中需要不断添加新的粒子电极和固体催化剂，增加实际运行的操作难度和运行费用。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要解决上述
技术介绍
的不足，提供一种能耗低、降解效率高、溶铁量少的处理硝基苯类废水的方法。本专利技术的技术方案为：一种处理硝基苯类废水的方法，其特征在于，步骤为：将COD含量为5000-30000mg/L废水加入无机酸进行酸析；酸析后的废水上清液加入电解质进入电催化高级氧化槽电解；继续进入电Fenton槽内电解产生Fe2+，再进入Fenton氧化槽内加入双氧水发生芬顿反应；加入絮凝剂沉降，上清液进入生化系统处理。优选的，步骤为：a.酸析加入无机酸调节废水pH值至1.5-2.5，静置取废水上清液为处理液；b.电催化高级氧化处理液中加入电解质，再进入阳极为钛基二氧化铅、阴极为铜、铁或不锈钢电极的电催化高级氧化槽内电解0.5-3h；c.电Fenton电解加入无机酸调节电催化高级氧化槽的出水pH值至2-3，在阳极和阴极均为铁电极的电Fenton槽内电解0.5-3h产生Fe2+；d.Fenton氧化电Fenton槽的出水进入Fenton氧化槽，加入双氧水后空气曝气30-90min发生芬顿反应；e.絮凝沉降使用CaO调节曝气后的出水pH值至6-9，加入絮凝剂，混合均匀后静沉，下层污泥进入污泥处理系统处理，上清液进入生化系统处理。进一步的，步骤a和步骤c中无机酸为硫酸、硝酸、盐酸中的一种或几种组合。步骤a和步骤c中使用的无机酸可相同或不同。进一步的，步骤b中电解质为NaCl固体或水溶液，加入电解质中含有NaCl质量为处理液质量的0.5-10‰。进一步的，步骤b中电催化高级氧化槽和步骤c中电Fenton槽均采用脉冲电源。进一步的，步骤d中双氧水加入质量为处理液质量的1-10‰。进一步的，步骤e中絮凝剂为聚合氯化铝和聚丙烯酰胺，聚合氯化铝加入质量为处理液质量的为0.1-1‰，聚丙烯酰胺加入质量为处理液质量的0.01-0.1‰。进一步的，所述电催化高级氧化槽内电极间距为2-3.5cm，所述电Fenton槽内电极间距为2-3.5cm。进一步的，所述电催化高级氧化槽内单位体积处理液投加的电量为3000-12000Ah/m3。进一步的，所述电Fenton槽内单位体积处理液投加的电量为1000-3000Ah/m3。本专利技术中，废水经过酸析(酸析即为在酸性条件下，废水中有些物质由溶解态或胶体态转化为悬浮态，再利用沉淀将其从溶液中分离出来)，可以初步去除部分COD。电催化高级氧化槽中，钛基二氧化铅阳极由于高析氧位产生活性的·OH(羟基自由基)，将部分硝基苯进行降解，最终矿化为CO2和H2O。电Fenton槽内，阴阳两级均为Fe，阳极被氧化生成Fe2+，阴极上将-NO2还原成-NH2。Fenton氧化槽中，由于处理液内含在电Fenton槽产生的Fe2+，与加入的双氧水发生芬顿反应，产生具有强氧化性的·OH，将硝基苯或中间产物苯胺还原降解。电极间距为2-3.5cm，电极间距对能耗影响较大，电极间距越窄，阴阳两极板间电阻越小，耗电量越小；但间距小至一定值时会使阴阳两级反应产物扩散，影响后续电解。脉冲电源能周期性输出短时间的直流电，当电流关断时，极区附近离子又恢复到初始浓度，浓差极化消除，有利于下一个脉冲周期继续电解，也能防止电极的钝化。本专利技术的有益效果为：1.采用电催化高级氧化技术、电Fenton氧化法进行联合，电催化氧化法将废水处理改性，之后再电Fenton氧化法可将溶铁量大大减少，H2O2的加入量也会减少，节约了能耗与成本，绿色经济。2.电Fenton槽内电解对后续Fenton氧化槽内芬顿反应至关重要，不仅提供了芬顿试剂Fe2+，还将硝基苯的-NO2还原成-NH2，·OH将中间产物苯胺进行降解比直接还原硝基苯容易得多，大大提高了有机物的降解速率。3.各阶段工艺分工明确，电化学处理设备易于实现自动化，对硝基苯类等有毒有害物质去除效果显著。本专利技术不仅适用于硝基苯类废水处理，还可应用于含硝基甲苯、苯胺等污染物废水的处理。附图说明图1为本专利技术工艺流程图具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。实施例1本实施例处理硝基苯类废水的方法，步骤为：a.酸析取COD初始浓度为30000mg/L、硝基苯含量为7mg/L的废水，...

【技术保护点】
一种处理硝基苯类废水的方法，其特征在于，步骤为：将COD含量为5000‑30000mg/L废水加入无机酸进行酸析；酸析后的废水上清液加入电解质进入电催化高级氧化槽电解；继续进入电Fenton槽内电解产生Fe2+，再进入Fenton氧化槽内加入双氧水发生芬顿反应；加入絮凝剂沉降，上清液进入生化系统处理。

【技术特征摘要】
1.一种处理硝基苯类废水的方法，其特征在于，步骤为：
将COD含量为5000-30000mg/L废水加入无机酸进行酸析；酸
析后的废水上清液加入电解质进入电催化高级氧化槽电解；继续进
入电Fenton槽内电解产生Fe2+，再进入Fenton氧化槽内加入双氧
水发生芬顿反应；加入絮凝剂沉降，上清液进入生化系统处理。
2.如权利要求1所述的处理硝基苯类废水的方法，其特征在于，
步骤为：
a.酸析
加入无机酸调节废水pH值至1.5-2.5，静置取废水上清液为处
理液；
b.电催化高级氧化
处理液加入电解质，再进入阳极为钛基二氧化铅电极、阴极为
铜、铁或不锈钢电极的电催化高级氧化槽内电解0.5-3h；
c.电Fenton电解
加入无机酸调节电催化高级氧化槽的出水pH值至2-3，在阳极
和阴极均为铁电极的电Fenton槽内电解0.5-3h产生Fe2+；
d.Fenton氧化
电Fenton槽的出水进入Fenton氧化槽，加入双氧水后空气曝
气30-90min发生芬顿反应；
e.絮凝沉降
使用CaO调节曝气后的出水pH值至6-9，加入絮凝剂，混合
均匀后静沉，下层污泥进入污泥处理系统处理，上清液进入生化系
统处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭芳，郑琦，刘继延，李光，
申请(专利权)人：江汉大学，武汉威蒙环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42