处理废水的方法技术

本发明专利技术涉及一种处理含COD废水的方法，所述方法包括向废水中添加亚铁离子与过氧化氢，其中所述方法的特征在于在添加过氧化氢之前将活性炭添加到废水中，优选活性炭在将废水的pH值调至酸性之后添加。本发明专利技术的方法操作简单，显著提高了芬顿氧化工艺处理废水的效率，能够以较少的亚铁离子生成前体用量实现改进的COD减少量，这也使得废水处理过程中铁泥形成量相对减少。

【技术实现步骤摘要】
处理废水的方法
本专利技术涉及一种处理含COD废水的方法。更具体而言，本专利技术涉及通过芬顿反应机理处理含COD废水的方法。
技术介绍
一些现代工业在其操作过程中会产生高COD废水。COD用于表征废水中的可氧化物质的量，指的是废水的化学需氧量，又称化学耗氧量。芬顿(Fenton)反应能氧化去除废水中的可氧化物质(如难降解有机物等)，有效处理废水，降低废水COD。芬顿氧化的原理是亚铁离子与过氧化氢结合，形成具有高反应活性的羟基自由基。羟基自由基的氧化性极强，是氧的大约两倍，位于原子氧和氟之间，因此其能与例如大多数有机物作用使这些有机物降解，并最终可以将有机物氧化为水和二氧化碳。一直以来，人们对芬顿反应进行了深入研究。例如，2013年12月的《广州化工》第41卷第23期中，刘春萌等人在“芬顿氧化法去除高含盐水中COD的试验研究”一文中介绍了芬顿氧化法处理水中COD的反应机理，对其处理高含盐尾水中COD的效果进行了实验研究。该文章表明，在其实验中，在常温下，向试验用原水样中投加适量的H2O2和Fe2+，COD去除率最高可达到33％。传统芬顿工艺中，芬顿反应后会在体系中加碱调节pH值，使得体系中沉淀出大量铁泥，也称为“芬顿铁泥”。所述“芬顿铁泥”是指芬顿氧化单元中处理废水后得到的含铁沉淀物，其主要成分一般为氢氧化铁。芬顿铁泥可归类为危险固废，如果直接进入垃圾填埋场，会造成二次污染。因此，希望改良芬顿工艺，以减少芬顿铁泥的产生。中国专利申请CN201710776276.2提供了一种芬顿氧化处理装置及处理高COD废液的方法。所述方法包括调节废液的pH、向废液投加铁的硫酸盐、待铁的硫酸盐溶解后，再经一次或分批次投加双氧水。该申请声称双氧水分批次投加可以减少硫酸亚铁的投加量，减少铁泥的量。为了实现双氧水的分批次添加，其使用包括以串联形式连接的第一芬顿反应容器、第二芬顿反应容器和第三芬顿反应容器的装置，并且所述第一芬顿反应容器的出口、所述第二芬顿反应容器的出口和所述第三芬顿反应容器的出口均与絮凝沉淀容器相连；或者其设置双氧水加料泵按特定比例分批向芬顿反应器投加双氧水。为了减少硫酸亚铁的投加量，减少铁泥的量，该方法需要多级操作，操作相对复杂。为了解决传统的芬顿工艺加碱调节pH产生大量铁泥的问题，中国专利CN201610537949.4描述了一种芬顿组合工艺处理废水的方法，其包括将废水先通过芬顿法进行处理，再采用还原剂将废水中Fe3+还原成Fe2+，然后通过诱导结晶去除Fe2+和其它重金属离子。在废水处理领域中，仍然希望进一步改进芬顿氧化工艺，提高芬顿氧化工艺减少废水COD的效率，同时减少铁泥形成。
技术实现思路
为了改进传统芬顿氧化工艺，提高芬顿氧化工艺处理废水的效率，本专利技术提供了一种处理废水的方法，所述方法包括向废水中添加亚铁离子与过氧化氢，其中所述方法的特征在于在添加过氧化氢之前将活性炭添加到废水中。在一个方面中，本专利技术涉及一种处理废水的方法，所述方法包括以下步骤：(1)将废水的pH值调至酸性，得到酸性废水；(2)在酸性废水中加入亚铁离子生成前体，所述亚铁离子生成前体在酸性废水中产生亚铁离子；以及(3)在含有亚铁离子的酸性废水中加入过氧化氢，以进行芬顿反应，其中在步骤(3)之前，所述方法还包括以下步骤：(i)向废水中加入活性炭。在一个实施方案中，本专利技术的方法还可以包括以下步骤：(4)过滤步骤(3)得到的废水，以分离活性炭。可选地，在一个实施方案中，本专利技术的方法还可以包括以下步骤：(5)在步骤(3)之后，或者如果存在的话步骤(4)之后，将废水的pH值调节至中性或碱性，并过滤所形成的沉淀。本专利技术的方法对传统芬顿氧化工艺进行了改进，其不仅操作简单，而且显著提高了芬顿氧化工艺处理废水的效率，能够以较少的亚铁离子生成前体(例如亚铁盐)用量实现改进的COD减少，这也使得废水处理过程中铁泥形成量相对减少。具体实施方式以下通过具体实施方式进一步详细介绍本专利技术。这些具体实施方式仅以示例目的给出，不作为对本专利技术的保护范围的限制。本专利技术的要求保护范围由权利要求限定。总体来说，本专利技术涉及一种处理废水的方法，所述方法包括向废水中添加亚铁离子与过氧化氢，其中所述方法的特征在于在添加过氧化氢之前将活性炭添加到废水中。适用于以本专利技术的方法进行处理的废水是任何可以用芬顿反应进行处理的废水，特别是含COD废水。例如包含芳烃类、苯环类、酚类、农药等难降解有机物的废水，如印染废水、含油废水、含酚废水、焦化废水、含硝基苯废水、二苯胺废水等。例如在用葡萄糖和氢氧化钠与氯化银反应生成银之后，所得到的废液含有有机物，需要进一步处理才能对环境安全。本专利技术的方法也适用于处理这样的废液。本专利技术方法基于芬顿反应原理，利用亚铁离子与过氧化氢的相互作用对废水进行处理。本领域技术人员了解芬顿反应的基本原理和基本反应条件。针对废水中的不同有机物及其含量，本领域技术人员可以选择合适的工艺条件进行芬顿反应。一般而言，本专利技术涉及一种处理废水的方法，所述方法包括以下步骤：(1)将废水的pH值调至酸性，得到酸性废水；(2)在酸性废水中加入亚铁离子生成前体，所述亚铁离子生成前体在酸性废水中产生亚铁离子；以及(3)在含有亚铁离子的酸性废水中加入过氧化氢，其中在步骤(3)之前，所述方法还包括以下步骤：(i)向废水中加入活性炭，优选步骤(i)在步骤(1)之后进行。在本专利技术的一个实施方案中，本专利技术涉及一种处理废水的方法，所述方法包括以下步骤：(1)将废水的pH值调至酸性，得到酸性废水；(i)在酸性废水中添加活性炭；(2)在含有活性炭的酸性废水中加入亚铁离子生成前体，所述亚铁离子生成前体在酸性废水中产生亚铁离子；以及(3)在含有活性炭和亚铁离子的酸性废水中加入过氧化氢。在本专利技术的另一个实施方案中，本专利技术涉及一种处理废水的方法，所述方法包括以下步骤：(1)将废水的pH值调至酸性，得到酸性废水；(2)在酸性废水中加入亚铁离子生成前体，所述亚铁离子生成前体在酸性废水中产生亚铁离子；(i)在含有亚铁离子的酸性废水中添加活性炭；以及(3)在含有活性炭和亚铁离子的酸性废水中加入过氧化氢。在本专利技术处理废水的方法步骤(1)中，可以用任何适用于芬顿反应中pH值调节的化合物将废水的pH值调至酸性以得到酸性废水。例如，这些化合物可以是强酸，例如硫酸、盐酸、硝酸、磷酸等。可以使用一些工业生产中产生的废酸，比如浓度较低的强酸，来调节废水的pH值。也可以使用市售的酸，例如浓度为90％或更高的市售硫酸、盐酸、硝酸、磷酸等。在一个实施方案中，用于调节废水的pH值的化合物是浓度为50％的硫酸。一般而言，在步骤(1)中可以将废水的pH值调节到1-6的范围内，优选调节到2-5的范围内。在一个优选实施方案中，在步骤(1)中将废水的pH值调节到3-4的范围内，例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理含COD废水的方法，所述方法包括向废水中添加亚铁离子与过氧化氢，其中所述方法的特征在于在添加过氧化氢之前将活性炭添加到废水中。/n

【技术特征摘要】
1.一种处理含COD废水的方法，所述方法包括向废水中添加亚铁离子与过氧化氢，其中所述方法的特征在于在添加过氧化氢之前将活性炭添加到废水中。


2.权利要求1所述的处理含COD废水的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将废水的pH值调至酸性，得到酸性废水；
(2)在酸性废水中加入亚铁离子生成前体，所述亚铁离子生成前体在酸性废水中产生亚铁离子；以及
(3)在含有亚铁离子的酸性废水中加入过氧化氢，
其中在步骤(3)之前，所述方法还包括以下步骤：
(i)向废水中加入活性炭，
优选地，步骤(i)在步骤(1)之后进行。


3.权利要求1或2所述的处理含COD废水的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将废水的pH值调至酸性，得到酸性废水；
(i)在酸性废水中添加活性炭；
(2)在含有活性炭的酸性废水中加入亚铁离子生成前体，所述亚铁离子生成前体在酸性废水中产生亚铁离子；以及
(3)在含有活性炭和亚铁离子的酸性废水中加入过氧化氢。


4.权利要求1或2所述的处理含COD废水的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将废水的pH值调至酸性，得到酸性废水；
(2)在酸性废水中加入亚铁离子生成前体，所述亚铁离子生成前体在酸性废水中产生亚铁离子；
(i)在含有亚铁离子的酸性废水中添加活性炭；以及
(3)在含有活性炭和亚铁离子的酸性废水中加入过氧化氢。


5.权利要求2-4任一项所述的处理含COD废水的方法，其还包括以下步骤：
(4)将步骤(3)得到的废水过滤，以分离废水中存在的活性炭。


6.权利要求2-5任一项所述的处理含COD废水的方法，其还包括以下步骤：
(5)将步骤(3)得到废水的pH值调节至中性或碱性，并过滤分离所形成的沉淀，优选将步骤(3)得到废水的pH值调节到8至10的范围内，在优选8.5至10的范围内，
当所述方法包括步骤(4)时，步骤(5)在步骤(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张斌，陈晨，
申请(专利权)人：贺利氏贵金属技术中国有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32