本发明专利技术涉及一种深度氧化低浓度芳香硝基化合物废水的方法，属于催化氧化处理废水技术领域，包括如下步骤：1）调节低浓度废水pH值为1.5～4.5；2）加入含三价铁离子的化合物，铁离子的加入量为5～55mg/L；3）加入氧化剂，在5～65℃下进行催化氧化反应，含有低浓度芳香硝基化合物的废水COD质量浓度小于0.6g/L，芳香硝基化合物含量小于0.08g/L，通过芳香硝基化合物中的硝基，在三价铁离子存在下，催化或参与反应，促进芳香硝基化合物的降解，提高了氧化效率，有效消除其中的有毒物芳香硝基化合物，使其更易于生化处理。
Method for deep oxidation of low concentration aromatic nitro compound wastewater
The invention relates to a method for deep oxidation of low concentration of aromatic nitro compound wastewater, belonging to the technical field of wastewater treatment by catalytic oxidation, which comprises the following steps: 1) Regulation of low concentration wastewater pH value from 1.5 to 4.5; 2) compounds containing ferric ion, adding amount of iron is 5 ~ 55mg/L; 3) to join the oxidant, in 5 to 65 DEG C for catalytic oxidation of aromatic nitro compounds containing low concentration wastewater COD concentration less than 0.6g/L, aromatic nitro compound content is less than 0.08g/L, the nitro aromatic nitro compound, in the presence of ferric ion, or participate in the catalytic reaction, promote the degradation of aromatic nitro compounds, improve the oxidation efficiency, eliminate toxic aromatic nitro compounds which make it easier to biochemical treatment.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及催化氧化处理废水
，具体地说是ー种深度氧化低浓度芳香硝基化合物废水的方法。
技术介绍
过氧化氢(又称双氧水)和氧气作为最廉价、清洁的氧源成为氧化反应中研究和开发的热点。利用双氧水为氧化剂的氧化种类包括酸法氧化、生物降解、Fenton试剂氧化法、活性炭催化氧化，臭氧ー过氧化氢化学氧化法等，该领域的研究较为活跃。随着我国エ农业的迅猛发展，水中的有毒或难降解的有机物成分越来越多，而如何处理这类物质并提高其处理效果成为水处理行业中较为关注的课题。近年来人们广泛采用高级氧化技术(简称AOPs)，即通过催化分解某些氧化剂(如H202、O3等)，产生氧化还原电位为2. 8V且无选择性的羟基自由基(·0Η)，这种氧化性极强的自由基能使水中许多的有机污染物完全矿化或者部分分解，且降解效果显著。路路等人在“エ业用水与废水”2006年第38卷第3期中发表了《Fenton试剂法氧化处理黄姜皂素废水》，原水COD的质量浓度为34676mg/L，色度为3500倍，在Fe2+的投加量2.92g/L (绿矾14. 8g/L)，H2O2投加量70g/L，pH值为I左右，反应时间为O. 5h的最佳条件下，COD和色度去除率分别达到91. 15%和95. 71%。铁与双氧水摩尔比为I :12，由于加入大量铁，氢氧化铁的絮凝作用显著，使其单位质量双氧水的COD的去除率较高。王成军等人在“エ业用水与废水”2008年第39卷第2期中发表了《Fenton试剂法深度处理皮革废水生化出水的研究》，以加工生牛皮为主的皮革厂废水处理站生化出水为研究对象，研究了 Fenton试剂对此废水的处理效果及影响因素。试验确定降解此类皮革废水生化出水的最佳条件为pH值5. O, H2O2投加量600mg/L，Fe2+的投加量500mg/L，反应时间50min。在此条件下，当进水COD的质量浓度为333mg/L，色度为90倍吋，COD和色度的去除率分别达到73. 3%和98%。废水COD的质量浓度降至89mg/L，色度降至5倍以下，达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)皮革废水ー级标准。铁与双氧水摩尔比为I :1. 98，由于加入铁量较少，氢氧化铁的絮凝作用不显著，去除每千克C0D，需要过氧化氢2. 46Kg。在对模拟废水的研究中，由于污染物単一，影响因素少因而得到的Fenton试剂使用量与在实际废水中的应用相差很大。对实际废水的处理中去除单位质量的COD所消耗的H2O2和Fe2+较大，因而成本较高。另外Fe2+的投加量还将产生铁泥二次污染物。对于不同的难降解物，所需双氧水的的量有显著区别，易降解的消耗量就少，越难降解消耗量就大。因此，不同废水比较单位质量双氧水去除COD的量不具有可比性。由于铁离子在反应中起催化作用，它与双氧水量的比标志其效率的高低，同时參照单位质量双氧水去除COD的量，才能判定氧化方法的有效性。申请号为201010561856. 8的中国专利技术专利公开了ー种高浓度有机废水的预处理方法，包括于持续搅拌的废水中加入稀H2SO4溶液或NaOH溶液调节废水初始pH值至3 ;在微波功率600-700W，微波辐射时间5 15min条件下，向废水中加入ニ价铁盐Fe2+及过氧化氢H2O2，调节废水pH值至9. 5 10，其中H2O2与Fe2+的摩尔比为60 90 :1。该专利技术的目的在于开发ー种新型高效微波-Fenton试剂联合降解高浓度有机废水与处理技木，以降低相关企业污水处理成本，提高企业效益。可以看到，Fe2+的投加量降低了，但要增加微波投入，成本还是提高了。申请号为200910046866. 5的中国专利技术专利公开了一种Fenton和类Fenton反应催化剂再生与回用的方法，包括以下步骤(I)用双氧水作为氧化剂，亚铁离子或铁离子作为催化剂处理难降解的有机废水后，进行中和沉淀，得到含铁污泥；(2)将含铁污泥脱水、在100 150°C的条件下干燥，再在350 550°C的温度下灼烧，得到铁残渣；(3)在铁残渣中加入稀硫酸，得到硫酸铁溶液；(4)将硫酸铁溶液作为类Fenton反应的催化剂用于难降解有机废水的氧化处理。该专利技术的优点是可去除含铁污泥中95%以上的有机物，避免了二次污染；得到的硫酸铁溶液可作为类Fenton反应的催化剂使用，減少了新鮮催化剂的消耗。但是可以看到，处理过程较复杂，处理成本提高了。芳香硝基化合物废水是在芳香硝基化合物生产和精制过程中产生的ー种红褐色、 有毒、难生物降解的废水，废水含有的硝基化合物结构稳定，对人和生物有致癌性、生物毒性，一般难以生物降解，同时又具有燃烧爆炸危险，对环境和生态有很大的破坏作用，尤其是在低浓度下很难去除。鉴于硝基化合物的毒性我国对硝基化合物在废水中的浓度有较高的要求，严格规定ー级排放标准中硝基化合物的含量不得超过2. Omg/L (GB8978—1996)。美国环保局已将其列入优先控制的污染物名单中。由于该类物质难生物降解甚至不可生物降解，因此使用适当的方法处理或预处理完全去除硝基化合物非常重要。南京理工大学程开荣硕士 2010年的毕业论文“铁催化还原-UASB预处理DNT废水的研究”中采用零价铁粉、铁刨花和镀铜铁催化还原三种方法处理ニ硝基甲苯(DNT)模拟废水。分析比较了不同的PH值、还原剂投加量和反应时间对三种エ艺处理效果的影响。实验结果表明当DNT进水浓度为200mg/L时，零价铁粉、铁刨花和镀铜铁的最佳处理工艺參数为pH=3、还原剂投加量为350g/L、反应时间为120min，DNT去除率分别为42 %、83%和87.5%。选择镀铜铁法还原处理DNT生产废水。通过单因素实验和正交实验确定镀铜鉄屑的最佳投加量、pH、反应时间和铁铜质量比分别为600g/L、3、2h和O. 05%。COD、DNT的去除率分别为45%和82%。经过ー级催化还原后，出水COD、DNT、苯胺浓度分别为2500mg/L、100mg/L和90mg/L。可见，ニ硝基甲苯废水难于处理，DNT还没有完全去除，同时还产生了有毒的苯胺。赵保国等人2007年在《火炸药学报》第30卷第2期发表了“超临界水氧化处理ニ硝基甲苯废水研究”，在间歇式反应器中研究了ニ硝基甲苯(DNT)废水的非催化超临界水氧化，考察了有机物在超临界水中的氧化降解效率。对处理后的水样进行COD測定及液相色谱检测，对气体样品进行定性显色分析。发现在温度600°C、压カ25MPa、停留时间30s左右吋，DNT在超临界水中有很好的氧化去除效果(处理后的水样化学需氧量C0D&达28mg/L左右，且无有害气体产生)。可见超临界水氧化法几乎可完全去除DNT，但是需要高温高压，成本显然很高。顾炳林等人2009年在《水处理技木》第35卷第9期发表了 “铁碳微电解-Fenton组合エ艺处理炸药废水”，废水稀释10倍后COD为1367. 52mg/L，经正交试验得到最有条件是，双氧水的投加量为体积分数0. 5%，微电解进水pH值为4，Fenton试剂pH值为4，微电解反应时间75分钟，COD去除率为99. 24%。微电解将产生铁泥二次污染，同时去除单位质量的COD所消耗的双氧水量较大。石金晔等人2009年在《中国给水排水》第35卷第9期发表了 “铁碳本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种深度氧化低浓度芳香硝基化合物废水的方法，包括如下步骤1)调节低浓度废水PH值为I. 5 4. 5 ;2)加入含三价铁离子的化合物，铁离子的加入量为5 55mg/L ；3)加入氧化剂，在5 65°C下进行催化氧化反应。2.按照权利要求I所述的一种深度氧化低浓度芳香硝基化合物废水的方法，其特征在于含有低浓度芳香硝基化合物的废水COD质量浓度小于0. 6g/L，芳香硝基化合物含量小于.0.08g/L。3.按照权利要求I所述的一种深度氧化低浓度芳香硝基化合物废水的方法，其特征在于含三价铁离子的化合物是无...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴玉凯，王雪梅，丁春淡，辛宝平，赵之平，祝婕，吴京，王倩，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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