專利名稱：降低含溴、酚廢水的cod的試劑及方法
技術領域：
本發明屬于污水處理領域，尤其是一種降低含溴、酚廢水的COD的試劑及方法。
背景技術：
隨著世界經濟的發展和城市化的進程，對水的需求量在不斷地增大，隨之而來的是廢水的排放量也日益增多，含酚廢水對水體的污染已引起國內外社會各界的廣泛關注。酚類化合物是一種原型質毒物，它可以通過皮膚及黏膜的接觸而吸入或經口腔浸入生物體內，與細胞原漿中的蛋白質接觸后形成不溶性蛋白質而使細胞失去活性，尤其對神經系統有較大的親和力，使神經系統發生病變。含酚廢水對水生生物也產生嚴重影響，酚的毒性能大大抑制水中微生物的生長速度，影響水的生態平衡。另外，含酚廢水對農作物也會產生影響。低濃度含酚廢水灌溉農田會使一些農作物中含有酚類物質，不能食用；高濃度 含酚廢水灌溉農田會弓I起農作物的死亡。含酚廢水主要來自焦化廠(尤其是低溫土法煉焦)、煤氣廠、石油化工廠、絕緣材料廠等工業部門以及石油裂解制乙烯、合成苯酚、聚酰胺纖維、合成染料、有機農藥和酚醛樹脂生產過程。例如生產焦炭、煤氣所產生的廢水含酚濃度高達2000-12000mg/L。含酚廢水中主要含有酚基化合物，如苯酚、甲酚、二甲酚和硝基甲酚等。國內外處理現狀目前，現有的廢水中溴的處理方法多是物理化學法法，如吹脫法、沉淀法、吸附法和電解法等，但是這幾種方法都有自身的缺點，比如成本高，處理效果較差等等。針對含酚廢水，國內外有關處理方法主要有沉淀、吸附、電化學過程等等，均難以廣譜有效經濟地達到處理后的排放目標。含酚水的處理方法很多，主要分為物理法和化學法，其中物理法包括吸附法、萃取法、膜法等。化學法包括沉淀法、氧化法和電解法等等。但縱觀以上各種方法各有利弊，比如說膜法，具有工藝簡單、高效快速、選擇性高、分離效率高、乳液經破乳后可重復使用等優點。但是由于膜法操作技術要求高，膜的穩定性總是還未徹底解決，工業上還未能廣泛地推廣應用這一新技術。電解法的優點是需使用氧化劑、還原劑等化學藥品，可省掉后處理；其次是單位體積設備處理能力大；再者，利用電流和電壓的變化很容易控制反應速度和類型，操作也很簡單。但是，只適用于低濃度含酚廢水的深度處理，能耗及處理費用較高。因此，一種既能夠高效、經濟、穩定的處理含酚廢水又能夠避免二次污染的治理方法必然成為各國內外學者的研究重點及熱點。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足之處，提供一種成本低、處理速度快、處理效果好、無二次污染的降低含溴、酚廢水的COD的試劑及方法。本發明實現目的的技術方案如下一種降低含溴、酚廢水的COD的試劑，包括芬頓試劑和高錳酸鉀。而且，所述芬頓試劑中雙氧水的體積ml和硫酸亞鐵的質量g比為1:15-1: 5。
而且，所述芬頓試劑中處理單位體積廢水L所需雙氧水的體積ml與廢水的CODmg/L 的比值為1 500-1:1250而且，所述處理單位體積廢水L所需高錳酸鉀的加入量g與廢水的CODmg/L的比值為1:800-1:500。一種降低含溴、酚廢水的COD的方法，方法的步驟如下⑴對含溴、酚廢水進行除溴；⑵向廢水中加入芬頓試劑，攪拌均勻，降低含酚廢水的COD值，將廢水的COD值降低至原來的30-45% ；⑶再向廢水中加入高錳酸鉀；攪拌均勻，將廢水的COD值降低至原來的15-25%，獲得目標含量的COD值的處理水。·
而且，所述步驟⑴的除溴方法為氯氣除溴法。而且，所述芬頓試劑中雙氧水的體積ml和硫酸亞鐵的質量g比為1:15-1:5。而且，所述芬頓試劑中處理單位體積廢水L所需雙氧水的體積ml與廢水的CODmg/L 的比值為1 500-1:1250而且，所述處理單位體積廢水L所需高錳酸鉀的加入量g與廢水的CODmg/L的比值為1:800-1:500。而且，所述步驟⑴的芬頓試劑分兩次添加。本發明的優點和有益效果為I、本發明采用傳統的加氯法，去除含酚廢水中的溴離子、避免的了現有方法中的一些缺點，與后面使用的試劑形成很好的補充。2、本發明使用的芬頓試劑價格比較便宜，所以增加芬頓試劑用量，同時減少高錳酸鉀的用量，不僅可以降低含酚水中的有機物含量，使得廢水中COD去除率達到85%以上。3、本發明中芬頓試劑和高錳酸鉀聯合處理含酚廢水可以明顯降低溶液的色度，使得溶液由深黃色變為幾乎無色，重要的是可以明顯的降低成本，所以芬頓試劑聯合高錳酸鉀法對于工業含酚廢水的處理有很大的發展前景。4、本發明首次采用芬頓試劑和高錳酸鉀聯合氧化法，有處理速度快、無二次污染等優點，能夠較好的去除廢水中的酚類和氯苯類有機物，有效降低廢水的COD值，而且其處理裝置簡單，成本相對比較低廉，適用于高含酚廢水的處理。
具體實施例方式下面結合實施例，對本發明的技術方案做進一步說明，下述實施例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實施例來限定本發明的保護范圍。本實施例用含酚水取自漢沽鹽場，其中含有大量的溴離子，所以對其水中COD的去除產生一定的影響，由于溴離子對微生物有毒害作用，所以應該通過預處理去除溴離子。通常的處理溴的方法多是物理化學法法，如吹脫法、沉淀法、吸附法和電解法等，但是這幾種方法都有自身的缺點，比如成本高，處理效果較差等等。所以本實驗采用傳統的加氯法，去除含酚廢水中的溴離子。實施例I本實施例中初始廢水的COD值為4985mg/L，Br_的含量為3000mg/L。
I.氯氣除溴法⑴搭建實驗室制氯氣裝置⑵像球形分液漏斗中加入150ml鹽酸，圓底燒瓶中加入15g 二氧化錳和IOOml蒸餾水。⑶向第一個廣口瓶中加入需要處理的含酚廢水(里面含有溴)后一個廣口瓶中加入氫氧化溶液，用于吸收剩余的氯氣。⑷加熱圓底燒瓶，觀察反應現象，加熱2分鐘后，圓底燒瓶中出現黃綠色氣體，說明里面有氯氣生成。加熱5分鐘后，在第一個廣口瓶上方出現紅棕色氣體，說明其中產生了溴單質。
(5) 12分鐘后，停止加熱，放置30分鐘后，取前一個廣口瓶中的水樣，測定其COD值。重復上述實驗，處理后COD的值基本不變。(6)向除溴后的廢水中加入芬頓試劑和高錳酸鉀對其中的酚類物質做進一步處理。向上述除溴后的IL處理后的含酚水中加入5ml雙氧水和O. 5g硫酸亞鐵后，反應30分鐘，靜置3個小時，再加入3g高錳酸鉀，反應30分鐘后，靜止后，測定其COD值為780mg/L。2.實驗結果本實施例中初始廢水的COD值為4985mg/L，除溴后處理后水樣的COD值為2000-2500mg/L,去除率為50_60%。分步加入芬頓試劑及高錳酸鉀，反應靜止后，測定其COD值，其COD值為780mg/L，去除率達到84. 3%。實施例2除溴方法同實施例I，含酚廢水來自上述步驟I除溴后的廢水，也稱溶液。I.實驗步驟向500ml含酚溶液中加入濃度為30%質量百分比的雙氧水IOml和I. 8g硫酸亞鐵，加熱，并用磁力攪拌器，使其反應充分，溶液中出現大量的氣泡，并且溶液的顏色變成深紅色，30分鐘后，溶液中不再產生氣泡，溶液的顏色變得穩定，說明雙氧水已經反應充分，再向其中分別加入2g-8g質量不等的高錳酸鉀，觀察其對COD的去除效果。2.實驗結果加入8g高錳酸鉀處理后，溶液中的COD濃度在1150_1250mg/L之間變化，力口入6g高錳酸鉀后，廢水中COD的濃度在1550-1700mg/L之間波動，加入4g高錳酸鉀后1900-2100mg/L之間，加入2g高錳酸鉀后，廢水的COD濃度在2150_2300mg/L之間，相應的COD 的去除率分別為 75-77%66-69%，58-62%，54-57%。向加入8g高錳酸鉀處理后的溶液中再加入Ig高錳酸鉀，測得水樣的COD為1050-1100mg/L, COD 的去除率 78-79%。實施例3⑴取IOL混合水放入塑料桶中，向其中加入150ml雙氧水和22. 5g硫酸亞鐵，用攪拌槳攪拌30分鐘，靜置3小時后，向其中加入120g高錳酸鉀，反應30分鐘后，靜置12小時，取樣測C0D，測得水樣COD為1100-1300mg/L，COD的去除率為74%_78%。由實驗結果可以看出，投加芬頓試劑后，對廢水的處理效果明顯比直接投加高錳酸鉀要好，處理成本也相應的降低，但是，處理成本仍然有些偏高，所以可以考慮二次投加雙氧水后，再投加高錳酸鉀，觀察對含酚廢水的處理效果。(3)取IOL混合水放入塑料桶中，向其中加入150ml雙氧水和22. 5g硫酸亞鐵，用攪拌槳攪拌30分鐘，靜置3小時后，濾除沉淀后，向其中再加入150ml雙氧水和22. 5g硫酸亞鐵，濾除沉淀后(大約剩余9L水)向其中加入IOOg高錳酸鉀，加熱到70度，反應30分鐘后，靜置12小時后，取樣測C0D，測得水樣COD為800-1000mg/L，相應的C OD的去除率為80_84%。
權利要求
1.一種降低含溴、酚廢水的COD的試劑，其特征在于包括芬頓試劑和高錳酸鉀。
2.根據權利要求I所述的降低含溴、酚廢水的COD的試劑，其特征在于所述芬頓試劑中雙氧水的體積ml和硫酸亞鐵的質量g比為1:15-1: 5。
3.根據權利要求I所述的降低含溴、酚廢水的COD的試劑，其特征在于所述芬頓試劑中處理單位體積廢水L所需雙氧水的體積ml與廢水的COD mg/L的比值為1 500-1:125。
4.根據權利要求I所述的降低含溴、酚廢水的COD的試劑，其特征在于所述處理單位體積廢水L所需高錳酸鉀的加入量g與廢水的COD mg/L的比值為1:800-1:500。
5.—種降低含溴、酚廢水的COD的方法，其特征在于方法的步驟如下 ⑴對含溴、酚廢水進行除溴； ⑵向廢水中加入芬頓試劑，攪拌均勻，降低含酚廢水的COD值，將廢水的COD值降低至原來的30-45% ； ⑶再向廢水中加入高錳酸鉀；攪拌均勻，將廢水的COD值降低至原來的15-25%，獲得目標含量的COD值的處理水。
6.根據權利要求5所述的降低含溴、酚廢水的COD的方法，其特征在于所述步驟⑴的除溴方法為氯氣除溴法。
7.根據權利要求5所述的降低含溴、酚廢水的COD的方法，其特征在于所述芬頓試劑中雙氧水的體積ml和硫酸亞鐵的質量g比為1:15-1: 5。
8.根據權利要求5所述的降低含溴、酚廢水的COD的方法，其特征在于所述芬頓試劑中處理單位體積廢水L所需雙氧水的體積ml與廢水的COD mg/L的比值為1 500-1:125。
9.根據權利要求5所述的降低含溴、酚廢水的COD的方法，其特征在于所述處理單位體積廢水L所需高錳酸鉀的加入量g與廢水的COD mg/L的比值為1:800-1:500。
10.根據權利要求5所述的降低含溴、酚廢水的COD的方法，其特征在于所述步驟⑴的芬頓試劑分兩次添加。
全文摘要
本發明涉及一種降低含溴、酚廢水的COD的試劑及方法，⑴對含溴、酚廢水進行除溴；⑵再向廢水中加入芬頓試劑；⑶向廢水中加入高錳酸鉀；通過調節芬頓試劑和高錳酸鉀的加入量來降低廢水的COD值，直至最終獲得目標含量的COD值的處理水。本發明采用加氯法，去除含酚廢水中的溴離子、避免的了現有方法中的一些缺點，與后面使用的試劑形成很好的補充。本發明使用的芬頓試劑價格比較便宜，所以增加芬頓試劑用量，不僅可以減少高錳酸鉀的用量，還可以將廢水中COD的去除率提高到85%以上。
文檔編號C02F1/72GK102942247SQ201210449110
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月12日 優先權日2012年11月12日
發明者羅堅, 陳明玉, 楊智, 王磊 申請人:天津濱環化學工程技術研究院有限公司