一種利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法
2023-05-29 10:23:56 4
一種利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法
【專利摘要】本發明涉及一種利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法，包括步驟：1）取含酚廢水樣品，並對含酚廢水進行預處理；2）將含酚廢水放入設有鐵碳電極的反應器中進行生化處理，使其達到排放標準。本發明提供的利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法將鐵碳微電解與fenton法結合一起，縮短了反應時間、提高了酚去除率，而且還提高了含酚廢水的可生化性、降低廢水的毒性，有利於後續生化處理。
【專利說明】一種利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及廢水處理領域，尤其涉及一種利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法。
【背景技術】 [0002]工業生產過程中，會產生很多的工業廢水，工業廢水是指工業生產過程中產生的廢水、汙水和廢液，其中含有隨水流失的工業生產用料、中間產物和產品以及生產過程中產生的汙染物。隨著工業的迅速發展，廢水的種類和數量迅猛增加，對水體的汙染也日趨廣泛和嚴重，威脅人類的健康和安全，因此，對於保護環境來說，工業廢水的處理尤為重要。目前，通常採用物理、化學、生物方法處理工業廢水，使廢水淨化，減少汙染，以至達到廢水回收、復用，充分利用水資源，但這些處理方法難以滿足淨化處理在技術和經濟上的要求。
[0003]焦化含酚廢水是焦化廠(或煤氣廠)在焦炭煉製、煤氣淨化及焦化產品回收過程中產生的工業廢水，該廢水中汙染物組成複雜，含有揮發酚、多環芳烴及氧、硫、氮等雜環化合物，屬於較難生化降解的高濃度有機工業廢水。對於這種難以降解的有機廢水來說，通常是採用電化學法進行處理。而傳統的電解法對酚的去除率僅在60~70%左右，且反應時間較長。
【發明內容】
[0004]本發明克服了現有技術的不足，提供一種反應時間短、酚去除率高的含酚廢水的處理方法。
[0005]為達到上述目的，本發明採用的技術方案為:一種利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法，其特徵在於包括步驟:
1)、取含酚廢水樣品，並對含酚廢水進行預處理；
2)、將含酚廢水放入設有鐵碳電極的反應器中進行生化處理，使其達到排放標準。
[0006]本發明一個較佳實施例中，進一步包括所述鐵碳電極的製備步驟包括:
a、對鐵屑進行預處理並將其活化；
b、將活化的鐵屑和活性炭顆粒按照1:1體積比\2:1質量比混合。
[0007]本發明一個較佳實施例中，進一步包括所述步驟1)中先對含酚廢水進行加熱處理，降低酚的濃度，再用稀硫酸對含酚廢水進行預處理，調節含酚廢水的PH值至3.0。
[0008]本發明一個較佳實施例中，進一步包括所述步驟2)中生化處理包括步驟:
2a)、將預處理後的含酚廢水在鐵碳電極的反應器中曝氣20min ；
2b)、向反應器中加入H202溶液，繼續曝氣攪拌160min ；
2c)、向反應後的廢水中加入濃度為10%的石灰水溶液，調節其PH值至8.5，曝氣lOmin後，加入5滴聚丙烯醯胺，沉澱30min。
[0009]本發明一個較佳實施例中，進一步包括步驟a中對鐵屑預處理並將其活化的步驟包括:
al)、用鹼液將所述鐵屑浸泡60min ；a2)、取出鐵屑，再用稀硫酸浸泡60min。
[0010]本發明一個較佳實施例中，進一步包括所述鐵碳電極體積佔所述反應器體積的80%。
[0011]本發明解決了【背景技術】中存在的缺陷，本發明提供的利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法將鐵碳微電解與fenton法結合一起，縮短了反應時間、提高了酚去除率，而且還提高了含酚廢水的可生化性、降低廢水的毒性，有利於後續生化處理。
【具體實施方式】
[0012]現在結合實施例對本發明作進一步詳細的說明。
[0013]一種利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法，通過下述步驟實現:
1)、取濃度為1800mg/L的含酚廢水樣品2000ml，並對含酚廢水進行預處理；先對含酚廢水進行加熱處理，降低酚的濃度，可在加熱裝置中進行，將高濃度的酚降到200~300mg/L以下，再用稀硫酸對含酚廢水進行預處理，調節含酚廢水的PH值至3.0。
[0014]2)、將含酚廢水放入設有鐵碳電極的反應器中進行生化處理，使其達到排放標準；該生化處理包括步驟:
2a)、將預處理後的含酚廢水在鐵碳電極的反應器中曝氣20min ;即充氧曝氣進行微電
解；
2b)、向反應器中按3.6ml/L的投加量加入H202溶液，繼續曝氣攪拌160min ;即使廢水在反應器中進行fenton反應；通過曝氣提升對含酚廢水的處理效果，因為在酸性充氧的條件下，鐵和碳的電位差最大，腐蝕反應進行地最快；
2c)、向反應後的廢水中加入濃度為10%的石灰水溶液，調節其PH值至8.5，曝氣lOmin後，加入5滴聚丙烯醯胺，沉澱30min ;加鹼調節PH後生成的膠體凝絮劑，具有很大的吸附絮凝能力，另外，加入聚丙烯醯胺可形成更好的凝絮效果，以便在重力作用下快速沉澱。
[0015]本發明中鐵碳電極的製備步驟包括:
a、對鐵屑進行預處理並將其活化；首先用鹼液將所述鐵屑浸泡60min，去除鐵屑表面的油類物，接著取出鐵屑，再用稀硫酸浸泡60min，去除切屑表面的氧化物並活化鐵；
b、將活化的鐵屑和活性炭顆粒按照1:1體積比\2:1質量比混合。
[0016] 利用鐵碳電極處理含酚廢水時，使混合後的鐵碳電極體積佔反應器體積的80%，使含酚廢水充分與鐵碳電極接觸，增加接觸面積，以降低反應時間。
[0017]本發明將鐵屑和碳顆粒浸沒在酸性的含酚廢水中，利用鐵和碳之間的電極電位差，在廢水中形成無數個微原電池，這些細微電池以電位低的鐵為陽極，電位高的碳做陰極，在含有酸性電解質的含酚廢水中發生電化學反應，相比傳統的只設置一個陽極、一個陰極的電解槽來說，縮短了反應時間，大大提高了處理效率。
[0018]本發明對含酚廢水的處理方法先通過鐵碳微電解反應，汙染物在正負極上發生化學反應，加上原電池自身的電化學附集、物理吸附、絮凝沉澱等作用，然後加入H202溶液，使H202與反應生成的鐵離子構成fenton試劑，在反應產生的具有強烈氧化性的羥基自由基.0H的共同作用下，進攻有機物分子，並使其礦化分解，到達去除有機物的目的。
[0019]本發明對含酚廢水的處理方法在PH為3.0、H202投加量為3.6ml/L、曝氣反應時間為180min (2a步驟曝氣的20min加上2b曝氣的160min)的條件下，酚的去除率達到82%，相比傳統的電化學處理法，大大提高了酚的去除效果。
[0020]綜上所述，本發明提供的利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法將鐵碳微電解與fenton法結合一起，縮短了反應時間、提高了酚去除率，而且還提高了含酚廢水的可生化性、降低廢水的毒性，有利於後續生化處理。
[0021]以上依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的範圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性範圍並不局限於說明書上的內容，必 須要根據權利要求範圍來確定技術性範圍。
【權利要求】
1.一種利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法，其特徵在於包括步驟:1)、取含酚廢水樣品，並對含酚廢水進行預處理；2)、將含酚廢水放入設有鐵碳電極的反應器中進行生化處理，使其達到排放標準。
2.根據權利要求1所述的一種利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法，其特徵在於所述鐵碳電極的製備步驟包括:a、對鐵屑進行預處理並將其活化；b、將活化的鐵屑和活性炭顆粒按照1:1體積比\2:1質量比混合。
3.根據權利要求1所述的一種利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法，其特徵在於:所述步驟1)中先對含酚廢水進行加熱處理，降低酚的濃度，再用稀硫酸對含酚廢水進行預處理，調節含酚廢水的PH值至3.0。
4.根據權利要求3所述的一種利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法，其特徵在於所述步驟2)中生化處理包括步驟:2a)、將預處理後的含酚廢水在鐵碳電極的反應器中曝氣20min ；2b)、向反應器中加入H202溶液，繼續曝氣攪拌160min ；2c)、向反應後的廢水中加入濃度為10%的石灰水溶液，調節其PH值至8.5，曝氣lOmin後，加入5滴聚丙烯醯胺，沉澱30min。
5.根據權利要求2所述的一種利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法，其特徵在於步驟a中對鐵屑預處理並將其活化的步驟包括:al)用鹼液將所述鐵屑浸泡60min ；a2 )、取出鐵屑，再用稀硫酸浸泡60min。
6.根據權利要求5所述的一種利用鐵碳電極處理含酚廢水的方法，其特徵在於:所述鐵碳電極體積佔所述反應器體積的80%。
【文檔編號】C02F101/34GK103663633SQ201310446817
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月27日 優先權日:2013年9月27日
【發明者】崔曉曉 申請人:蘇州國環環境檢測有限公司