一種活性炭催化臭氧處理焦化廢水的方法
2023-06-15 00:13:36 1
專利名稱：一種活性炭催化臭氧處理焦化廢水的方法
技術領域：
本發明涉及一種臭氧催化氧化水處理方法，特別是處理焦化廢水中的難降解有機汙染物。
背景技術：
焦化廢水由於其中含有大量的難降解有機物，單純採用生物法處理焦化廢水，出水水質指標往往難以達到國家排放標準。近年來，臭氧氧化法作為一種高級氧化技術，越來越多的應用到工業廢水的處理中。但是，由於臭氧在水中溶解度較低，使得氧化效率較低；並且，由於臭氧的直接氧化往往不能使難降解有機物完全分解成為二氧化碳，而產生的氧化中間產物又可能存在毒性，這使得臭氧氧化法的應用效果受到限制。應該注意的是，羥基自由基的氧化能力比臭氧更強 ，可將大多數有機汙染物有效分解甚至徹底礦化，而臭氧在氧化過程中也會產生一些羥基氧化劑。目前受到重視的臭氧/超聲波、臭氧/UV、臭氧/活性炭等新技術的要點就是以臭氧為基礎氧化劑、以超聲波等物化手段促進臭氧產生羥基自由基。臭氧/活性炭是利用活性炭具有發達的空隙結構、巨大的比表面積以及表面非極性的化學特性，起到吸附有機物和催化臭氧氧化的作用。臭氧/活性炭與臭氧/UV等新工藝相比，由於設備簡單、成本低廉，更受到關注，可以考慮應用於焦化廢水處理。
發明內容
本發明的目的是提供一種應用臭氧/活性炭催化氧化法處理焦化廢水的方法，使用顆粒活性炭作為催化劑、催化臭氧氧化焦化廢水，以達到去除難降解有機物，降低焦化廢水中有毒有害物質的濃度。為實現上述目的，本發明採用的技術方案是提供一種焦化廢水的處理方法，其方法主要是在預先投加活性炭的封閉反應器中連續通入焦化廢水，並在反應器底部通入臭氧，使臭氧、活性炭和焦化廢水三者充分接觸反應。處理後的廢水進入沉澱池，使活性炭和處理後廢水分離，處理後水可進入後續生物處理工藝。分離的活性炭可收集，重新進入反應器使用。在上述步驟所使用的活性炭為顆粒活性炭，擁有較大的比表面積，其催化能力使臭氧對焦化廢水中COD的降解率提高20%左右，對揮發酚的降解速率也得到一定提高。顆粒活性炭的作用一方面可以吸附有機物，減小反應器承擔的有機物負荷，另一方面可以催化臭氧廣生輕基自由基，提聞臭氧氧化有機物的能力。在上述步驟中，反應器中的活性炭可長期使用。本發明的效果是該方法能將焦化廢水的COD值去除率達60%以上，揮發酚的去除率達90%以上，全波長掃描發現，有毒物質的特徵峰消失，說明有毒物質得到充分降解。
圖1是臭氧單獨氧化和臭氧/顆粒活性炭氧化的揮發酚去除率對比圖。圖2是臭氧單獨氧化和臭氧/顆粒活性炭氧化的COD去除率對比圖。圖3是臭氧單獨氧化和臭氧/顆粒活性炭氧化的紫外可見光譜對比圖。
具體實施例方式結合實施例對本發明的焦化廢水的處理方法加以說明。1、待處理的焦化廢水的COD濃度為80(Tl000mg/L，揮發酚濃度為15 25mg/L。所採用的封閉反應器體積為10L，預先投加有200g左右的活性炭；
2、在焦化廢水進入反應器前，調節其pH至8 10；
3、焦化廢水以連續流方式進入反應器，焦化廢水流量維持在10L/h左右；
4、待焦化廢水進入反應器後，在反應器底部通入臭氧，調節臭氧投加濃度為3g/h，使得臭氧與廢水和活性炭充分接觸；
5、反應器出水進入沉 澱池，隨水流入的活性炭在沉澱池中沉澱，沉澱池上清液排放。通過處理，焦化廢水的COD去除率達60%以上，濃度約為200mg/L，揮發酚去除率90%以上，其他複雜的有機物如喹啉、吲哚等均得到分解，不會對後續生物工藝產生太大的影響。處理前廢水為棕紅色，處理後為淡黃色，色度去除明顯。
權利要求
1.一種活性炭催化臭氧處理焦化廢水的方法，其方法包括以下步驟: 1)將焦化廢水PH調節至8 10； 2)調節pH後的焦化廢水流入封閉的催化反應器中，整個過程採用連續進水連續出水；3)反應器中預先投加粒徑為0.25^2mm的活性炭，活性炭投加量由反應器容積確定； 4)待焦化廢水流入反應器後,在反應器底部通入臭氧,臭氧投加量為3g/h，其在水中飽和溶解度約為3mg/L ； 5)焦化廢水在反應器處理一段時間後進入沉澱池； 6)沉澱池中，從反應器隨水流入的活性炭沉澱，沉澱池上清液排放，沉澱的活性炭累積到一定量後用泵送到反應器。
2.根據權利要求1所述的處理方法，其特徵是:臭氧由高頻臭氧發生器產生。
3.根據權利要求1所述的處理方法，其特徵是:焦化廢水在反應器中停留時間依廢水水質和處理水質目標取3(T60min間。
4.根據權利要求1所述的處理方法，其特徵是:在步驟6中排出上清液可排入後續生物工藝進一步處理，以提高出水水質效果。
全文摘要
本發明提供一種運用活性炭催化臭氧處理焦化廢水的方法，包括以下步驟將焦化廢水連續引入預先投加有顆粒活性炭的催化反應器中，反應器底部有臭氧持續通入，使得焦化廢水、活性炭和臭氧充分反應。處理後的出水進入沉澱池，可對處理出水和隨水流出的活性炭進行分離，分離後的活性炭可經泵重新送入反應器中，出水可引入後續生物處理工藝。經此法處理焦化廢水的COD去除率達60%以上，揮發酚去除率90%以上，色度去除明顯。
文檔編號C02F9/04GK103145266SQ20131008886
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月20日 優先權日2013年3月20日
發明者萬哲希, 丁國際, 周惟斌, 沈海樺, 陳斯芝, 張晶 申請人:上海大學