一種快速降低廢水cod值的方法
2023-12-05 06:43:11 3
專利名稱：一種快速降低廢水cod值的方法
技術領域：
本發明涉及環境領域，尤其是廢水處理領域，具體涉及利用超細 鐵粉快速處理廢水的方法。
背景技術：
廢水中的還原性物質主要包括有機物和少量的硫化物、亞鐵鹽、 亞硝酸鹽等無機物。化學需氧量(chemical oxygen demand, COD)
是指在一定條件下，用氧化劑氧化1L水樣中的上述還原性物質所消 耗的氧化劑的量，單位是mg/L (以〇2計)，因此，COD反映的是 水中受還原性物質汙染的程度。
基於水體受有機物汙染現象比較普遍，且受有機物汙染的程度變 化比較快，所以COD還可表徵水中有機物的相對含量。
目前，國內外降低水體COD的方法主要有氧化劑氧化法、電解 法、生物處理法。氧化劑氧化法原理簡單，但僅僅是在形式上降低了 COD，不排除造成二次汙染的可能；電解法適用於處理一般氧化劑 難以氧化的還原性有機物，但耗電量大，不經濟；生物處理法自然、 無汙染，但存在特殊微生物的培養、速度較慢、只適用於處理初始 COD值不太高的水樣等局限。
目前，還原鐵粉可以用於處理廢水，但基本上是用於處理含氯有機物 或者某些滷代有機物質，尚無利用鐵粉處理廢水以降低COD。
發明內容
本發明旨在提供一種快速降低水體COD值的方法，以克服現有 COD處理方法中易造成二次汙染、成本過高、操作繁瑣的缺點。
其技術方案為將超細鐵粉與廢水混合，攪拌反應20min ~ 3hr， 然後濾去沉澱物。
超細鐵粉質量與廢水中總需氧量(即COD值與廢水體積的乘積) 之比為(1 ~20) g: 1g。
攪拌速率為500 ~ 2000rpm。
超細鐵粉為平均粒徑100 ~ 200nm的單質鐵。可通過研磨廢鐵 屑製得。
應用超細鐵粉可以吸附水中的有機物，或者與廢水中物質發生化 學反應，以降低廢水中還原物質含量。常溫常壓下，使用少量超細鐵 粉，攪拌反應即可迅速降低廢水的COD值。
與使用常規的還原鐵粉相比，利用超細鐵粉處理廢水，大大縮短 了反應時間。通常經過一次處理後廢水COD值下降50。/。以上；經過 兩次處理後，COD可下降80。/。以上。
可以採用廢鐵屑為原料，經過研磨後得到所需的超細鐵粉，因此 成本低。利用這種方法處理廢水，反應後產生的鐵氧化物或氫氧化鐵 沉澱，對環境無害。因此，本發明在治理水體的還原性物質汙染方面 將會有很好的應用前景。
具體實施例方式
實施例1 超細鐵粉的製備方法之一
取一定量廢鐵屑，進行粗磨，將粗磨產物過100目標準篩，各 取50克過篩之產物置於兩個瑪瑙罐中，放入大量氧化鋯珠作為球磨 介質，放入的量約至球磨罐高度的1/2左右，將兩者充分混勻後，將 瑪瑙罐密封，置於高能球磨機上進行高速碰撞研磨，時間24小時， 完成後將得到的產物快速轉移到小瓶中，密封保存。所得超細鐵粉粒 徑範圍湖 200nm。
實施例2超細鐵粉的製備方法之二
各取50克還原鐵粉，置於兩個瑪瑙罐中，放入大量氧化鋯珠作 為球磨介質，放入的量約至球磨罐高度的1/2左右，將兩者充分混勻 後，將瑪瑙罐密封，置於高能球磨機上進行高速碰撞研磨，時間12 小時，完成後將得到的產物快速轉移到小瓶中，密封保存。所得超細 鐵粉粒徑範圍100 ~ 200nm。
實施例3超細鐵粉對模擬水樣的COD的降低
用分析純一水合葡萄糖配製COD=500mg/L的水樣200mL，投 入用實施例1所製備的超細鐵粉0.2g，攪拌反應1h，速度為1000 轉/min，攪拌結束後稍靜置，然後抽濾掉反應產生的沉澱物，用重絡 酸鉀法測定濾液的COD值為220mg/L，即超細鐵粉對該模擬水樣 COD值的降低率為56.0%。實施例4
取某小河的水樣200mL，用重鉻酸鉀法測得其COD值為 57.3mg/L，投入用實施例1所製備的超細鐵粉0.2g，攪拌反應1h， 速度為1000轉/min，攪拌結束後稍靜置，然後抽濾掉反應產生的沉 澱物，用重鉻酸鉀法測定濾液的COD值為23.7mg/L，即超細鐵粉 對該水樣COD值的降低率為58.6%。
實施例5
取某工廠的廢水樣200mL，用重鉻酸鉀法測得其COD值為 520mg/L，投入用實施例1所製備的超細鐵粉0.2g，攪拌反應1h， 速度為1000轉/min，攪拌結束後稍靜置，然後抽濾掉反應產生的沉 澱物，用重鉻酸鉀法測定濾液的COD值為184mg/L，即超細鐵粉對 該水樣COD值的降低率為64.6%。
實施例6
將實施例5中處理後得到的COD=184mg/L的全部濾液收集起 來，取100mL，投入實施例1所製備的超細鐵粉0.1g，攪拌反應1h， 速度為1000轉/min，攪拌結束後稍靜置，然後抽濾掉反應產生的沉 澱物，用重鉻酸鉀法測定濾液的COD值為58.3mg/L，即超細鐵粉 對該原始水樣COD值的累計降低率為88.8%。
實施例7
用分析純一水合葡萄糖配製COD=500mg/L的水樣200mL，投
入用實施例2中方法製備的超細鐵粉Q.2g，攪拌反應1h，速度為
1000轉/min，攪拌結束後稍靜置，然後抽濾掉反應產生的沉澱物， 用重鉻酸鉀法測定濾液的COD值為198mg/L，即超細鐵粉對該模擬 水樣COD值的降低率為60.4%。
實施例8
取某小河的水樣200mL，用重鉻酸鉀法測得其COD值為 57.3mg/L，投入用實施例2中方法製備的超細鐵粉0.2g，攪拌反應 1h，速度為1000轉/min，攪拌結束後稍靜置，然後抽濾掉反應產生 的沉澱物，用重鉻酸鉀法測定濾液的COD值為20.2mg/L，即超細 鐵粉對該水樣COD值的降低率為64.7%。
實施例9
取某工廠的廢水樣200mL，用重鉻酸鉀法測得其COD值為 520mg/L，投入用實施例2中方法製備的超細鐵粉0.2g,攪拌反應 1h，速度為1000轉/min，攪拌結束後稍靜置，然後抽濾掉反應產生 的沉澱物，用重鉻酸鉀法測定濾液的COD值為166mg/L，即超細鐵 粉對該水樣COD值的降低率為68.1%。
實施例10
將實施例9中處理後得到的COD=166mg/L的全部濾液收集起 來，取100mL，投入實施例2所製備的超細鐵粉0.1g，攪拌反應1h， 速度為1000轉/min，攪拌結束後稍靜置，然後抽濾掉反應產生的沉 澱物，用重絡酸鉀法測定上層清液的COD值為51.7mg/L，即超細 鐵粉對該原始水樣COD值的累計降低率為90.1%。
權利要求
1、一種快速降低廢水COD值的方法，其特徵在於，將超細鐵粉與廢水混合，攪拌反應20min～3hr，然後濾去沉澱物；超細鐵粉質量與廢水總需氧量之比為(1～20)∶1。
2、 如權利要求1所述一種快速降低廢水COD值的方法，其特 徵在於，所述的超細鐵粉為平均粒徑100 ~ 200nm的單質鐵。
3、 如權利要求1所述一種快速降低廢水COD值的方法，其特 徵在於，攪拌速率為500 2000rpm。
全文摘要
本發明公開了一種快速降低廢水COD值的方法。將廢水與超細鐵粉混合，攪拌反應20min-3hr，再濾去沉澱物；超細鐵粉質量與廢水總需氧量之比為(1～20)∶1。用這種方法降低廢水的COD值，反應時間短，成本低，反應後產生的鐵氧化物或氫氧化鐵沉澱，對環境無害，在治理水體的還原性物質汙染方面將會有很好的應用前景。
文檔編號C02F1/70GK101182064SQ20071017086
公開日2008年5月21日 申請日期2007年11月23日 優先權日2007年11月23日
發明者何其莊, 周怡琪, 沈敬一, 黃琳斌 申請人:上海師範大學