申请日2014.12.24
公开(公告)日2015.05.13
IPC分类号C02F9/08; C02F101/12; C02F1/32; C02F1/78
摘要
本发明公开了一种去除高盐酸废水中有机物的方法及装置。方法为：将高浓度盐酸废水与臭氧一起在光催化装置中经紫外灯催化反应20-50min，反应完成后进入气液分离装置，经过气液分离后得到去除有机物的废水。装置包括进水管道、水箱、臭氧发生器、光催化装置和气液分离装置。本发明通过臭氧和光催化氧化法的联用，能高效去除高盐酸废水中的有机物;有利于回收高浓度盐酸;通过投加半导体催化剂二氧化钛，加强反应效果;利用臭氧的强氧化性以及光催化作用对盐酸废水中的Cl-进行氧化产生Cl2并且产生羟基自由基，从而对废水中的有机物进行高效降解。
摘要附图
权利要求书
1.一种去除高盐酸废水中有机物的方法，其特征在于，将高浓度盐酸废水与臭氧一起在光催化装置中经紫外灯催化反应20-50min，反应完成后进入气液分离装置，经过气液分离后得到去除有机物的废水。
2.根据权利要求1所述的一种去除高盐酸废水中有机物的方法，其特征在于，在光催化装置中，加入了二氧化钛半导体作为催化剂。
3.根据权利要求1所述的一种去除高盐酸废水中有机物的方法，其特征在于，所述紫外灯的功率为300-500w。
4.根据权利要求1所述的一种去除高盐酸废水中有机物的方法，其特征在于，所述臭氧的加入量为废水量的60-80%。
5.一种去除高盐酸废水中有机物的装置，其特征在于，包括进水管道、水箱、臭氧发生器、光催化装置和气液分离装置，所述进水管道依次连接水箱、臭氧发生器、光催化装置和气液分离装置。
说明书
一种去除高盐酸废水中有机物的方法及装置
技术领域：
本发明涉及一种去除高盐酸废水中有机物的方法及装置。
背景技术：
因我国能源具有富煤、贫油、少气的资源特点，近年煤化工行业在国内得到快速发展。目前主流的煤气化技术有块(碎)煤加压固定床气化、粉煤气化和水煤浆气化三大类，它们的排水水质情况各有不同，而水煤浆气化废水主要污染物为氨氮、Cl-、甲酸盐、固体悬浮物等、不含酚类。另外，在制造业目前我国大部分硫基复合肥为了降低生产成本, 主要采用硫酸与氯化钾反应来生产, 而硫酸与氯化钾的反应是一个不太完全的复分解反应，造成其副产物高盐酸废水的大量产生。综上所述，高有机酸废水中有机物的处理技术研发迫在眉睫。
目前对高浓度盐酸中有机污染物的处理，一般先进行酸度的降低，从而利用生物法对有机污染物进行去除。而处理盐酸废水废盐酸的方法有三种：焙烧法,萃取法和蒸发法。可是，这些方法都存在着不同程度的投资高，回收率低，操作不便的缺点。且最重要的是，对酸度的降低，与对盐酸废水的回收利用的原则是背道而驰的。
臭氧光催化氧化技术是在可见光或紫外光作用下进行的光化学氧化过程，臭氧在联合体系中吸收紫外光而生成的羟基自由基具有强氧化性，可氧化废水中含有的芳香环、偶氮键等，以达到对有机污染物的有效去除。
发明内容：
本发明目的是，用来弥补现有技术的不足，提供一种去除高盐酸废水中有机物的方法及装置。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种去除高盐酸废水中有机物的方法，将高浓度盐酸废水与臭氧一起在光催化装置中经紫外灯催化反应20-50min，反应完成后进入气液分离装置，经过气液分离后得到去除有机物的废水。
所述的一种去除高盐酸废水中有机物的方法，在光催化装置中，加入了二氧化钛作为催化剂。
所述的一种去除高盐酸废水中有机物的方法，所述紫外灯的功率为300-500w。
所述的一种去除高盐酸废水中有机物的方法，所述臭氧的加入量为废水量的60-80%。
一种去除高盐酸废水中有机物的装置，包括进水管道、水箱、臭氧发生器、光催化装置和气液分离装置，所述进水管道依次连接水箱、臭氧发生器、光催化装置和气液分离装置。
在光催化氧化过程中，以TiO2半导体作为催化剂，由于能量大于禁带宽度的光照射半导体时，其满带上的电子被激发，跃过禁带进入导带，同时在满带上产生相应的空穴。若半导体此时处于溶液中，则在电场的作用下电子与空穴分离并迁移到粒子表面的不同位置。光生空穴有很强的得电子能力，可夺取半导体颗粒表面的有机物或溶剂中的电子，使原本不吸收入射光的物质被活化氧化而电子受体则可以通过接受表面上的电子而被还原。水溶液中的光催化氧化反应, 在半导体表面失去电子的主要是水分子, 水分子经变化后生成氧化能力极强的轻基自由基·O H, ·O H 是水中存在的氧化剂中反应活性最强的, 而且对作用物几乎无选择性。
结合臭氧与光催化氧化法，臭氧在联合体系中吸收紫外光而生成的羟基自由基具有强氧化性，可氧化废水中含有的芳香环、偶氮键等，以达到对有机污染物的有效去除。并且由于高盐酸废水中含有大量的Cl-，而此时臭氧的强氧化性，能与溶液中的氯离子反应，生成Cl2。从而更有利于对污水中的有机物进行降解。
本发明的有益效果是：
1.利用臭氧光催化氧化法对高盐酸废水中有机物进行去除，且去除明显;
2.确保高盐酸废水在后续的回收工作;
3.利用臭氧的强氧化性以及光催化作用对盐酸废水中的Cl-进行氧化，产生Cl2从而对废水中的有机物进行降解;
4.根据不同的水质，可控制臭氧释放强度，水力停留时间，光照强度提高去除高盐酸废水中有机物效果。