申请日2015.07.02
公开(公告)日2017.12.12
IPC分类号C02F3/28
摘要
一种磁场强化铁粉提高废水厌氧处理COD去除效率的方法：厌氧反应器中部设置有零价铁填充层，在厌氧反应器周围施加磁场;向厌氧反应器中废水加入杭锦2#土负载零价铁，使废水在厌氧条件下反应。本发明中磁场的加载可抑制反应过程中铁粉钝化膜的产生，减少零价铁投加量，所提供的电子促进厌氧反应体系中微生物对于COD的降解，提高废水厌氧处理COD的去除效果，缩短反应时间，提高系统的耐冲击负荷能力。
权利要求书
1.一种磁场强化铁粉提高废水厌氧处理COD去除效率的方法：厌氧反应器中部设置有零价铁填充层，在厌氧反应器周围施加磁场，向厌氧反应器中废水加入杭锦2#土负载纳米零价铁，使废水在厌氧条件下反应;
其中，所述杭锦2#土负载纳米零价铁，通过以下方法得到：
1)将含铁氧化物溶于乙醇溶液中，得到混合液;
2)在步骤1)的混合液中加入杭锦2#土，含铁氧化物与杭锦2#土的质量比为1:4-5;
3)向步骤2)的产物中通入氮气，搅拌去除氧气;
4)向步骤3)的产物加入还原剂，将含铁氧化物还原成纳米零价铁，并均匀分散于载体材料杭锦2#土表面;
5)将步骤4)得到的产物进行固液分离，固体真空干燥，得到杭锦2#土负载纳米零价铁的吸附材料;
所述厌氧反应器周围施加的磁场为低温超导磁场，磁场强度>30.0mT。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，厌氧反应器中部设置的零价铁填充层为二层以上。
说明书
一种磁场强化铁粉提高废水厌氧处理COD去除效率的方法
技术领域
本发明属于水处理技术领域，涉及一种水和废水处理方法，具体涉及一种磁场强化铁粉提高废水厌氧处理提高化学需氧量(COD)去除效率的方法。
背景技术
随着城市规模的扩大，生活污水、工业废水的排放量也不断提高。从而导致水体污染物超标，水质恶化。近年来，人们对水质的关注越来越多，亟需寻找一种经济高效的水处理方法。厌氧处理技术因其运行成本低、投资小、占地面积小而成为高浓度有机废水预处理首选。但传统厌氧处理技术COD处理效率较低、运行时间长、制约了其在水处理领域的应用。
零价铁作为一种易得的还原性金属，能够降低废水厌氧过程中的氧化还原电位(ORP)，在一定程度上能够促进厌氧反应的效果。目前，在厌氧过程中投加零价铁的方法已经在一些废水处理中得到应用，如高浓度有机废水、高硫酸盐废水、偶氮染料废水以及硝酸盐处理中得到应用，并在一定程度上改善了废水的COD去除效果。但是该方法在应用中还存在以下问题:
(1)铁粉易板结/团聚和易钝化。
(2)零价铁投加量较大，易对微生物的活性产生抑制影响，零价铁和微生物的相互耦合作用有待进一步提高。为降低成本和减少铁粉对微生物生长的抑制影响，零价铁的投加量还需要进一步降低。
(3)零价铁强化厌氧处理对COD的效果还有待进一步提高.
(4)受气温影响大，冬季气温低时，铁粉提高COD去除效果有限。
因此如何进一步利用铁粉提高废水厌氧处理的COD去除效果有必要进一步研究.
发明内容
本发明的目的是提供一种磁场强化铁粉提高废水厌氧处理COD去除效率的方法，以克服现有技术零价铁提高废水厌氧处理COD效果有限，零价铁易板结和钝化，零价铁投加量大，易对微生物活性产生抑制作用等问题。
为实现上述目的，本发明提供的磁场强化铁粉提高废水厌氧处理COD去除效率的方法，是在厌氧反应器中部设置有零价铁填充层，在厌氧反应器周围施加磁场;向厌氧反应器中废水加入杭锦2#土负载零价铁，使废水在厌氧条件下反应。
所述的方法中，厌氧反应器中部设置的零价铁填充层为二层以上。
所述的方法中，杭锦2#土负载的零价铁为纳米零价铁。
所述的方法中，厌氧反应器周围施加的磁场为低温超导磁场。
所述的方法中，磁场强度>30.0mT。
与铁粉提高废水厌氧处理COD去除效果相比，本发明的效果是：
1)保证系统高效稳定长期运行.磁场强化抑制零价铁表面钝化膜的产生，进一步降低厌氧反应体系的ORP，缓冲体系的PH，有利于厌氧消化的进行;磁场强化促进Fe2+和Fe3+产生，有效地强化了厌氧反应池中污染物降解能力，提高了COD降解速率，提高了COD去除能力，并促进易于被矿化的产物-乙酸的形成，而乙酸的形成又进一步加快了零价铁中铁离子的溶出，磁场强化加强零价铁和微生物的相互耦合作用，进一步降低体系中S对厌氧过程的抑制，最终磁场强化零价铁对提高废水厌氧处理COD的去除效果，缩短反应时间，提高系统的耐冲击负荷能力。
2)零价铁采用杭锦2#土负载零价铁的好处：避免纳米零价铁聚集而降低其活性。杭锦2#土本身具有很好的吸附作用，可吸附去除厌氧反应体系中的一些有害物质，从而提高厌氧去除COD效果。
3)采用低温超导磁场，一方面，磁场强度可变范围大，可根据实际需要调整磁场强度;超导磁场可利用空间大，可用于施加于大型厌氧反应罐;低温超导磁场一旦低温启动运行，产生磁场的电线圈即在超导状态下运行，电阻为零，所以能耗为零，利用低温超导磁场强化厌氧去除COD所需额外运行成本低。