申请日2013.09.27
公开(公告)日2014.03.26
IPC分类号C02F101/34; C02F1/467
摘要
本发明涉及一种利用铁碳电极处理含酚废水的方法，包括步骤：1)取含酚废水样品，并对含酚废水进行预处理;2)将含酚废水放入设有铁碳电极的反应器中进行生化处理，使其达到排放标准。本发明提供的利用铁碳电极处理含酚废水的方法将铁碳微电解与fenton法结合一起，缩短了反应时间、提高了酚去除率，而且还提高了含酚废水的可生化性、降低废水的毒性，有利于后续生化处理。
权利要求书
1.一种利用铁碳电极处理含酚废水的方法，其特征在于包括步骤：
1)、取含酚废水样品，并对含酚废水进行预处理;
2)、将含酚废水放入设有铁碳电极的反应器中进行生化处理，使其达到排放标准。
2.根据权利要求1所述的一种利用铁碳电极处理含酚废水的方法，其特征在于所述铁碳电极的制备步骤包括：
a、对铁屑进行预处理并将其活化;
b、将活化的铁屑和活性炭颗粒按照1:1体积比\2:1质量比混合。
3.根据权利要求1所述的一种利用铁碳电极处理含酚废水的方法，其特征在于：所述步骤1)中先对含酚废水进行加热处理，降低酚的浓度，再用稀硫酸对含酚废水进行预处理，调节含酚废水的PH值至3.0。
4.根据权利要求3所述的一种利用铁碳电极处理含酚废水的方法，其特征在于所述步骤2)中生化处理包括步骤：
2a)、将预处理后的含酚废水在铁碳电极的反应器中曝气20min;
2b)、向反应器中加入H2O2溶液，继续曝气搅拌160min;
2c)、向反应后的废水中加入浓度为10%的石灰水溶液，调节其PH值至8.5，曝气10min后，加入5滴聚丙烯酰胺，沉淀30min。
5.根据权利要求2所述的一种利用铁碳电极处理含酚废水的方法，其特征在于步骤a中对铁屑预处理并将其活化的步骤包括：
a1)、用碱液将所述铁屑浸泡60min;
a2)、取出铁屑，再用稀硫酸浸泡60min。
6.根据权利要求5所述的一种利用铁碳电极处理含酚废水的方法，其特征在于：所述铁碳电极体积占所述反应器体积的80%。
说明书
一种利用铁碳电极处理含酚废水的方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，尤其涉及一种利用铁碳电极处理含酚废水的方法。
背景技术
工业生产过程中，会产生很多的工业废水，工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物和产品以及生产过程中产生的污染物。随着工业的迅速发展，废水的种类和数量迅猛增加，对水体的污染也日趋广泛和严重，威胁人类的健康和安全，因此，对于保护环境来说，工业废水的处理尤为重要。目前，通常采用物理、化学、生物方法处理工业废水，使废水净化，减少污染，以至达到废水回收、复用，充分利用水资源，但这些处理方法难以满足净化处理在技术和经济上的要求。
焦化含酚废水是焦化厂(或煤气厂)在焦炭炼制、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的工业废水，该废水中污染物组成复杂，含有挥发酚、多环芳烃及氧、硫、氮等杂环化合物，属于较难生化降解的高浓度有机工业废水。对于这种难以降解的有机废水来说，通常是采用电化学法进行处理。而传统的电解法对酚的去除率仅在60～70%左右，且反应时间较长。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种反应时间短、酚去除率高的含酚废水的处理方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种利用铁碳电极处理含酚废水的方法，其特征在于包括步骤：
1)、取含酚废水样品，并对含酚废水进行预处理;
2)、将含酚废水放入设有铁碳电极的反应器中进行生化处理，使其达到排放标准。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述铁碳电极的制备步骤包括：
a、对铁屑进行预处理并将其活化;
b、将活化的铁屑和活性炭颗粒按照1:1体积比\2:1质量比混合。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述步骤1)中先对含酚废水进行加热处理，降低酚的浓度，再用稀硫酸对含酚废水进行预处理，调节含酚废水的PH值至3.0。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述步骤2)中生化处理包括步骤：
2a)、将预处理后的含酚废水在铁碳电极的反应器中曝气20min;
2b)、向反应器中加入H2O2溶液，继续曝气搅拌160min;
2c)、向反应后的废水中加入浓度为10%的石灰水溶液，调节其PH值至8.5，曝气10min后，加入5滴聚丙烯酰胺，沉淀30min。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括步骤a中对铁屑预处理并将其活化的步骤包括：
a1)、用碱液将所述铁屑浸泡60min;
a2)、取出铁屑，再用稀硫酸浸泡60min。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述铁碳电极体积占所述反应器体积的80%。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明提供的利用铁碳电极处理含酚废水的方法将铁碳微电解与fenton法结合一起，缩短了反应时间、提高了酚去除率，而且还提高了含酚废水的可生化性、降低废水的毒性，有利于后续生化处理。
具体实施方式
现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
一种利用铁碳电极处理含酚废水的方法，通过下述步骤实现：
1)、取浓度为1800mg/L的含酚废水样品2000ml，并对含酚废水进行预处理;先对含酚废水进行加热处理，降低酚的浓度，可在加热装置中进行，将高浓度的酚降到200～300mg/L以下，再用稀硫酸对含酚废水进行预处理，调节含酚废水的PH值至3.0。
2)、将含酚废水放入设有铁碳电极的反应器中进行生化处理，使其达到排放标准;该生化处理包括步骤：
2a)、将预处理后的含酚废水在铁碳电极的反应器中曝气20min;即充氧曝气进行微电解;
2b)、向反应器中按3.6ml/L的投加量加入H2O2溶液，继续曝气搅拌160min;即使废水在反应器中进行fenton反应;通过曝气提升对含酚废水的处理效果，因为在酸性充氧的条件下，铁和碳的电位差最大，腐蚀反应进行地最快;
2c)、向反应后的废水中加入浓度为10%的石灰水溶液，调节其PH值至8.5，曝气10min后，加入5滴聚丙烯酰胺，沉淀30min;加碱调节PH后生成的胶体凝絮剂，具有很大的吸附絮凝能力，另外，加入聚丙烯酰胺可形成更好的凝絮效果，以便在重力作用下快速沉淀。
本发明中铁碳电极的制备步骤包括：
a、对铁屑进行预处理并将其活化;首先用碱液将所述铁屑浸泡60min，去除铁屑表面的油类物，接着取出铁屑，再用稀硫酸浸泡60min，去除切屑表面的氧化物并活化铁;
b、将活化的铁屑和活性炭颗粒按照1:1体积比\2:1质量比混合。
利用铁碳电极处理含酚废水时，使混合后的铁碳电极体积占反应器体积的80%，使含酚废水充分与铁碳电极接触，增加接触面积，以降低反应时间。
本发明将铁屑和碳颗粒浸没在酸性的含酚废水中，利用铁和碳之间的电极电位差，在废水中形成无数个微原电池，这些细微电池以电位低的铁为阳极，电位高的碳做阴极，在含有酸性电解质的含酚废水中发生电化学反应，相比传统的只设置一个阳极、一个阴极的电解槽来说，缩短了反应时间，大大提高了处理效率。
本发明对含酚废水的处理方法先通过铁碳微电解反应，污染物在正负极上发生化学反应，加上原电池自身的电化学附集、物理吸附、絮凝沉淀等作用，然后加入H2O2溶液，使H2O2与反应生成的铁离子构成fenton试剂，在反应产生的具有强烈氧化性的羟基自由基·OH的共同作用下，进攻有机物分子，并使其矿化分解，到达去除有机物的目的。
本发明对含酚废水的处理方法在PH为3.0、H2O2投加量为3.6ml/L、曝气反应时间为180min(2a步骤曝气的20min加上2b曝气的160min)的条件下，酚的去除率达到82%，相比传统的电化学处理法，大大提高了酚的去除效果。
综上所述，本发明提供的利用铁碳电极处理含酚废水的方法将铁碳微电解与fenton法结合一起，缩短了反应时间、提高了酚去除率，而且还提高了含酚废水的可生化性、降低废水的毒性，有利于后续生化处理。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。