申请日2011.10.18
公开(公告)日2012.03.14
IPC分类号C02F1/72; C02F103/36; C02F101/34; C02F1/78
摘要
本发明属于精细化工领域，涉及处理防老剂6PPD废水的方法。采用臭氧氧化处理废水，在常温下，以固定床的形式，采用以活性炭为载体的锰系催化剂，通入臭氧空气混合气体量在10-40BV/h，将废水pH值调节为酸性，进水COD控制在5000mg/L以下，按流量50ml/h-400ml/h连续进水，经处理后COD去除率到达85%以上，其中难生化的特征污染物甲基异丁基酮去除率达到85%以上，甲基异丁基醇的去除率达95%以上。与现有技术相比，本发明相对试验稳定性高，相对脱色效果好，COD去除率比较高;相对试验过程简单，成本较低，适合工业化操作。
权利要求书
1.一种处理防老剂6PPD废水的方法，采用臭氧氧化处理废水，其特征是：在常温下，以固定床的形式，采用以活性炭为载体的锰系催化剂，通入臭氧空气混合气体量在10-40BV/h，将废水pH值调节为酸性，进水COD 控制在5000mg/L以下，按流量50ml/h-400ml/h连续进水，经处理后COD去除率到达85%以上，其中难生化的特征污染物甲基异丁基酮去除率达到85%以上，甲基异丁基醇的去除率达95%以上。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：臭氧空气混合气体通入量为20-25BV/h。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于将废水pH值调节为4-5。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于进水COD控制在 4000mg/L-5000mg/L，进水流量200ml/h。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于经处理后，COD去除率达到90.28%，其中难生化的特征污染物甲基异丁基酮去除率达到87.89%，甲基异丁基醇的去除率达到97.28%。
说明书
一种处理防老剂6PPD废水的方法
技术领域
本发明属于精细化工领域处理废水方法，涉及处理难生化的有机废水，特别是采用臭氧氧化方法处理防老剂6PPD废水。
背景技术
近年来，人们对臭氧的研究和应用日益增多。臭氧氧化技术有很多优点：臭氧氧化能力强，低浓度中可瞬时反应，氧化能力是氯的2倍;不产生污泥和臭味，无二次污染;臭氧只发生氧化反应，易与其它技术联合使用，废水处理装置也容易控制。臭氧氧化作用机理普遍认为是臭氧离解而生成羟基自由基，它是在水中已知的氧化剂中最活泼的氧化剂，很容易将各种类型的有机物氧化。
臭氧作为一种强氧化剂，与废水中的有机物只发生氧化反应，不会产生对人体有害的有机成分和二次污染，近年来在水处理方面受到广泛的关注。目前，臭氧氧化技术的发展趋势，正逐步从单一使用臭氧处理向与活性炭、双氧水(H2O2)、光催化、金属催化、超声强化等复合技术的方向发展。
多相催化氧化臭氧氧化技术克服了单独臭氧氧化的不足的地方，可以分解废水中单独臭氧氧化难降解的有机污染物。目前很多针对臭氧氧化处理废水的研究在广泛开展，其中的一些研究包括： TiO2光催化臭氧氧化邻苯二甲酸二丁酯; O3/H2O2联合作用预处理难降解制药废水，在最佳条件下，对废水COD去除率达到65%，如果用SBR进行二级处理，可使最终出水指标达到国家排放标准;O3/UV(紫外线)-生化组合处理印染废水，出水可以达到纺织染整工业相关排放标准的一级排放要求。
但上述方法都存在工艺造价成本较高的问题，对于防老剂6PPD[N-(1，3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺]的废水，上述工艺工业化实施显得过于复杂。
发明内容
本发明目的在于克服以上技术不足，提供一种处理防老剂6PPD[N-(1，3-二甲基丁基)-N'-苯基对苯二胺]废水的方法。该方法催化性能高、使用周期长、降低臭氧的投加量、节省成本而且易于操作，是适合工业化大规模生产的高效催化氧化处理法。
本发明是这样来实现的：处理防老剂6PPD废水的方法，采用臭氧氧化处理废水，其特征是：在常温下，以固定床的形式，采用以活性炭为载体的锰系催化剂，通入臭氧空气混合气体量在10-40BV/h，将废水pH值调节为酸性，进水COD 控制在5000mg/L以下，按流量50ml/h-400ml/h连续进水，经处理后COD去除率到达85%以上，其中难生化的特征污染物甲基异丁基酮去除率达到85%以上，甲基异丁基醇的去除率达95%以上。
一般地，本发明方法优选的方案是：选择固定床的形式，不易造成催化剂中锰含量的流失，并且使得试验操作易于控制;采用活性炭为催化剂载体，其成本较低，催化活性较高，稳定性好，采用负载金属锰进一步提高活性炭的催化活性，从而提高了COD的去除率;控制臭氧与空气的通入量为20-25BV/h;将废水pH值调节为4-5，在酸性条件下，有利于锰系催化剂的吸附;进水COD控制在 4000mg/L-5000mg/L，进水流量200ml/h。
采用本发明方法处理后，COD最佳去除率达到90.28%，其中难生化的特征污染物甲基异丁基酮去除率达到87.89%，甲基异丁基醇的去除率达到97.28%。
本发明提供一种针对6PPD废水中含有甲基异丁基酮和甲基异丁基醇这类不可生化的有机物的一种高效催化氧化法，大大提高氧化出水的可生化性能。为难处理废水提供了一条较佳的处理方法。
与现有技术相比，本发明有以下优点：
1)相对试验稳定性高。
2)相对脱色效果好。COD去除率比较高。
3)相对试验过程简单，成本较低，适合工业化操作。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明加以详细描述。
实施例采用如下方法：取6PPD废水，将COD浓度配制到所需浓度，由计量泵控制流量进入氧化柱顶部，同时臭氧发生器产生的臭氧和空气的混合气体通过氧化柱底部的分布器进入，在氧化柱内催化剂的作用下接触氧化，出水通过U型管溢流进入接受瓶。下面实施例为固定床装置，选择棒状活性炭作为锰系催化剂的载体。
实施例1
取6PPD废水，测得其COD 44740mg/L,稀释10倍后加硫酸调节其PH值至4-5，在氧化柱中装入415.5g堆积密度为0.69g/ml的锰系催化剂，从氧化柱底部的分布器通入臭氧发生器产生的臭氧和空气的混合气体，控制通入气体量为20-25BV/h。通入配好的6PPD废水，由计量泵控制其流量为200ml/h，8小时后取瞬间水样分析，测得其COD为496.17mg/L，去除率达88.07% 。其中特征污染物甲基异丁基酮去除率达83.94%;甲基异丁基醇去除率达97.04%。
实施例2
取6PPD废水，测得其COD 44740mg/L，稀释10倍后加硫酸调节其PH值至4-5，在氧化柱中装入415.5g堆积密度为0.69g/ml的锰系催化剂，从氧化柱底部的分布器只通入空气，控制通入气体量为20-25BV/h。通入配好的6PPD废水，由计量泵控制其流量为200ml/h，8小时后取瞬间水样分析，测得其COD为1429.44mg/L，去除率为68.05%。其中特征污染物甲基异丁基酮去除率达83.50%;甲基异丁基醇去除率达97.28% 。
实施例3
取6PPD废水，测得其COD 44740mg/L，稀释10倍后加硫酸调节其PH值至4-5，在氧化柱中装入415.5g活性炭，从氧化柱底部的分布器只通入臭氧发生器产生的臭氧和空气的混合气体，控制通入气体量为20-25BV/h。通入配好的6PPD废水，由计量泵控制其流量为200ml/h，8小时后取瞬间水样分析，测得其COD为816.05mg/L，去除率为81.76% 。其中特征污染物甲基异丁基酮去除率达83.72%;甲基异丁基醇去除率达96.94% 。
实施例4
取6PPD废水，测得其COD 44740mg/L，稀释10倍后加硫酸调节其PH值至4-5，此时废水PH值为8左右。在氧化柱中装入415.5g堆积密度为0.69g/ml的锰系催化剂，从氧化柱底部的分布器通入臭氧发生器产生的臭氧和空气的混合气体，控制通入气体量为20-25BV/h。通入配好的6PPD废水，由计量泵控制其流量为200ml/h，16小时后取瞬间水样分析，测得其COD为680.04mg/L，去除率为84.80% 。其中特征污染物甲基异丁基酮去除率达82.62%;甲基异丁基醇去除率达97.24% 。
从以上实施例结果可以看出，本发明所采用的臭氧氧化法经连续氧化试验表明，氧化出水水质稳定，无色无味，COD去除率在85%以上，特征污染物去除率达到85%以上，脱色率达到95%以上，而且催化剂床层稳定，适合工业化。