申请日2009.06.12
公开(公告)日2009.11.04
IPC分类号C02F9/04; C02F1/72; C02F1/52; C02F101/38
摘要
本发明涉及一种高铁酸钾去除废水中苯胺的预处理工艺方法及其设备，包括：将待处理废水与高铁酸钾于管式混合器中充分混合，管道内过水流速为0.8～1.0m/s;充分混合后的废水进入折板式混凝池进行反应，时间为30min;反应后的废水进入沉淀池进行沉淀，沉淀池上升流速为10～15mm/s，沉淀后的出水进入常规生化系统。该方法利用高铁酸钾的强氧化性，将难降解的苯胺氧化为一系列的脂肪烃，从而提高后续工艺的生化处理效率，解决了其它工艺中普遍存在的二次污染问题，并且在混凝区中加入网格状架板，缩短反应时间，提高反应效率;在混凝区与沉淀区之间增加过渡区，并增设网格状隔板，以提高沉淀效果。
权利要求书
1.一种高铁酸钾去除废水中苯胺的预处理工艺方法，包括：
(1)将待处理废水与高铁酸钾于管式混合器中充分混合，管道内过水流速为0.8～1.0m/s;
(2)充分混合后的废水进入折板式混凝池进行反应，时间为30min;
(3)反应后的废水进入沉淀池进行沉淀，沉淀池上升流速为10～15mm/s，沉淀后的出水进 入常规生化系统。
2.根据权利要求1所述的一种高铁酸钾去除废水中苯胺的预处理工艺方法，其特征在于： 所述步骤(1)中的高铁酸钾的投加量与废水中苯胺的摩尔比为1∶1，且高铁酸钾的投加量 随着废水中其他有机物的存在而增加。
3.根据权利要求1所述的一种高铁酸钾去除废水中苯胺的预处理工艺方法，其特征在于： 所述步骤(1)中的高铁酸钾是通过次氯酸钾法制备而得，具体包括：控制体系反应温度 在10℃左右，在ClO-初始浓度为137.3g/L，铁盐投加量为化学反应式计量的30%及反应时 间为1小时的条件下，可以得到纯度为96.4%的高铁酸钾晶体。
4.一种高铁酸钾去除废水中苯胺的预处理设备，由进水管(1)，提升泵(2)，连接管道 (3)，进药管(4)，计量泵(5)，加药管(6)，管式混合器(7)，连接管道(8)和 混凝沉淀一体式装置(9)组成，其特征是：进水管(1)于左端连接提升泵(2)，提升 泵(2)右侧连接管道(3)，所述的进药管(4)于左端连接计量泵(5)，计量泵(5) 右侧连接加药管(6)，所述的连接管道(3)和加药管(6)分别连接管式混合器(7)， 所述的管式混合器(7)右侧连接管道(8)，连接管道(8)右侧连接混凝沉淀一体式装 置(9)。
5.根据权利要求4所述的一种高铁酸钾去除废水中苯胺的预处理设备，其特征在于：所述 的混凝沉淀一体式装置(9)，由网格状架板(10～12)，混凝反应区(13～18)，过渡区 (19)，排泥管(20～33)，多孔隔板(34)，沉淀池底部(35)，斜板沉淀区(36)， 清水区(37)，排水槽(38)和排水管(39)组成。
6.根据权利要求5所述的一种高铁酸钾去除废水中苯胺的预处理设备，其特征在于：所述 的混凝沉淀一体式装置(9)上部从左至右分别为混凝反应区(13～18)，混凝反应区(13～18) 下部从上到下依次连接网格状架板(10～12)，网格状架板(10～12)下部连接排泥管(20～33)。
7.根据权利要求5所述的一种高铁酸钾去除废水中苯胺的预处理设备，其特征在于：所述 的混凝沉淀一体式装置(9)右侧为过渡区(19)，所述的过渡区(19)下部连接多孔隔 板(34)，混凝沉淀一体式装置(9)右部从上到下依次为清水区(37)，斜板沉淀区(36) 和沉淀池底部(35)，所述的清水区(37)右侧连接排水槽(38)。
8.根据权利要求4～5所述的一种高铁酸钾去除废水中苯胺的预处理设备，其特征在于：所 述的待处理含苯胺废水经进水管(1)由提升泵(2)抽吸并打入管式混合器(7)，在管 式混合器(7)中与经进药管(4)由计量泵(5)打入管式混合器(7)的高铁酸钾充分混 合。
9.根据权利要求4～5所述的一种高铁酸钾去除废水中苯胺的预处理设备，其特征在于：所 述的苯胺废水和高铁酸钾混合液体流经连接管(8)，进入混凝反应区(13)，由上至下 分别经过网格状架板(10)、架板(11)、架板(12)，然后进入混凝反应区(14)，由 下至上分别经过网格状架板(12)、架板(11)、架板(10)，再进入混凝反应区(15)， 由上至下分别经过网格状架板(10)、架板(11)、架板(12)，进而进入混凝反应区(16)， 由下至上分别经过网格状架板(12)、架板(11)、架板(10)，再进入混凝反应区(17)， 由上至下分别经过网格状架板(10)、架板(11)、架板(12)，最后进入混凝反应区(18)， 由下至上分别经过网格状架板(12)、架板(11)、架板(10)，完成整个反应过程。
10.根据权利要求4～5所述的一种高铁酸钾去除废水中苯胺的预处理设备，其特征在于：所 述的充分反应的废水由上至下流经过渡区(19)，穿过网格状隔板(34)，进入沉淀池底 部(35)，由下至上分别经过斜板沉淀区(36)和清水区(37)，然后进入排水槽(38)， 最后经排水管(39)排出，所述的混凝沉淀一体式装置(9)中产生的污泥通过排泥管(20～33) 排出。
说明书
一种高铁酸钾去除废水中苯胺的预处理工艺方法及设备
技术领域
本发明属去除废水中苯胺的预处理工艺及设备领域，特别是涉及一种高铁酸钾去除废 水中苯胺的预处理工艺方法及设备。
背景技术
苯胺是常用于染料制造、印染、橡胶、制药、塑料和油漆等的重要原料。它是一种剧 毒化学品，被列为优先控制的环境污染物。在工业废水的排放时须对其进行严格控制， GB3838-2002规定地表水源苯胺的排放上限为0.1mg/L。目前处理苯胺废水的方法主要有吸 附法、生物法、高级氧化法(光催化氧化、电化学氧化、超临界氧化)。
吸附法主要利用活性炭、树脂、膨润土、粉煤灰和炉渣等的吸附作用吸附废水中的苯 胺。其中活性炭、超高交联树脂对苯胺的吸附效果较好，但成本过高，有二次污染问题。 膨润土、粉煤灰和炉渣等吸附材料对苯胺的吸附效果较差，不能满足有效去除废水中苯胺 的要求。
由于苯胺为剧毒化学品，其对生物有较强的毒性作用，常规的生物处理很难处理含苯 胺的废水，周军等对生物降解苯胺的极限研究表明，其生物降解极限质量浓度为0.025mg/l。 在工程菌培养方面，有大量苯胺降解菌的分离与培养的研究，其对苯胺废水有较好的去除 效果，但菌种培养费用高，经济上不可行。
高级氧化法主要有光催化氧化、电化学氧化、超临界氧化等，其对苯胺都有较好的去 除效果，但处理成本偏高，二次污染问题比较严重。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高铁酸钾去除废水中苯胺的预处理工艺方法 及设备，该方法利用高铁酸钾的强氧化性，将难降解的苯胺氧化为一系列的脂肪烃，从而 提高后续工艺的生化处理效率，解决了其它工艺中普遍存在的二次污染问题，并且在混凝 区中加入网格状架板，缩短反应时间，提高反应效率;在混凝区与沉淀区之间增加过渡区， 并增设网格状隔板，以提高沉淀效果。
本发明的一种高铁酸钾去除废水中苯胺的预处理工艺方法，包括：
(1)将待处理废水与高铁酸钾于管式混合器中充分混合，管道内过水流速为0.8～1.0m/s;
(2)充分混合后的废水进入拆板式混凝池进行反应，时间为30min;
(3)反应后的废水进入沉淀池进行沉淀，沉淀池上升流速为10～15mm/s，沉淀后的出水进 入常规生化系统。
所述步骤(1)中的高铁酸钾的投加量与废水中苯胺的摩尔比为1∶1，且高铁酸钾的投 加量随着废水中其他有机物的存在而增加;
所述步骤(1)中的高铁酸钾是通过次氯酸钾法制备而得，具体包括：控制体系反应 温度在10℃左右，在ClO-初始浓度为137.3g/L，铁盐投加量为化学反应式计量的30%及反 应时间为1小时的条件下，可以得到纯度为96.4%的高铁酸钾晶体。
一种高铁酸钾去除废水中苯胺的预处理设备，由进水管，提升泵，连接管道，进药管， 计量泵，加药管，管式混合器，连接管道和混凝沉淀一体式装置组成，进水管于左端连接 提升泵，提升泵右侧连接连接管道，所述的进药管于左端连接计量泵，量泵右侧连接加药 管，所述的连接管道和加药管分别连接管式混合器，所述的管式混合器右侧连接连接管道， 连接管道右侧连接混凝沉淀一体式装置。
所述的混凝沉淀一体式装置，由网格状架板，混凝反应区，过渡区(19)，排泥管， 多孔隔板，沉淀池底部，斜板沉淀区，清水区，排水槽和排水管组成。
所述的混凝沉淀一体式装置上部从左至右分别为混凝反应区，混凝反应区)下部从上到 下依次连接网格状架板，网格状架板下部连接排泥管。
所述的混凝沉淀一体式装置右侧为过渡区，所述的过渡区下部连接多孔隔板。混凝沉 淀一体式装置右部从上到下依次为清水区，斜板沉淀区和沉淀池底部，所述的清水区右侧 连接排水槽。
待处理含苯胺废水经进水管由提升泵抽吸并打入管式混合器，在管式混合器中与经进 药管由计量泵打入管式混合器中的高铁酸钾充分混合。
苯胺废水和高铁酸钾混合液体流经连接管，进入混凝反应区，由上至下分别经过网格 状架板、架板，然后进入混凝反应区，由下至上分别经过网格状架板、架板，再进入混凝 反应区，由上至下分别经过网格状架板、架板，进而进入混凝反应区，由下至上分别经过 网格状架板、架板，再进入混凝反应区，由上至下分别经过网格状架板、架板，最后进入 混凝反应区，由下至上分别经过网格状架板、架板，完成整个反应过程。
充分反应的废水由上至下流经过渡区，穿过网格状隔板，进入沉淀池底部，由下至上 分别经过斜板沉淀区和清水区，然后进入排水槽，最后经排水管排出，混凝沉淀一体式装 置中产生的污泥通过排泥管排出。
本发明的工艺利用自制的高铁酸钾对废水中难以降解的苯胺的氧化、混凝和吸附等协 同作用，使含苯胺的废水经过混凝和沉淀即可达到苯胺降解为一系列脂肪烃的效果，从而 提高后续工艺的生化处理效率。高铁酸钾是一种安全性很高的水处理剂，用于污水处理都 不会产生有害的金属离子和有害的衍生物。本发明中的高铁酸钾的制备方法为次氯酸钾 法，此法与传统湿式氧化法相比绕过了中间产物高铁酸钠而直接制得高铁酸钾。
本发明利用高铁酸钾的强氧化性，高铁酸根对苯环上的-NH2发起攻击，通过一系列反 应生成偶氮苯等中间产物，这些中间产物中有一部分可被开环并继续被氧化成为烷烃及烯 烃等脂肪烃;再加上高铁酸钾的混凝和吸附作用，吸附苯胺及其氧化产物从而达到对苯胺的 降解效果。
有益效果
(1)本发明利用高铁酸钾的强氧化性，将难降解的苯胺氧化为一系列的脂肪烃，从而提 高后续工艺的生化处理效率，解决了其它工艺中普遍存在的二次污染问题。
(2)在混凝区中加入网格状架板，以增加废水的搅动程度，提高废水中物质的传质作用， 缩短反应时间，提高反应效率。在混凝区与沉淀区之间增加过渡区，并增设网格状隔板， 以提高沉淀效果。