申请日2009.01.14
公开(公告)日2009.06.24
IPC分类号C02F1/58; C02F9/08; C02F101/38; C02F1/36; C02F1/461; C02F1/78
摘要
本发明属于硝基苯类废水处理的技术领域，具体涉及一种高级氧化降解硝基苯类废水的工艺方法，解决了现有降解硝基苯类废水的方法耗时长、成本高的问题。方法为：将废水在气液传质设备中与臭氧充分接触反应，接触反应后的废水进入由超声波场和电解场组成的耦合反应器中，废水中的硝基苯类物质在超声波和微电解的协同作用下得到降解。装置包括气液传质设备，其进气口连接臭氧发生器，进液口连接硝基苯类废水池，出液口连接废水耦合反应器，废水耦合反应器底部设置超声波发生器。本发明具有如下有益效果：工艺流程简单，操作方便，最大限度的减少了处理成本，可应用于处理各种有机工业废水如含酚废水、炸药废水、染料废水、石化企业废水、洗涤剂废水等。
权利要求书
1、一种高级氧化降解硝基苯类废水的工艺方法，其特征在于步骤如下：将 废水在气液传质设备中与臭氧充分接触反应，接触反应后的废水进入由超声波 场和电解场组成的耦合反应器中，废水中的硝基苯类物质在超声波和微电解的 协同作用下得到降解。
2、根据权利要求1所述的高级氧化降解硝基苯类废水的工艺方法，其特征 在于废水进入气液传质设备之前采用碱性化合物调节pH值为9～11。
3、根据权利要求1所述的高级氧化降解硝基苯类废水的工艺方法，其特征 在于废水在气液传质设备中与臭氧的液气体积比为50～500L/m3，臭氧浓度为 8～18mg/L。
4、一种实现如权利要求1或2或3所述的高级氧化降解硝基苯类废水的工 艺方法的装置，其特征在于包括气液传质设备(5)，气液传质设备(5)上设进 气口、出气口、进液口、出液口，进气口连接臭氧发生器(6)，进液口连接硝 基苯类废水池(1)，出液口连接废水耦合反应器(15)，所述的废水耦合反应器 (15)内设置若干组交错排列的阴电极(11)和阳电极(12)，各阴阳电极之间 形成矩形通道，各矩形通道依次相通，构成多次折流的废水流动通道(13)，废 水耦合反应器(15)底部设置超声波发生器(10)。
5、根据权利要求4所述的高级氧化降解硝基苯类废水的装置，其特征在于 所述的气液传质设备为填料塔或旋转填料床。
6、根据权利要求4所述的高级氧化降解硝基苯类废水的装置，其特征在于 阴电极(11)为不锈钢片或铜片，阳电极(12)为二氧化铅或表面涂有Ti的RuO2。
7、根据权利要求4所述的高级氧化降解硝基苯类废水的装置，其特征在于 超声波发生器(10)的超声波频率为28kHz～500kHz，超声波声强为1W/cm2～ 100W/cm2，电流密度为10mA/cm2～40mA/cm2。
说明书
一种高级氧化降解硝基苯类废水的工艺方法及装置
技术领域
本发明属于硝基苯类废水的处理的技术领域，具体涉及一种高级氧化降解 硝基苯类废水的工艺方法，其采用臭氧技术、超声波技术和电解技术的耦合处 理共同作用。
背景技术
硝基苯类化合物属于难降解的有毒有机类污染物，由于其较强的物质毒性， 被国内外列为优先控制污染物。该类废水的传统处理方法有萃取法、吸附法和 生物法，但是由于硝基苯结构稳定，在实际工程应用中，用常规的工艺和生物 处理方法来处理该类废水往往难以取得令人满意的处理效果。
近些年来，国内外对深度高级氧化技术降解污染物做了大量的研究，尝试 了许多新的处理方法，例如光辐射氧化法、臭氧氧化法、紫外线氧化法、超声 波氧化法、电化学氧化法和超声波/臭氧法。这些方法具有共同的特点：具有强 氧化性，可有效降解硝基苯类污染物;工艺流程简单，操作安全;无二次污染， 符合“绿色化工”的环保理念，高级氧化法是最具有工业应用潜力的方法。然 而，研究表明，单独使用任何一种氧化方法处理硝基苯类水，硝基苯降解速率 都极其缓慢，无法在一个较短的时间内达到处理要求。超声波/臭氧法作为一种 联合方法虽然在一定程度上提高了处理效率，但耗时之长、成本之高令企业仍 然无法接受。因此，提高处理效率、缩短处理时间是高级氧化法工业化应用的 关键因素。
发明内容
本发明为了解决现有降解硝基苯类废水的方法存在的上述不足，提供了一 种臭氧-超声波-电解的高级氧化降解硝基苯类废水的工艺方法及装置。
本发明采用如下的技术方案实现：
高级氧化降解硝基苯类废水的工艺方法，其特征在于步骤如下：将废水在 气液传质设备中与臭氧充分接触反应，接触反应后的废水进入由超声波场和电 解场组成的耦合反应器中，废水中的硝基苯类物质在超声波和微电解的协同作 用下得到降解。
废水进入气液传质设备之前采用碱性化合物调节pH值为9～11。废水在气 液传质设备中与臭氧的液气体积比(液体流量和气体流量的比)为50～500L/m3， 臭氧浓度为8～18mg/L。
实现高级氧化降解硝基苯类废水的工艺方法的装置，包括气液传质设备， 气液传质设备上设进气口、出气口、进液口、出液口，进气口连接臭氧发生器， 进液口连接硝基苯类废水池，出液口连接废水耦合反应器，所述的废水耦合反 应器内设置若干组交错排列的阴电极和阳电极，各阴阳电极之间形成矩形通道， 各矩形通道依次相通，构成多次折流的废水流动通道，废水耦合反应器底部设 置超声波发生器。
气液传质设备为填料塔或旋转填料床。
阴电极为不锈钢片或铜片，阳电极为二氧化铅或表面涂有Ti的RuO2。
超声波发生器的超声波频率为28kHz～500kHz，超声波声强为1W/cm2～ 100W/em2，电流密度为10mA/cm2～40mA/cm2。
本发明利用臭氧-超声波-电解三种技术的协同作用来预处理硝基苯类废水， 使之在较短的时间达到可生化的效果。与现有技术相比，本发明处理效率提高 10%，反应时间30%缩短，臭氧利用率提高20%，大大减少了水处理成本。
本发明具有如下有益效果：工艺流程简单，操作方便，把三种技术巧妙耦 合，各种技术发挥最大作用，最大限度的减少了处理成本，可应用于处理各种 有机工业废水如含酚废水、炸药废水、染料废水、石化企业废水、洗涤剂废水 等。