申请日2008.11.06
公开(公告)日2012.07.18
IPC分类号C02F9/04; C02F1/52; C02F1/72
摘要
一种将烟道气用于催化氧化处理废水过程的方法，包括：1)使待处理的废水进入氧化反应器，在氧化剂和还原态金属离子催化剂的存在下进行催化氧化反应;2)反应完毕后的废水进入沉降池进行絮凝沉降;3)沉降下来的废渣进入还原反应器，在还原反应器中加入酸，同时通入含有SO2的烟道气，将废渣溶解为氧化态金属离子并还原为还原态金属离子;4)将含有还原态金属离子的溶液回用至氧化反应器中。本发明方法将酸性的烟道气引入催化氧化反应过程中，减少了烟道气中的SO2和其他酸性气体的含量，降低了烟道气处理成本，同时也减少了催化氧化过程中催化剂的使用量和废催化剂的排放量，降低了处理废催化剂的成本，具有良好的社会效益。
翻译権利要求書
1.一种将烟道气用于催化氧化处理废水过程的方法，包括：
1)待处理的废水进入氧化反应器，在氧化剂和还原态金属离子催化剂的存在下 进行催化氧化反应，还原态金属离子转变为氧化态金属离子，其中所述还原态金属 离子催化剂为Fe2+;
2)步骤1)反应完毕后的废水进入沉降池进行絮凝沉降，氧化态金属离子转变 为氢氧化物沉降下来;
3)步骤2)沉降下来的废渣进入还原反应器，在还原反应器中加入酸，并通入 含有SO2的烟道气，将废渣还原为还原态金属离子;
4)将步骤3)含有还原态金属离子的溶液回用至氧化反应器中。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在氧化反应器中，废水的pH值为1-6。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，氧化剂是双氧水或次氯酸钠。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，氧化剂与废水中COD的质量浓度之比 为2∶1-1∶20。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，氧化剂与催化剂的摩尔比为5∶1-1∶2。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在沉降池中，废水的pH值为5-9。
7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在还原反应器中，废水的pH值为0-4。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在还原反应器中，废水的pH值为 0.5-2。
9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在还原反应器中，通入的烟道气中 SO2的体积浓度为0.01%-0.5%。
10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在还原反应器中，氧化态金属离子与 SO2的摩尔比为10∶1-1∶100。
11.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在还原反应器中，氧化态金属离子与 SO2的摩尔比为10∶1-1∶20。
说明书
一种将烟道气用于催化氧化处理废水过程的方法
技术领域
本发明涉及一种以废治废的处理方法，尤其是一种将烟道气用于催化氧化处理
废水过程中的方法。
背景技术
在工业企业锅炉的使用过程中会产生大量的烟道气，烟道气的组成很复杂，通
常为CO2、CO、NO、NO2、SO2、H2S以及一些分解的碳氢化合物和粉尘。直接排放对环
境有较严重的破坏，因而需采用除尘，脱硫，再燃烧，压缩液化回收可燃气体等方
式净化烟道气，使其能达标排放。目前，处理烟道气的热点多集中在湿法和干法脱
硫方面，如：
A、CN1712112A提出了一种工艺简单、脱硫效果好的新型湿法烟气脱硫除尘方
法。
B、CN200980986Y公开了一种脱硫效率高、能耗少的循环流化床干法烟气脱硫
装置。
催化氧化技术具有操作简单，反应快速等特点，近年来在处理难降解有机废水
的研究中取得了显著的进展。但在实际应用中，待处理的废水通常呈碱性，而催化
氧化技术大都在酸性条件下进行，所以需要投加大量的酸进行pH的调节;此外，催
化氧化技术多采用还原态金属离子做催化剂，反应过程中还原态金属离子被氧化成
氧化态金属离子产生后生成了氢氧化物沉淀成为难处理的废渣，这些都使催化氧化
的工业化的应用受到了较大的限制，因而有必要采取措施减少催化氧化工艺过程中
的酸耗量以及产生的废渣量，使催化氧化技术在工业上得到更广泛的应用。
目前，国内外的文献对于催化氧化处理方法的报道主要集中在催化氧化技术的
改进提高以及催化氧化与其他处理技术联用来处理废水方面，例如：
A.CN1724420A提出一种化学氧化—曝气生物滤池联合水处理的方法，该方法
采用芬顿试剂—曝气生物滤池工艺处理化工厂二级生化处理废水出水的COD可降至
30mg/L。
B.CN16366893A提出一种用光助芬顿反应、絮凝和微生物降解联用处理废水的
方法，其COD去除率可达98.9%。
发明内容
本发明的目的是提出一种将烟道气用于催化氧化处理废水过程的方法，从而达
到以废治废的目的。
本发明方法包括：
1)使待处理的废水进入氧化反应器，在氧化剂和还原态金属离子催化剂的存在
下进行催化氧化反应，还原态金属离子转变为氧化态金属离子;
2)反应完毕后的废水进入沉降池进行絮凝沉降，氧化态金属离子转变为氢氧化
物沉降下来;
3)沉降下来的废渣进入还原反应器，在还原反应器中加入酸，并通入含有SO2
的烟道气，将废渣还原为还原态金属离子;
4)将含有还原态金属离子的溶液回用至氧化反应器中。
具体来说，本发明方法如下：待处理的废水进入氧化反应器中，加入酸调节废
水的pH值，同时加入氧化剂和催化剂进行催化氧化反应。在反应完毕后的废水中加
入碱调节pH值后，进入一个沉降池中进行絮凝沉降。沉降完毕后，上清液排出后直
接排放或进行下一步处理;而沉降下来的全部或部分废渣进入还原反应器中，在还
原反应器中加入酸，同时通入烟道气，利用烟道气中的酸性气体以及加入的酸将废
渣溶解为氧化态金属离子，同时利用烟道气中的SO2以及H2S将氧化态金属离子还原
为还原态金属离子，将还原后的还原态金属盐溶液回用至氧化反应器中，作为再生
后的催化剂进行催化氧化反应。反应完毕的烟道气排出后进行下一步处理。
在氧化反应器中，废水的pH值为1-6，优选2-5，调节pH值所加入的酸可以是
硫酸、盐酸、硝酸中的一种，优选硫酸。采用的氧化剂可以是双氧水、次氯酸钠中
的一种，优选双氧水。所采用的催化剂选自Fe2+、Mn2+、Ni2+、Co2+、Cd2+、Cu2+、Zn2+
等还原态金属离子中的一种，优选Fe2+。氧化剂与废水中的COD质量浓度之比为2：
1-1：20;氧化剂与还原态金属离子的摩尔比为5:1-1:2。
在沉降池中，废水的pH值为5-9，优选6-8，调节pH值所加入的碱可以是氢氧
化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸钠中的一种，优选氢氧化钠。
在还原反应器中，废水的pH值为0-4，优选0.5-2，调节pH值所加入的酸可以
是硫酸、盐酸、硝酸中的一种，优选硫酸。通入的烟道气中SO2的体积浓度为0.01
%-0.5%，氧化态金属离子与SO2的摩尔比为10：1-1：100，优选10：1-1：20。
本发明采用催化氧化方法处理废水，降低了废水的COD。此外，与现有技术相
比，本发明还具有如下优点：
1、将酸性的烟道气引入催化氧化反应过程中，减少了烟道气中的SO2和其
他酸性气体的含量，降低了烟道气脱硫和处理烟道气中其他酸性气体的成本。
2、在减少处理烟气成本的同时也减少了催化氧化过程中的加酸量，降低了
成本，节约了资源。
3、将废催化剂还原后回用到催化氧化过程中，减少了废催化剂的排放量，
降低了处理废催化剂的成本，废渣排放量的减少保护了环境，具有良好的社会效益。
4、减少了催化氧化过程中催化剂的使用量，节约了资源。