申请日2018.02.01
公开(公告)日2018.07.24
IPC分类号C02F9/04; C02F101/30; C02F103/36
摘要
本发明涉及废水处理领域，特别是涉及焦化废水中菲和煤颗粒物处理领域。一种利用Fe(VI)/Fenton体系氧化絮凝焦化废水中菲和煤颗粒物的方法，控制待处理的焦化废水的温度为25℃‑30℃，然后采用氢氧化钠或者硫酸调解待处理的焦化废水的PH值为5，同时测量出待处理的焦化废水中菲和煤颗粒物的含量;在经过步骤一处理的待处理的焦化废水中投入高铁酸钾，反应40 s后加入Fenton试剂，反应15 min后加入亚硫酸钠终止反应，静置60 min后，使用0.22µm的滤膜过滤。
权利要求书
1.一种利用Fe(VI)/Fenton体系氧化絮凝焦化废水中菲和煤颗粒物的方法，其特征在于：按照如下的步骤进行
步骤一、控制待处理的焦化废水的温度为25℃-30℃，然后采用氢氧化钠或者硫酸调解待处理的焦化废水的PH值为5，同时测量出待处理的焦化废水中菲和煤颗粒物的含量;
步骤二、在经过步骤一处理的待处理的焦化废水中投入高铁酸钾，反应40 s后加入Fenton试剂，反应15 min后加入亚硫酸钠终止反应，静置60 min后，使用0.22 µm的滤膜过滤。
2.根据权利要求1所述的一种利用Fe(VI)/Fenton体系氧化絮凝焦化废水中菲和煤颗粒物的方法，其特征在于：步骤二中，高铁酸钾与焦化废水中菲的摩尔比为1:3，Fenton试剂中双氧水与焦化废水中菲的摩尔比为2:1。
3.根据权利要求1所述的一种利用Fe(VI)/Fenton体系氧化絮凝焦化废水中菲和煤颗粒物的方法，其特征在于：步骤二中，在加入亚硫酸钠的同时加入氢氧化钠增强Fe(Ⅲ)的絮凝作用，加入亚硫酸钠时使溶液中亚硫酸钠的摩尔浓度大于1Mmol / L，加入氢氧化钠时使溶液中氢氧化钠的摩尔浓度大于0.1Mmol / L。
4.根据权利要求1所述的一种利用Fe(VI)/Fenton体系氧化絮凝焦化废水中菲和煤颗粒物的方法，其特征在于：步骤二中，在投入高铁酸钾时加入硼砂-盐酸溶液作为缓冲溶液，防止PH变化过快，硼砂-盐酸缓冲溶液中硼砂与盐酸摩尔比为5:2，高铁酸钾与硼砂的摩尔比为1:12.5。
说明书
一种利用Fe(VI)/Fenton体系氧化絮凝焦化废水中菲和煤颗粒物的方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，特别是涉及焦化废水中菲和煤颗粒物处理领域。
背景技术
焦化废水中的污染物主要由浓度高、组成复杂、有毒、难降解的有机化合物和浓度高、粒径小、比重较轻、带少量负电荷的碳颗粒物组成。现有的各种处理工艺很难有效去除这些物质，达到国家一级标准，制约着企业的发展。此外，现行焦化废水处理工艺组合复杂、流程烦多、水力停留时间较长，使得工程造价、运行费用高，管理难。因此，焦化废水的处理技术以及系统的优化升级还有待进一步的提高。而寻求高效、低耗、无二次污染且可控性强的废水处理新技术是焦化废水处理的主攻方向。
高铁酸盐氧化法利用Fe(Ⅵ)的强氧化性，可对废水中具有富电子基团的有机物进行有效的氧化降解，同时其还原产物Fe(Ⅲ)可作为絮凝剂，进一步去除废水中的污染物，此外，高铁酸盐对于废水中的微生物也有一定的灭活作用。研究表明，与硫酸铁相比，高铁酸盐在投药量更少的情况下，可以获得更高的COD、BOD及SS的去除率。根据目前的研究来看，高铁酸盐氧化处理废水几乎不产生有毒有害的副产物，对环境并无不良影响具有广泛应用前景。但高铁酸盐对于废水中不具有富电子基团的有机物处理效果并不是很好。
Fenton氧化法利用·OH对废水中各种污染物质进行氧化去除，·OH可以无选择性地与污染物发生反应，几乎能够氧化废水中所有的有机污染物，然而也正是因为这种无选择性，一部分·OH很可能在与目标污染物反应之前就已被其他污染物所消耗，从而增加处理成本，此外，Fenton氧化法对于pH值的要求较严格，而且如果Fe2+过量，出水COD浓度反而会升高，这些都制约着Fenton氧化法在实际生产中的广泛应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：如何克服背景技术中高铁酸盐氧化法和Fenton氧化法处理焦化废水的缺陷。
本发明所采用的技术方案是：一种利用Fe(VI)/Fenton体系氧化絮凝焦化废水中菲和煤颗粒物的方法，按照如下的步骤进行
步骤一、控制待处理的焦化废水的温度为25℃‐30℃，然后采用氢氧化钠或者硫酸调解待处理的焦化废水的PH值为5，同时测量出待处理的焦化废水中菲和煤颗粒物的含量;
步骤二、在经过步骤一处理的待处理的焦化废水中投入高铁酸钾，反应40s后加入Fenton试剂，反应15min后加入亚硫酸钠终止反应，静置60min后，使用0.22μm的滤膜过滤。
作为一种优选方式：步骤二中，高铁酸钾与焦化废水中菲的摩尔比为1:3，Fenton试剂中双氧水与焦化废水中菲的摩尔比为2:1。
作为一种优选方式：步骤二中，在加入亚硫酸钠的同时加入氢氧化钠增强Fe(Ⅲ)的絮凝作用，加入亚硫酸钠时使溶液中亚硫酸钠的摩尔浓度大于1Mmol/L，加入氢氧化钠时使溶液中氢氧化钠的摩尔浓度大于0.1Mmol/L。
作为一种优选方式：步骤二中，在投入高铁酸钾时加入硼砂‐盐酸溶液作为缓冲溶液，防止PH变化过快，硼砂‐盐酸缓冲溶液中硼砂与盐酸摩尔比为5:2，高铁酸钾与硼砂的摩尔比为1:12.5。
本发明的有益效果是：本发明构建了Fe(VI)/Fenton体系，将高铁酸盐氧化法与Fenton氧化法二者有效结合，首先采用高铁酸盐氧化法使废水中一部分有机污染物氧化降解(此过程可在一定程度上避免后续Fenton氧化过程中的·OH被非目标污染物所消耗)，再采用Fenton高级氧化法对前期Fe(Ⅵ)无法氧化的污染物进行降解。除此之外，前期Fe(Ⅵ)氧化污染物的过程中会产生Fe(Ⅱ)，可作为后续Fenton高级氧化法的一部分催化剂，节约了部分水处理成本，而后续的Fenton氧化过程则提高了污染物的去除效果，以达到高效、低价氧化絮凝焦化废水中菲和煤颗粒物的目的。