[发明专利]一种同步脱除废水COD和硬度的处理方法有效

专利信息
申请号: 201310268327.2 申请日: 2013-06-28
公开(公告)号: CN103304017A 公开(公告)日: 2013-09-18
发明(设计)人: 汪晓军;袁延磊;崔家琪;顾晓扬 申请(专利权)人: 华南理工大学
主分类号: C02F1/72 分类号: C02F1/72;C02F1/66;C02F1/52
代理公司: 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 代理人: 裘晖
地址: 510640 广*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 同步 脱除 废水 cod 硬度 处理 方法
【说明书】:

技术领域

本发明属于废水处理领域,特别涉及一种同步脱除废水COD和硬度的处理方法。

背景技术

芬顿(Fenton)是水处理高级氧化技术中的一种,是指H2O2在Fe2+的催化作用下产生具有强氧化性的羟基自由基·OH。·OH通过进攻C-H键、C-C键或C≡C键,使有机物发生断链或开环,而被迅速氧化分解的过程。该法效率高且无毒害,尤其在处理废水中难生物降解有机物方面具有突出优势,既可以将难生物降解有机物彻底氧化为CO2和H2O,从而降低污水的COD;也可以将难生物降解有机物部分氧化为易生物降解的小分子,含氧有机物(如醇、醛、酮、羧酸等),从而提高污水的可生化性。常规Fenton的缺点在于:(1)Fenton反应后回调废水pH至中性,需投大量的碱性物质;(2)Fenton化学氧化在脱除COD和色度方面有效果,但脱除COD的效率仍可进一步提高,对硬度的脱除基本没有效果。

目前,国内外的文献对于Fenton氧化处理方法的报道主要集中在Fenton氧化技术的催化氧化技术方面的改进提高,采用类Fenton氧化技术减少Fenton氧化的药剂投加量,以及Fenton氧化与其他处理技术联用来处理废水方面。中国发明专利CN101254987公开的小水量难降解废水深度净化回用处理方法,加酸调整废水pH到3~5,进入喷动流化床反应塔先用微电解法处理该废水,再用光助芬顿催化氧化法处理,加碱调整废水pH到6.8~7.8,然后用强化絮凝法处理;再用微波催化氧化法处理;用UV光催化处理;澄清过滤器达到回用水质要求。处理过程相对复杂,酸和碱投加量大,运行成本高。因此,寻求一种Fenton氧化与其他处理技术联用来处理废水,进一步提高COD的脱除效率,减少酸碱药剂投加量的同时又能脱除废水硬度,降低运行成本,具有极佳的应用前景。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足,本发明的目的在于提供一种同步脱除废水COD和硬度的处理方法。

本发明的目的通过下述方案实现:

一种同步脱除废水COD和硬度的处理方法,包含以下具体步骤:

往废水中投加亚铁盐和过氧化氢,加酸控制pH为3~4进行反应;加入氢氧化钙使pH大于10,再加入碳酸钠搅拌,得到脱除COD和硬度的水。

所述的亚铁盐指硫酸亚铁和氯化亚铁中的至少一种,优先选择硫酸亚铁。

所用亚铁盐的量为0.3~2.4g/L废水,优选为0.8~2g/L废水。

所用过氧化氢和亚铁盐中亚铁离子的摩尔比为(0.5~2.5):1,优选为(1~2):1。

所用氢氧化钙的量为1~6g/L废水,优选为2~6g/L废水。

所用碳酸钠的量为2~7g/L废水,优选为3~7g/L废水。

所述的加酸指添加硫酸或盐酸。

所述反应的时间为30~90min。

本发明的原理为:

本发明通过Fenton法对废水中COD进行去除,加入氢氧化钙和碳酸钠,既调节pH,又利用絮凝沉降消除反应生成及废水中原有的金属离子,降低硬度。同时,该对生成金属离子的絮凝沉降作用又促进Fenton反应的进行,实现协同作用。

往Fenton反应后水中加入氢氧化钙和碳酸钠,可使其中的钙、镁离子沉淀析出,同时也可使反应生成的Fe3+离子以沉淀形式析出,发挥吸附混凝的作用,进一步脱除废水中的COD和色度。所涉及到的化学方程式:

2Fe3++3Ca(OH)2+3CO32-=2Fe(OH)3↓+3CaCO3↓    (1)

Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3↓+2H2O    (2)

Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O    (3)

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