用于处理生化出水的类芬顿工艺及反应器的制造方法_2

文档序号:9927294阅读:来源:国知局
连接点和抑检测口 9之间 再增设有加酸管10和加碱管11。
[0026] 实施例一
[0027] 本实施例设及一种对生化出水进行深度处理的类芬顿工艺。
[0028] 在图1所示的反应器中,对生化出水(本实施例采用焦化废水的生化出水,其COD为 230.4mg/L)进行在亚铁盐溶液和双氧水的共同作用下的类芬顿氧化反应的深度处理。废水 深度处理过程,控制待深度处理的废水抑为6.0~7.0,可选用稀此S〇4溶液或稀化0田容液调 节废水pH,然后不断输入至反应器底部;将亚铁盐溶液和双氧水不断从反应器底部另一侧 注入至反应器;将类芬顿反应催化剂部分W固定态固定在反应器底部的具有规整填料的固 定床内,部分W流化态分散在反应器流化床内,其中固定态催化剂的装填体积为整个规整 填料体积的1/2,流化态催化剂的装填体积为流化床体积的1/3。待废水注满整个反应器后, 使废水在流化床内循环反应20~50分钟,然后从反应器顶部排出达标水和回流水,所述达 标水符合水处理排放要求,可直接从达标水排放口排放,回流水从回流水输出管排出后与 待处理的生化出水混合再重新进入反应器进行处理。经过上述类芬顿工艺,在不同工艺条 件下,采用不同的类芬顿反应催化剂对生化出水进行深度处理,结果如下表所示:
[0029]
[0030] 上表中,催化剂A、B、C的制备分别如下:
[00川催化剂A:将粒径小于500nm的化304粉末与拟薄水侣石粉末按Fe304:A!203的质量比 7: 3混合(WAl203为载体),加入约占 Fe304粉末与拟薄水侣石粉末总质量1 %的乙二胺四乙 酸,揽拌均匀,再加入约占化304粉末与拟薄水侣石粉末总质量3%的簇甲基纤维素钢,成型 为球形或柱形或Ξ叶草形颗粒,最后在230°C下般烧,得到粒径为10~40目的类芬顿反应催 化剂。
[0032] 催化剂B:将浓度为2mol/L的Fe2(S〇4)3溶液,与浓度为2mol/L的Al2(S〇4)3溶液按 Fe3〇4: Al2〇3质量比7 :3混合(WAl2〇3为载体),用Imol/L的化0田容液快速调节体系抑值为10 ±0.2,形成铁、侣混合凝胶,然后经过过滤、洗涂、不高于100°C下干燥,成型为球形或柱形 或Ξ叶草形颗粒,最后在230°C下般烧,得到粒径为10~40目的类芬顿反应催化剂。
[0033] 催化剂C:W氧化侣分子筛粉末为载体,与3%的簇甲基纤维素钢混捏,成型为10~ 40目的球形或柱形或Ξ叶草形颗粒,然后在50(TC W上般烧4h使簇甲基纤维素钢分解,之后 再将浓度为2mol/L的δ-FeOOH悬浮液滴加到载体表面浸溃,每1ml载体浸溃ImlS-FeOOH悬浮 液,然后自然风干,再进行二次滴加浸溃,浸溃量同上,待催化剂干透后,在230°C下再进行 般烧,得到类芬顿反应催化剂。
[0034]由上表结果可见,本发明的类芬顿工艺对焦化废水的生化出水COD去除具有快速、 显著的效果。该工艺的最佳工艺条件为:选取FeS〇4 · 7此0溶液,FeS化· 7此0的最佳使用浓 度为400~45化pm,出化的最佳使用浓度为80~12化pm,回流水的最佳回流比为2~4:1。
[00对实施例二
[0036] 本实施例设及采用本发明的类芬顿工艺对不同生化出水处理效果的对比。
[0037] 采用本发明的类芬顿工艺,在最佳工艺条件下,即使用FeS〇4 · 7化0溶液,且 FeS化· 7此0使用浓度为400~45化pm,此〇2使用浓度为80~12化pm,回流水的回流比为2~ 4:1,采用催化剂A,对不同生化出水(不同生化出水为不同生产领域的废水经生化处理后的 出水,其COD不同)进行深度处理,处理结果如下表所示:
[00;3 引
[0040]由上表结果可见,在最佳反应条件下,本发明的类芬顿工艺对不同COD的生化出水 均有较好的处理效果,反应Ih后COD去除率均可达到50 % W上;对于废水COD初始值在 400mg/LW下时,可在30min内将COD值降至80mg/LW下,达到废水直接排放要求。本发明类 芬顿工艺,由于催化剂在反应器内部分W固定态部分W流化态存在,更有利于催化亚铁盐 溶液与也化反应生成· 0H,有效避免浮泥的产生,且较多的· 0H可高效分解难降解的有机 物,使产生的污泥更容易被絮凝团聚、沉淀分离下来,并可在短时间内快速降低COD值。
[0041 ] 实施例Ξ
[0042]本实施例设及本发明类芬顿工艺与现有类芬顿工艺对生化出水的处理效果对比。
[0043] 实施例3.1
[0044] 本实施例同实施例2.2.2。
[0045] 实施例3.2
[0046] 采用传统类芬顿应用工艺,及常规类芬顿反应催化剂,对与实施例3.1相同的焦化 废水生化出水进行处理,即W化3〇4粉体作为催化剂固定在反应器内,将待处理的生化废水 控制在抑3~5,从反应器底部输入,将亚铁盐溶液与双氧水从废水进水口上方输入,经处 理后的废水从反应器上方流出。
[0047] 对比实施例3.1与3.2的处理结果,如下表所示:
[004引
[0049]由上表结果可见,本发明的类芬顿工艺用于对生化出水进行深度处理,尤其适合 对焦化领域的生化出水进行深度处理,可显著提高类芬顿反应过程的反应效率,避免副反 应的发生,使处理过程不产生浮泥,提高排出水的质量,并使处理的废水COD去除率相较于 现有芬顿处理有显著提高。
【主权项】
1. 一种用于处理生化出水的类芬顿工艺,其特征在于,所述类芬顿工艺包括以下步骤: 将待处理的生化出水,控制pH值为6.0~7.0,在亚铁盐溶液和双氧水的共同作用下,以 粒径为10~40目的负载型纳米铁氧化物为催化剂,在反应器中进行类芬顿氧化反应的处 理;所述处理过程包括将待处理的生化出水、亚铁盐溶液和双氧水分别输入至反应器内并 均以下进上出的流向在反应器中进行反应;所述催化剂的一部分固定在反应器底部设置的 填料空间,另一部分以流化态分散于反应器内设置的流化床空间;经过处理后从反应器排 出达标水和回流水,所述回流水与未处理的生化出水混合再重新进入反应器进行处理。2. 根据权利要求1所述的用于处理生化出水的类芬顿工艺,其特征在于:所述待处理的 生化出水为焦化领域的生化出水。3. 根据权利要求1所述的用于处理生化出水的类芬顿工艺,其特征在于:所述类芬顿氧 化反应中Fe2+的使用浓度为400~450ppm,H 2〇2的使用浓度为80~120ppm。4. 根据权利要求1所述的用于处理生化出水的类芬顿工艺,其特征在于:所述催化剂的 固定量体积不超过反应器底部填料空间体积的1/2,流化态分散量体积不超过反应器内流 化床空间体积的1/2。5. 根据权利要求1所述的用于处理生化出水的类芬顿工艺,其特征在于:所述待处理的 生化出水在反应器中的处理时间为20~50分钟。6. 根据权利要求1所述的用于处理生化出水的类芬顿工艺,其特征在于:所述回流水与 未处理的生化出水混合比例为(5~2): 1。7. -种用于处理生化出水的反应器,其特征在于:包括反应腔,在反应腔底部设有可固 定催化剂的固定床,在反应腔内于固定床的上方设有流化床;还包括设置在反应腔底部并 连通于固定床处的废水加入管、亚铁盐溶液加入管和双氧水加入管,在反应腔顶部设有与 流化床顶部连通的达标水排放管和回流水输出管,所述回流水输出管连接于废水加入管 上。8. 根据权利要求7所述的用于处理生化出水的反应器,其特征在于:在所述废水加入管 上,于所述回流水输出管连接点的下游还设有pH检测口。9. 根据权利要求8所述的用于处理生化出水的反应器,其特征在于:在所述废水加入管 上,于所述回流水输出管连接点和pH检测口之间还连接有加酸管和加碱管。10. 根据权利要求7所述的用于处理生化出水的反应器,其特征在于:所述回流水输出 管与反应腔连接点的位置低于所述达标水排放管与反应腔连接点的位置。
【专利摘要】本发明提供了一种用于处理生化出水的类芬顿工艺,是将待处理的生化出水,控制pH值为6.0~7.0,在亚铁盐溶液和双氧水的共同作用下,以粒径为10~40目的负载型纳米铁氧化物为催化剂,进行类芬顿氧化反应的处理。本发明所述的类芬顿工艺,尤其适合对焦化领域的生化出水进行深度处理,可显著提高类芬顿反应过程的催化效率,避免副反应的发生,使处理过程不产生浮泥,提高处理后排出水的质量,而且,处理后出水pH在7.0~8.0之间,不需调整pH即可直接排放,另外,反应过程产生的泥浆可进行废物利用,用于涂料生产。本发明还提供了配合类芬顿工艺进行的反应器,更利于提高对废水的处理效果。
【IPC分类】C02F1/72
【公开号】CN105712464
【申请号】CN201610272512
【发明人】芦云红, 王欣, 次新波, 韩卫荣, 李欢欢
【申请人】河北协同环保科技股份有限公司, 石家庄学院
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年4月27日
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