专利名称：臭氧弥散氧化处理低浓度含钴废水的方法
技术领域：
本发明涉及一种臭氧弥散氧化处理低浓度含钴废水的方法。
背景技术：
目前对于低浓度含钴废水的处理方法主要有化学沉淀法、离子交换法、吸附法等。如
CN1086366C采用硫化物沉淀重金属并以硫化物的形式沉淀；CN1724407A利用氢氧化铁胶体比 表面积大、吸附能力强的特点，采用絮凝-吸附-共沉淀方法处理含重金属废水。这些方法都 只不过实现了污染物的转移即将重金属从水体中转移至污泥中，并没有实现污染源的彻底根 除，而且加入化学试剂容易产生二次污染。
发明内容
本发明的目的在于克服以上缺点，提供一种工艺简单，操作方便的臭氧弥散氧化处理低 浓度含钴废水的方法。可实现污染源的彻底根除，可节省化工原料，可克服处理废水后化学 药物造成的二次污染；还可在处理废水的同时对处理水进行消毒、灭菌、降解或破坏有毒、 有害物；净化后水质能达到国家规定的排放标准；并可以综合回收利用废水中蕴含的钴资源。
本发明技术方案包括以下步骤
(1) 将微米级气泡的臭氧气体以0. 30-10mg/min的流量弥散于含钴废水体系中，在紊流 条件下，控制氧化温度为20 9(TC，氧化0.5 2小时；
(2) 澄清过滤，得到钴离子浓度低的清液水流和金属钴含量高的钴的氢氧化物沉淀物。 所述微米级气泡是通过专用的臭氧超声弥散氧化装置(已另申请实用新型专利)，通过
装置内均匀分布的喷嘴将臭氧气体或含臭氧的氧气或空气释放成毫米级气泡，再通过超声波 将臭氧气泡粉碎成微米级的微气泡。
所述紊流条件是通过氧化反应罐内的搅拌器在搅拌速度为100 1000转/分条件下实现的。
上述氢氧化物沉淀物按照已有技术进行干燥和焙烧即可获得钴氧化物粉末；或直接用做 生产高品质钴化合物产品的原料。
3本发明使用臭氧作为氧化剂，其氧化能力仅次于氟和原子氧，高于氯和高锰酸钾。臭氧 同时还是一种广谱灭菌剂，在常温下可对原核生物，直核生物、原生动物、后生动物都有极 强的灭杀作用，对于细菌、霉菌、病毒等瞬间即可完成灭杀消毒作用。臭氧在灭菌消毒的同 时，还可以有效的降解烷烃、苯、酚等有毒、有害物，还可以破坏剧毒的氰化物，臭氧对水 体的蚀度、色度及特殊气味去除效果也十分显著。且基于臭氧的强氧化性，在水中可短时间 内自行分解，最终还原为氧气，因此不会产生二次环境污染，是理想的绿色氧化剂。本发明 工艺简单，操作方便，对废水体系的酸度要求比较宽松，在中性或碱性条件，甚至在高酸度 条件下都可以适用。采用本发明提供的方法处理含钴废水，可以解决化学药物的二次污染， 处理效果好，净化后水质可达到国家规定的排放标准；可应用于各种含钴工业废水、含钴生 活废水的水处理，同时回收的钴化合物既可以直接焙烧制备钴氧化物粉末，也可以用做生产 高品质钴化合物产品的原料。
具体实施例方式
实施例h取1000ml含Co2+浓度为L0mg/L的含钴废水，在500转/分的搅拌条件下，以 0.30mg/min流量向含钴废水中通入臭氧气体，使水体形成紊流，控制反应温度为50°C，经过 臭氧弥散氧化30分钟后澄清过滤，测得清液中Co"浓度为0. 02rag/U沉淀物检测其为钴的氢 氧化物。
实施例2:取1000ml含Co2+浓度为5.0mg/L的含钴废水，在800转/分的搅拌条件下，以 0.30mg/min流量向含钴废水中通入臭氧气体，使水体形成紊流，控制反应温度为40'C，经过 臭氧弥散氧化40分钟后澄清过滤，测得清液中Co"浓度为0. 03mg/L。沉淀物检测其为钴的氢 氧化物。
实施例3:取1000ml含Cc^浓度为50mg/L的含钴废水，在600转/分的搅拌条件下，以 2.0mg/min流量向含钴废水中通入臭氧气体，使水体形成紊流，控制反应温度为20°C，经过 臭氧弥散氧化45分钟后澄清过滤，测得清液中C,浓度为0. 03mg/L。沉淀物检测其为钴的氢 氧化物。
实施例4:取1000ml含(:02+浓度为150rag/L的含钴废水，在500转/分的搅拌条件下，以 2.5mg/min流量向含钴废水中通入臭氧气体，使水体形成紊流，控制反应温度为30°C,经过臭氧弥散氧化45分钟后澄清过滤，测得清液中Co2+浓度为0.28mg/L。沉淀物检测其为钴的氢 氧化物。
实施例5:取1000ml含Co"浓度为150mg/L的含钴废水，在800转/分的搅拌条件下，以 5.0mg/min流量向含钴废水中通入臭氧气体，使水体形成紊流，控制反应温度为4(TC，经过 臭氧弥散氧化60分钟后澄清过滤，测得清液中Co"浓度为0. 13mg/L。沉淀物检测其为钴的氢 氧化物。
实施例6:取1000rnl含Co2+浓度为500mg/L的含钴废水，在850转/分的搅拌条件下，以 8.0mg/min流量向含钴废水中通入臭氧气体，使水体形成紊流，控制反应温度为60°C,经过 臭氧弥散氧化100分钟后澄清过滤，测得清液中Co"浓度为0. 36mg/L。沉淀物检测其为钴的 氢氧化物。
实施例7:取1000ml含Co"浓度为500mg/L的含钴废水，在1000转/分的搅拌条件下， 以8.0mg/min流量向含钴废水中通入臭氧气体，使水体形成紊流，控制反应温度为45°C，经 过臭氧弥散氧化120分钟后澄清过滤，测得清液中Co"浓度为0. 15mg/L。沉淀物检测其为钴 的氢氧化物。
权利要求
l、一种臭氧弥散氧化处理低浓度含钴废水的方法，其特征在于包括以下步骤(1)将微米级气泡的臭氧气体以0.30-10mg/min的流量弥散于含钴废水体系中，在紊流条件下，控制氧化温度为20～90℃，氧化0.5～2小时；(2)澄清过滤，得到钴离子浓度低的清液水流和金属钴含量高的钴的氢氧化物沉淀物。
2、 根据权利要求1所述的臭氧弥散氧化处理低浓度含钴废水的方法，其特征在于，所述 微米级气泡是通过均匀分布的喷嘴将臭氧气体释放成毫米级气泡，再通过超声波强化手段将 毫米级的气泡粉碎成微米级的微气泡。
3、 根据权利要求1所述的臭氧弥散氧化处理低浓度含钴废水的方法，其特征在于，所述 紊流条件是通过氧化反应罐内的搅拌器在搅拌速度为100 1000转/分条件下实现的。
全文摘要
本发明公开了一种臭氧弥散氧化处理低浓度含钴废水的方法，可用于各种含钴工业废水、含钴生活废水的水处理同时回收废水中的钴资源。主要技术方案是将臭氧以微米级的气泡弥散于含钴废水体系中，控制氧化温度20～90℃，氧化反应时间0.5～2小时，氧化反应结束后静置澄清。本发明提供的方法对废水体系的酸度要求比较宽松，在中性或碱性条件，甚至在高酸度条件下都可以适用。采用本发明提供的方法处理含钴废水，可以解决化学药物的二次污染，处理效果好，净化后水质可达到国家规定的排放标准；同时回收的钴化合物既可以直接焙烧制备钴氧化物粉末，也可以用做生产高品质钴化合物产品的原料。
文档编号C02F1/78GK101475256SQ20091004253
公开日2009年7月8日 申请日期2009年1月19日 优先权日2009年1月19日
发明者宇 易, 李治海, 田庆华, 郭学益 申请人:中南大学