专利名称：一种活性炭催化臭氧处理焦化废水的方法
技术领域：
本发明涉及一种臭氧催化氧化水处理方法，特别是处理焦化废水中的难降解有机污染物。
背景技术：
焦化废水由于其中含有大量的难降解有机物，单纯采用生物法处理焦化废水，出水水质指标往往难以达到国家排放标准。近年来，臭氧氧化法作为一种高级氧化技术，越来越多的应用到工业废水的处理中。但是，由于臭氧在水中溶解度较低，使得氧化效率较低；并且，由于臭氧的直接氧化往往不能使难降解有机物完全分解成为二氧化碳，而产生的氧化中间产物又可能存在毒性，这使得臭氧氧化法的应用效果受到限制。应该注意的是，羟基自由基的氧化能力比臭氧更强 ，可将大多数有机污染物有效分解甚至彻底矿化，而臭氧在氧化过程中也会产生一些羟基氧化剂。目前受到重视的臭氧/超声波、臭氧/UV、臭氧/活性炭等新技术的要点就是以臭氧为基础氧化剂、以超声波等物化手段促进臭氧产生羟基自由基。臭氧/活性炭是利用活性炭具有发达的空隙结构、巨大的比表面积以及表面非极性的化学特性，起到吸附有机物和催化臭氧氧化的作用。臭氧/活性炭与臭氧/UV等新工艺相比，由于设备简单、成本低廉，更受到关注，可以考虑应用于焦化废水处理。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用臭氧/活性炭催化氧化法处理焦化废水的方法，使用颗粒活性炭作为催化剂、催化臭氧氧化焦化废水，以达到去除难降解有机物，降低焦化废水中有毒有害物质的浓度。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种焦化废水的处理方法，其方法主要是在预先投加活性炭的封闭反应器中连续通入焦化废水，并在反应器底部通入臭氧，使臭氧、活性炭和焦化废水三者充分接触反应。处理后的废水进入沉淀池，使活性炭和处理后废水分离，处理后水可进入后续生物处理工艺。分离的活性炭可收集，重新进入反应器使用。在上述步骤所使用的活性炭为颗粒活性炭，拥有较大的比表面积，其催化能力使臭氧对焦化废水中COD的降解率提高20%左右，对挥发酚的降解速率也得到一定提高。颗粒活性炭的作用一方面可以吸附有机物，减小反应器承担的有机物负荷，另一方面可以催化臭氧广生轻基自由基，提闻臭氧氧化有机物的能力。在上述步骤中，反应器中的活性炭可长期使用。本发明的效果是该方法能将焦化废水的COD值去除率达60%以上，挥发酚的去除率达90%以上，全波长扫描发现，有毒物质的特征峰消失，说明有毒物质得到充分降解。
图1是臭氧单独氧化和臭氧/颗粒活性炭氧化的挥发酚去除率对比图。图2是臭氧单独氧化和臭氧/颗粒活性炭氧化的COD去除率对比图。图3是臭氧单独氧化和臭氧/颗粒活性炭氧化的紫外可见光谱对比图。
具体实施例方式结合实施例对本发明的焦化废水的处理方法加以说明。1、待处理的焦化废水的COD浓度为80(Tl000mg/L，挥发酚浓度为15 25mg/L。所采用的封闭反应器体积为10L，预先投加有200g左右的活性炭；
2、在焦化废水进入反应器前，调节其pH至8 10；
3、焦化废水以连续流方式进入反应器，焦化废水流量维持在10L/h左右；
4、待焦化废水进入反应器后，在反应器底部通入臭氧，调节臭氧投加浓度为3g/h，使得臭氧与废水和活性炭充分接触；
5、反应器出水进入沉 淀池，随水流入的活性炭在沉淀池中沉淀，沉淀池上清液排放。通过处理，焦化废水的COD去除率达60%以上，浓度约为200mg/L，挥发酚去除率90%以上，其他复杂的有机物如喹啉、吲哚等均得到分解，不会对后续生物工艺产生太大的影响。处理前废水为棕红色，处理后为淡黄色，色度去除明显。
权利要求
1.一种活性炭催化臭氧处理焦化废水的方法，其方法包括以下步骤: 1)将焦化废水PH调节至8 10； 2)调节pH后的焦化废水流入封闭的催化反应器中，整个过程采用连续进水连续出水；3)反应器中预先投加粒径为0.25^2mm的活性炭，活性炭投加量由反应器容积确定； 4)待焦化废水流入反应器后,在反应器底部通入臭氧,臭氧投加量为3g/h，其在水中饱和溶解度约为3mg/L ； 5)焦化废水在反应器处理一段时间后进入沉淀池； 6)沉淀池中，从反应器随水流入的活性炭沉淀，沉淀池上清液排放，沉淀的活性炭累积到一定量后用泵送到反应器。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征是:臭氧由高频臭氧发生器产生。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征是:焦化废水在反应器中停留时间依废水水质和处理水质目标取3(T60min间。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征是:在步骤6中排出上清液可排入后续生物工艺进一步处理，以提高出水水质效果。
全文摘要
本发明提供一种运用活性炭催化臭氧处理焦化废水的方法，包括以下步骤将焦化废水连续引入预先投加有颗粒活性炭的催化反应器中，反应器底部有臭氧持续通入，使得焦化废水、活性炭和臭氧充分反应。处理后的出水进入沉淀池，可对处理出水和随水流出的活性炭进行分离，分离后的活性炭可经泵重新送入反应器中，出水可引入后续生物处理工艺。经此法处理焦化废水的COD去除率达60%以上，挥发酚去除率90%以上，色度去除明显。
文档编号C02F9/04GK103145266SQ20131008886
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月20日 优先权日2013年3月20日
发明者万哲希, 丁国际, 周惟斌, 沈海桦, 陈斯芝, 张晶 申请人:上海大学