CN109607895A - 一种含苯胺类化工废水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废水处理技术领域，具体公开一种含苯胺类化工废水的处理方法。所述苯胺类化工废水的处理方法，包括以下步骤：a、去除杂质：向苯胺类化工废水中加入豆粕，在处理池中静置2～5天，分离沉淀和液体；b、过滤和脱色：将步骤a中分离出的液体通过由活性炭颗粒层和活性炭纤维层组成的过滤层；c、氧化预处理：向将经过步骤b处理的液体中加入占废水体积1～5％无水乙醇，调节pH值至4～5；d、氧化处理：对液体进行超声震荡和紫外线光照的同时，加入质量浓度为35％～40％过氧化氢溶液，同时通入臭氧，持续20～30min。本发明可有效去除苯胺类化工废水中苯胺类化合物，去除率达到99％以上，工艺简单，处理周期短。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种含苯胺类化工废水的处理方法。
背景技术
苯胺类化合物是重要的有机化工原料和精细化工中间体，同时也是严重污染环境和危害人体健康的有害物质。国内众多染料厂、化工厂等在生产过程中会产生大量苯胺类废水，其质量浓度有时可高达数千mg/L。由于苯胺类物质对生态生物的毒性，在工业排水中要求严格控制。目前，我国对于苯胺类污染物的治理达标率都很低，治理任务十分艰巨。而这些高浓度苯胺类废水比较难降解，可生化性较低，
目前，苯胺类废水的处理主要有生物，电解，化学等方法，但大多数方法的处理效果都不理想，普遍存在成本高、二次污染严重、排放不达标等问题。且处理步骤复杂，成本高，工艺复杂，流程长，处理效果不佳，去除不充分，难以快速有效的降低处理后废水中的苯胺类物质。
发明内容
针对现有处理苯胺类化工废水的工艺复杂，处理周期长，且苯胺类化合物处理不充分等问题，本发明提供一种含苯胺类化工废水的处理方法。
为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：
一种含苯胺类化工废水的处理方法，包括以下步骤：
a、去除杂质：向苯胺类化工废水中加入豆粕，在处理池中静置2～5天，分离沉淀和液体；
b、过滤和脱色：将步骤a中分离出的液体通过由活性炭颗粒层和活性炭纤维层组成的过滤层；
c、氧化预处理：向将经过步骤b处理的液体中加入占废水体积0.2～0.5％的无水乙醇，调节pH值至4～5；
d、氧化处理：对液体进行超声震荡和紫外线光照的同时，加入质量浓度为35％～40％过氧化氢溶液，同时通入臭氧，持续20～30min。
相对于现有技术，本发明提供的苯胺类化工废水的处理方法，可以将苯胺类化工废水中的99％以上的苯胺类化合物氧化去除。氧化过程中，过氧化氢本身具有极强氧化性，能去除大量苯胺类有机物，但其单独使用分解产生羟基自由基的速度较慢，氧化效率和氧化效果较差，而将臭氧与过氧化氢结合使用，可大大提高氧化效率，过氧化氢水溶液中加入臭氧，分解产生羟基自由基的速度会显著加快，苯胺类污染物在臭氧和过氧化氢的氧化过程中的降解速率比单一的氧化过程快100～200倍。同时在废水氧化体系中加入微量的无水乙醇，可以使苯胺类化合物的氧化更充分，大大提高苯胺类污染物的去除率。且在氧化出炉过程中，结合超声震荡处理，超声波的空化泡崩溃过程中产生的能量足以断裂有机物中的化学键，断开的有机物与废水中的羟基自由基迅速发生氧化反应，使水中的有害物质转变成二氧化碳、水、和小分子有机物，整个氧化过程不会产生二次污染。
优选地，所述步骤a中的豆粕为大豆豆粕，豆粕的加入量与废水的质量比为1:500～1000；在废水中加入豆粕，豆粕为大豆榨油后留下的豆糟，可有效沉淀废水中的有色重金属物质并吸附部分杂质，静置过后，分离沉淀和液体，可有效去除大颗粒杂质和悬浮物质。
优选地，所述步骤b中的过滤层分为三层，按过滤顺序依次为活性炭纤维层、活性炭颗粒层、活性炭纤维层；可有效过滤掉废水中残留的杂质及大分子物质，过滤层同时兼具除味和脱色的作用，可进一步净化废水，有助于后续的氧化处理。
优选地，所述步骤c中通过硫酸溶液调节pH值；pH值至4～5。
优选地，所述步骤d中过氧化氢的加入体积占要处理废水体积的0.5％～1％；紫外光催化分解过氧化氢产生羟基自由基进攻苯胺分子夺取氢，进而氧化废水中苯胺类污染物。
优选地，所述步骤d中过氧化氢溶液与臭氧的加入体积比为1:5～10；臭氧与过氧化氢结合使用，可大大提高氧化效率，分解产生羟基自由基的速度会显著加快，苯胺类污染物在臭氧和过氧化氢的氧化过程中的降解速率比单一的氧化过程快100～200倍。
优选地，所述步骤d中，超声震荡的频率为10～50HZ，功率200W；超声波的空化泡崩溃过程中产生的能量足以断裂有机物中的化学键，断开的有机物与废水中的羟基自由基迅速发生氧化反应，使水中的有害物质转变成二氧化碳、水、和小分子有机物，提高氧化速度的同时，使苯胺类污染物氧化更充分。
优选地，所述步骤d中，紫外线照射强度为5000～6000μW/cm2。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种含苯胺类化工废水的处理方法，包括以下步骤：
a、去除杂质：向苯胺类化工废水中加入大豆豆粕，豆粕的加入量与废水的质量比为1:500。在处理池中静置2天，分离沉淀和液体；豆粕为大豆榨油后留下的豆糟，价格便宜，处理成本低，可有效沉淀废水中的有色重金属物质并吸附部分杂质，静置过后，分离沉淀和液体，可有效去除大颗粒杂质和悬浮物质。
b、过滤和脱色：将步骤a中分离出的液体通过由活性炭颗粒层和活性炭纤维层组成的过滤层；过滤层具体分为三层，按过滤顺序依次为活性炭纤维层、活性炭颗粒层、活性炭纤维层，可有效过滤掉废水中残留的杂质及大分子物质，过滤层同时兼具除味和脱色的作用，可进一步净化废水，有助于后续的氧化处理。
c、氧化预处理：向将经过步骤b处理的液体中加入占废水体积0.2％的无水乙醇，调节pH值至4；微量无水乙醇的加入可以促进苯胺类化合物与羟基自由基的结合，使苯胺类化合物氧化更完全。
d、氧化处理：对液体进行超声震荡和紫外线光照的同时，加入质量浓度为35％过氧化氢溶液，同时通入臭氧，持续20min；超声震荡的频率为10HZ，功率大于200W，超声波的空化泡崩溃过程中产生的能量足以断裂有机物中的化学键，断开的有机物与废水中的羟基自由基迅速发生氧化反应，使水中的有害物质转变成二氧化碳、水、和小分子有机物，提高氧化速度的同时，使苯胺类污染物氧化更充分。紫外线照射强度为5000μW/cm2；其中过氧化氢的加入体积占要处理废水体积的0.5％，臭氧的加入体积占要处理废水体积的2.5％；臭氧与过氧化氢结合使用，可大大提高氧化效率，分解产生羟基自由基的速度会显著加快，苯胺类污染物在臭氧和过氧化氢的氧化过程中的降解速率比单一的氧化过程快100～200倍。
通过对处理过后的废水中的苯胺类化合物的检测，其苯胺类化合物的去除率达到99.5％。
实施例2
a、去除杂质：向苯胺类化工废水中加入大豆豆粕，豆粕的加入量与废水的质量比为1:800。在处理池中静置3天，分离沉淀和液体；豆粕为大豆榨油后留下的豆糟，价格便宜，处理成本低，可有效沉淀废水中的有色重金属物质并吸附部分杂质，静置过后，分离沉淀和液体，可有效去除大颗粒杂质和悬浮物质。
b、过滤和脱色：将步骤a中分离出的液体通过由活性炭颗粒层和活性炭纤维层组成的过滤层；过滤层具体分为三层，按过滤顺序依次为活性炭纤维层、活性炭颗粒层、活性炭纤维层，可有效过滤掉废水中残留的杂质及大分子物质，过滤层同时兼具除味和脱色的作用，可进一步净化废水，有助于后续的氧化处理。
c、氧化预处理：向将经过步骤b处理的液体中加入占废水体积0.3％的无水乙醇，调节pH值至4.5；微量无水乙醇的加入可以促进苯胺类化合物与羟基自由基的结合，使苯胺类化合物氧化更完全。
d、氧化处理：对液体进行超声震荡和紫外线光照的同时，加入质量浓度为38％过氧化氢溶液，同时通入臭氧，持续25min；超声震荡的频率为30HZ，功率200W，超声波的空化泡崩溃过程中产生的能量足以断裂有机物中的化学键，断开的有机物与废水中的羟基自由基迅速发生氧化反应，使水中的有害物质转变成二氧化碳、水、和小分子有机物，提高氧化速度的同时，使苯胺类污染物氧化更充分。紫外线照射强度为5000μW/cm2；其中过氧化氢的加入体积占要处理废水体积的0.8％，臭氧的加入体积占要处理废水体积的5％；臭氧与过氧化氢结合使用，可大大提高氧化效率，分解产生羟基自由基的速度会显著加快，苯胺类污染物在臭氧和过氧化氢的氧化过程中的降解速率比单一的氧化过程快100～200倍。
通过对处理过后的废水中的苯胺类化合物的检测，其苯胺类化合物的去除率达99.8％。
实施例3
a、去除杂质：向苯胺类化工废水中加入大豆豆粕，豆粕的加入量与废水的质量比为1:1000。在处理池中静置5天，分离沉淀和液体；豆粕为大豆榨油后留下的豆糟，价格便宜，处理成本低，可有效沉淀废水中的有色重金属物质并吸附部分杂质，静置过后，分离沉淀和液体，可有效去除大颗粒杂质和悬浮物质。
b、过滤和脱色：将步骤a中分离出的液体通过由活性炭颗粒层和活性炭纤维层组成的过滤层；过滤层具体分为三层，按过滤顺序依次为活性炭纤维层、活性炭颗粒层、活性炭纤维层，可有效过滤掉废水中残留的杂质及大分子物质，过滤层同时兼具除味和脱色的作用，可进一步净化废水，有助于后续的氧化处理。
c、氧化预处理：向将经过步骤b处理的液体中加入占废水体积0.5％的无水乙醇，调节pH值至5；微量无水乙醇的加入可以促进苯胺类化合物与羟基自由基的结合，使苯胺类化合物氧化更完全。
d、氧化处理：对液体进行超声震荡和紫外线光照的同时，加入质量浓度为40％过氧化氢溶液，同时通入臭氧，持续30min；超声震荡的频率为50HZ，功率200W，超声波的空化泡崩溃过程中产生的能量足以断裂有机物中的化学键，断开的有机物与废水中的羟基自由基迅速发生氧化反应，使水中的有害物质转变成二氧化碳、水、和小分子有机物，提高氧化速度的同时，使苯胺类污染物氧化更充分。紫外线照射强度为6000μW/cm2；其中过氧化氢的加入体积占要处理废水体积的1％，臭氧的加入体积占要处理废水体积的10％；臭氧与过氧化氢结合使用，可大大提高氧化效率，分解产生羟基自由基的速度会显著加快，苯胺类污染物在臭氧和过氧化氢的氧化过程中的降解速率比单一的氧化过程快100～200倍。
通过对处理过后的废水中的苯胺类化合物的检测，其苯胺类化合物的去除率达99.8％。
为了更好的说明本发明的技术方案，下面还通过对比例和本发明的实施例做进一步的对比。
对比例1
将实施例1中苯胺类化工废水的处理方法的步骤c中加入占废水体积0.2％的丙酮代替无水乙醇，其他方案与实施例1相同。
通过对处理过后的废水中的苯胺类化合物的检测，其苯胺类化合物的去除率为93％。
对比例2
将实施例1中苯胺类化工废水的处理方法的步骤c中加入占废水体积0.2％的***代替无水乙醇，其他方案与实施例1相同。通过对处理过后的废水中的苯胺类化合物的检测，其苯胺类化合物的去除率为91％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种含苯胺类化工废水的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
a、去除杂质：向苯胺类化工废水中加入豆粕，在处理池中静置2～5天，分离沉淀和液体；
b、过滤和脱色：将步骤a中分离出的液体通过由活性炭颗粒层和活性炭纤维层组成的过滤层；
c、氧化预处理：向将经过步骤b处理的液体中加入占废水体积0.2～0.5％的无水乙醇，调节pH值至4～5；
d、氧化处理：对液体进行超声震荡和紫外线光照的同时，加入质量浓度为35％～40％过氧化氢溶液，同时通入臭氧，持续20～30min。
2.如权利要求1所述的一种含苯胺类化工废水的处理方法，其特征在于：所述步骤a中的豆粕为大豆豆粕，豆粕的加入量与废水的质量比为1:500～1000。
3.如权利要求1所述的一种含苯胺类化工废水的处理方法，其特征在于：所述步骤b中的过滤层分为三层，按过滤顺序依次为活性炭纤维层、活性炭颗粒层和活性炭纤维层。
4.如权利要求1所述的一种含苯胺类化工废水的处理方法，其特征在于：所述步骤c中通过硫酸溶液调节pH值。
5.如权利要求1所述的一种含苯胺类化工废水的处理方法，其特征在于：步骤d中过氧化氢的加入体积占要处理废水体积的0.5％～1％。
6.如权利要求1所述的一种含苯胺类化工废水的处理方法，其特征在于：步骤d中过氧化氢溶液与臭氧的加入体积比为1:5～10。
7.如权利要求1所述的一种含苯胺类化工废水的处理方法，其特征在于：步骤d中，超声震荡的频率为10～50HZ，功率大于200W。
8.如权利要求1所述的一种含苯胺类化工废水的处理方法，其特征在于：步骤d中，紫外线照射强度为5000～6000μW/cm2。
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