• 制浆废水Fenton两步法氧化处理工艺

制浆废水Fenton两步法氧化处理工艺

所属分类: 造纸废水 | 发布日期:2020-01-14 09:01:53

摘要 本发明涉及一种废水氧化工艺制浆芬顿两步法在废水处理工艺领域的造纸纸浆。该技术方案包括在制浆废水中加入Fe2+,加入酸调节pH至4-5,进入反应器中加入H2O2,氧化15-20分钟,加入碱剂调节pH值,然后絮凝...

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摘要

本发明涉及一种废水氧化工艺制浆芬顿两步法在废水处理工艺领域的造纸纸浆。该技术方案包括在制浆废水中加入Fe2+,加入酸调节pH至4-5,进入反应器中加入H2O2,氧化15-20分钟,加入碱剂调节pH值,然后絮凝沉降,分离上清液。Fe2+使用硫酸亚铁,硫酸亚铁和H2O2的量与废水中COD的比值为0.6:1∶2.25,碱性试剂为金属催化剂,氧化后一次加入碱成分两次,pH值最终调整为7。本发明的效果:可以将COD的去除率从普通法的80%提高到85%,提高到新工艺的90%到95%;色度的去除率从普通法的70%提高到75%,提高到98%到99%,提高25%左右,污水处理成本不增加,但处理成本略有降低。

权利要求书

一种造纸制浆废水Fenton两步法氧化处理工艺,包括制浆污水中先加入Fe2+,然后加酸调节pH到4-5,进入反应器再加入H2O2,氧化15-20分钟后加入碱性药剂调pH值,然后絮凝沉淀,再次加入碱性药剂,上清液分离,其特征是:所述的Fe2+采用硫酸亚铁,硫酸亚铁和H2O2的加入量与废水中COD的配比0.6∶1∶2.25,所述的碱性药剂为钛金属催化剂和碱组成,在氧化后和一次沉淀后分两次加入,最终调整pH值为7,所述的酸包括盐酸、硫酸或硝酸。

说明书

制浆废水Fenton两步法氧化处理工艺

技术领域

本发明涉及一种废水氧化工艺制浆芬顿两步法在废水处理工艺领域的造纸纸浆。

背景技术

一般来说,氧化剂的氧化能力与其标准电极电势一致,而且羟基自由基(oh)比其他普通氧化剂具有更高的标准电极电势,因此具有更高的氧化能力。桥本和仁和其他由光激发的纳米TiO2产生的OH研究表明,OH·活性基团上的光子能量相当于3327℃的热能,这足以使有机物质在高温下迅速燃烧,最终氧化分解成CO2和H2O,大大降低了有机污水的COD值,从而达到水处理的目的。被称为深度氧化高级氧化技术,OH·正是利用了这一功能的实现氧化分解的目的。它包括Fenton法,O-氧化,湿式氧化,超临界水氧化,纳米光催化氧化法,电化学催化降解和超声等,它现在已成为水处理技术的国家研究的重点。Fenton试剂是提出了一个共同的氧化剂,氧化剂在其他方面比较先进,与芬顿工艺操作简单,易得的反应物,成本低廉,无需复杂的设备,对后续生化处理和环境友好无毒害作用,它有一直在纸浆和造纸,染料,防腐剂,显著阶段,农药等污水处理项目越来越多地使用,并且具有良好的应用前景。

1.芬顿氧化的氧化机理

芬顿在酸性条件下通过试剂的Fe 2+的激励,使生产OH·过氧化氢具有很高的抗氧化性,2.80eV的氧化电极电位,仅次于共同氧化剂F.

反应过程如下:

Fe2++H2O2→Fe3++HO·+HO-

Fe3++H2O2→Fe2++HOO·+H+

Fe2++HO·→Fe3++HO-

HOO·+Fe3+→+Fe2++O2+H+

HO·+H2O2→HOO·+H2O

Fe2++HOO·→HO2-+Fe3+

其中产生OH·的反应控制着整个反应的速度。OH通过反应方程(2) 与有机物反应而逐渐被消耗。

2.凝血机制芬顿氧化

Fenton 试剂不仅能在酸性条件下氧化,而且能产生络合物和沉淀反应,尤其是在提高出水 ph 值以保持水质中性的情况下,更有利于 fenton 反应的进行。

[Fe(H2O)6]3++H2O→[Fe(H2O)5OH]2++H3O+

[Fe(H2O)5OH]2++H2O→[Fe(H2O)4(OH)2]+ H3O+

在pH 3-7复杂变为:

2[Fe(H2O)5OH]2+→[Fe(H2O)8(OH)2]4++2H2O

〔Fe2(H2O)8(OH)3〕3++H2O→〔Fe2(H2O)7(OH)3〕3++H3O+

〔Fe2(H2O)7(OH)3〕3++〔Fe(H2O)5(OH)2〕2+→〔Fe3(H2O)10(OH)4〕5++2H2O

芬顿常见的废水处理方法是先加入Fe2,然后加入酸调节p H到规定的酸值,进入反应器加入H2O2,氧化一定时间后,加入碱调节p H到7左右,然后絮凝沉淀,上清液分离。COD和色度的去除率分别为80-85%和70-75%,有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷,提供一种制浆废水的二步 fenton 氧化处理工艺。目标是将常用方法的COD去除率从80%提高到85%,提高到新工艺的90%到95%,提高10%左右;将常用方法的色度去除率从70%提高到75%,提高到98%到99%,提高25%左右..而且不增加污水处理成本,相反,处理成本略有下降。

本发明的技术原理

一、根据制浆造纸废水的特点,其主要污染物是水溶性木质素。在制浆过程中,大量木质素溶于水中,增加了水的COD和色度。本发明的特点是充分利用木质素的物理化学性质,利用A型木素残留分子的变化,实现下一步以阶梯氧化法去除污染物的目的。

二、当芬顿的氧化结束后,很大程度上取决于混凝机制将污染物从水中分离成污泥和水,以达到去除污垢的目的。本发明适应芬顿的反应条件,利用氧化反应所必需的酸性条件,促进药物A的作用,促进污水中木质素污染物的最大去除效率。

三、在泥水分离后,加入部分药剂a可以改善水质,使最终的排水指标得到进一步的修正。

因此提出的解决方案是:加入到Fe2 +的,加入酸,然后制浆废水调节至pH 4-5,然后加入过氧化氢,pH值调节剂在15-20分钟后加入碱性氧化物,并将反应器然后絮凝沉淀物与上清液分离,在硫酸亚铁使用的Fe2 +,加入在COD的废水量和H 2 O 2 0.6硫酸亚铁:1:2.25的比例的所述碱性试剂是碱金属的催化剂组合物和,是在氧化和沉淀后添加两次,7金属催化剂的pH的最终调整是钛催化剂,所述酸包括盐酸,硫酸,硝酸。

本发明的不同之处在于:在氧化反应结束附近找到浆液分离的最佳分离点,并在分离点之前和之后加入碱性化学品。加分离点之前碱性化学是增加氧化和絮凝效果,保持更彻底脱水,分离作用点Houjia贾碱性化学剂,以进一步改善水质。

发明的效果:在80〜85%的COD去除率可以增加至新的技术共同的90%至95%,以提高约10%的幅度;共用颜色去除速率可以在70至75%至98〜99%,增加约25%的幅度,在不增加污水处理费用,相反处置成本略有下降。

具体实施方式

例1:根据制浆废水的COD含量,按废水中硫酸亚铁和过氧化氢与COD的比值0.6:1:2.25配制硫酸亚铁和过氧化氢。在制浆废水中,首先加入硫酸亚铁,然后加入盐酸将pH调节至4-5,然后将H2O2加入反应器中,在氧化15-20分钟后首次加入钛金属催化剂和氢氧化钠,然后在絮凝沉淀后再加入钛金属催化剂和氢氧化钠,最后将pH值调至7,分离上清液,使清水达到排放标准。

实施例2:根据制浆废水COD含量,按废水中硫酸亚铁和H2O2与COD的比值0.6:1:2.25制备硫酸亚铁和H2O2的量..制浆废水先用无水铁(2 +)硫酸盐处理,然后加入硫酸(或碳酸)调节 ph 值至4-5,再加入 h2o2,氧化15-20分钟,然后加入钛催化剂和氢氧化钾,再进行絮凝沉淀,加入钛催化剂和氢氧化钾,最终 ph 调至7,上清液分离,清水达到排放标准。

根据以上实例,对常用方法与新工艺进行了比较,并利用生物处理的二沉水样在相同投加量和反应时间下进行污水处理。操作结果如下:

项目 COD(mg/L) 色度(倍) 原水 627 400 普通Fenton法 102 103 普通法去除率% 83.73 74.25 本发明新工艺 37 4 本发明去除率% 94.10 99.00。

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