紫外光强化Fenton氧化处理硝基苯废水的方法与流程

紫外光强化fenton氧化处理硝基苯废水的方法
技术领域
1.本发明属于环境保护领域，涉及一种硝基苯废水的处理方法，具体是一种采用紫外光强化fenton氧化技术处理硝基苯废水的方法，属于废水处理技术领域。


背景技术：

2.硝基苯是有机合成的原料，也是重要的有机溶剂。
3.环境中的硝基苯主要来自化工厂、染料厂的废水废气，储运过程中的意外事故也会造成硝基苯的严重污染。
4.硝基苯在水中具有极高的稳定性，由于其密度大于水，进入水体的硝基苯会沉入水底，长时间保持不变，又由于其在水中有一定的溶解度，所以造成的水体污染会持续相当长的时间。
5.硝基苯的沸点较高，自然条件下的蒸发速度较慢，与强氧化剂反应生成对机械震动很敏感的化合物，能与空气形成爆炸性混合物。将硝基苯倾倒在水中，它将以黄绿色油状物沉在水底，当浓度达到5mg/l时，被污染水体呈黄色，且有苦杏仁味；当浓度达到l00mg/l时，被污染水体几乎呈黑色，且当浓度超过33mg/l时，可造成鱼类及水生生物死亡。
6.目前处理硝基苯工业废水的方法主要有吸附法、化学氧化法、三维电极电解法等方法和工艺，用上述方法处理含硝基苯废水常常会遇到二次污染或处理成本高等问题。
7.单一技术很难实现降解废水中的所有有机物，国内现有硝基苯废水处理普遍采用多种技术组合的方法进行处理，继而出现了芬顿氧化、臭氧氧化等预处理手段联合生化法的处理方式，获得了一定程度的处理效果，但是这些方式能够去除大多数污染物，但是仍存在处理能耗高、成本较大的问题。
8.为了解决以上存在的问题，本领域技术研发人员一直在寻求一种理想的处理技术。


技术实现要素：

9.本发明的目的是为了解决现有硝基苯废水处理效果不佳的问题，提供一种具有环保意义的紫外光强化fenton氧化技术处理硝基苯废水的方法，该方法操作性强、工艺设计合理、硝基苯废水处理效率高、经处理后的出水可达到gb 18918-2016 城镇污水处理厂污染物排放标准，解决硝基苯废水对环境产生的污染，实现污水达标排放。
10.本发明的技术解决方案：紫外光强化fenton氧化处理硝基苯废水的方法，其特征是在硝基苯废水fenton氧化处理过程中进行紫外光辐射处理。
11.一般地，所述紫外光强化fenton氧化处理硝基苯废水的方法，首先在待处理的硝基苯废水中加入h2o2溶液与fe
2
的混合试剂；然后，将混合溶液在紫外光中辐射处理，同时对废水进行曝气处理；经过紫外光辐射处理的混合溶液，再曝气进行氧化反应；调节处理过的混合溶液的ph，分离出上层液体和下层污泥；上层液体进行过滤，得达标的工艺出水；污泥收集压滤制饼。
12.进一步地，所述紫外光强化fenton氧化处理硝基苯废水的方法，包括以下步骤：(1)待处理的硝基苯废水中加入h2o2溶液与fe
2
的混合试剂，废水中过氧化氢的质量浓度为0.1%-2%，混合均匀后，调节混合溶液ph值为2.0-4.0，其中，混合试剂里h2o2与fe
2
的摩尔比为1:4-5:1；(2)将步骤(1)的混合溶液送入紫外光氧化处理装置中，使其在紫外光中辐射处理5-60min，同时对废水进行曝气处理；(3)将步骤(2)中经过紫外光处理的混合溶液，再曝气进行氧化反应0.5-3h；(4)调节处理后的混合溶液的ph值为8.0-8.5，分离出上层液体和下层污泥，污泥送污泥收集池；(5)将步骤(4)的上层液体进行过滤，得达标的工艺出水；(6)将步骤(4)和(5)的污泥进行收集后，沉降分离出上层的液体和下层的污泥，上层液体返回步骤(5)处理，污泥经压滤，制成泥饼。
13.优选地，所述紫外光辐射处理在封闭的氧化装置中进行，紫外光辐射处理在封闭的氧化装置中进行，紫外光的波长功率为315-400nm连续可调，工作温度0-30℃。紫外光的照射使分子的化学键断裂，大分子裂解成小分子从而强化fenton氧化降解有机物的效果。
14.所述的步骤(1)中调节混合溶液ph值的物质为含有h

的无机酸。
15.所述的调节混合溶液ph值的无机酸为硫酸或盐酸。
16.所述的步骤(1)中加入的含有fe
2
的物质为常规的亚铁盐类或者其混合物。
17.所述的加入的含有fe
2
的物质为氯化亚铁、草酸亚铁、硫酸亚铁中的一种或几种。
18.所述的步骤(4)调节混合溶液ph值的物质为含有oh-的无机碱。
19.所述的调节混合溶液ph值的物质为片碱、生石灰或石灰乳及其溶液中的一种或几种。
20.本发明具有下列优点：1、处理效率高。对污水高色度及高浓度有机物去除率达到70%-90%；2、可操作性强。在运行中可实现即开即停，操作弹性大，采用该方法，进水量变化波动不影响系统运行稳定性，只需适当调整工艺参数即可保证处理效果，出水的水质稳定；3、运行费用低。主体设备使用寿命长，操作简单，不需要频繁的保养和维修；4、适用范围广。适用于各类城市、商业、工业、农业污水，对污水中的cod、色度、气味、细菌量等污染物均能达到满意的处理效果。
21.本发明的有益效果：1、本发明以紫外光强化fenton氧化技术处理硝基苯废水，克服了焚烧法处理的缺陷，解决了硝基苯废水难以处理的技术难题；2、本发明以简单的工艺流程解决了硝基苯废水对环境的污染；3、本发明处理过程零排放，工艺清洁，易于实施，具有显著的社会效益和环境效益。
附图说明
22.图1为本发明实施例紫外光强化fenton氧化处理硝基苯废水的流程示意图。
具体实施方式
23.下面通过实施例和附图对本发明做进一步的阐述，但不仅限于本实施例。
24.以下实施例处理过程参考附图1。
25.简要说明附图1的处理流程：首先，将硝基苯废水倒入玻璃容器中，在待处理的硝基苯废水中加入h2o2溶液与fe
2
的混合试剂；然后，将混合溶液送入封闭的紫外光氧化处理装置中，使其在紫外光中辐射处理，同时对废水进行曝气处理；经过紫外光辐射处理的混合溶液，再曝气进行氧化反应；调节处理过的混合溶液的ph，分离出上层液体和下层污泥；上层液体进行过滤，得达标的工艺出水；污泥收集压滤制饼。
26.实施例1将500ml硝基苯废水倒入玻璃容器中，向其中加入h2o2溶液与fe
2
的混合试剂，混合试剂里h2o2与fe
2
的摩尔比为1:4。废水中过氧化氢的质量浓度为0.1%，混合均匀后，用硫酸调节混合溶液ph值为2.2。将上述混合溶液送入自制的紫外光氧化处理装置中，调节波长315nm，使其在紫外光中处理20min，同时对废水进行曝气处理；将经过紫外光处理的混合溶液，再曝气0.5h；用naoh溶液调节处理过的混合溶液的ph值为8.0，静置分离出上层液体和下层污泥，污泥送污泥收集池；上层液体进行过滤，得达标的工艺出水；将两次分离的污泥进行收集后，污泥经压滤，制成泥饼进行后续处理。经分析，出水的cod为80mg/l，总氮10mg/l，气液色谱检测不出硝基苯，达到石油化学工业污染物的排放标准。
27.实施例2将500ml硝基苯废水倒入玻璃容器中，向其中加入h2o2溶液与fe
2
的混合试剂，混合试剂里h2o2与fe
2
的摩尔比为1:2。废水中过氧化氢的质量浓度为0.2%，混合均匀后，用硫酸调节混合溶液ph值为2.5。将上述混合溶液送入自制的紫外光氧化处理装置中，调节波长345nm，使其在紫外光中处理25min，同时对废水进行曝气处理；将经过紫外光处理的混合溶液，再曝气0.8h；用naoh溶液调节处理过的混合溶液的ph值为8.2，静置分离出上层液体和下层污泥，污泥送污泥收集池；上层液体进行过滤，得达标的工艺出水；将两次分离的污泥进行收集后，污泥经压滤，制成泥饼进行后续处理。经分析，出水的cod为75mg/l，总氮10mg/l，气液色谱检测不出硝基苯，达到石油化学工业污染物的排放标准。
28.实施例3将500ml硝基苯废水倒入玻璃容器中，向其中加入h2o2溶液与fe
2
的混合试剂，混合试剂里h2o2与fe
2
的摩尔比为1:1。废水中过氧化氢的质量浓度为0.5%，混合均匀后，用盐酸调节混合溶液ph值为2.5。将上述混合溶液送入自制的紫外光氧化处理装置中，调节波长350nm，使其在紫外光中处理30min，同时对废水进行曝气处理；将经过紫外光处理的混合溶液，再曝气1.0h；用naoh溶液调节处理过的混合溶液的ph值为8.2，静置分离出上层液体和下层污泥，污泥送污泥收集池；上层液体进行过滤，得达标的工艺出水；将两次分离的污泥进行收集后，污泥经压滤，制成泥饼进行后续处理。经分析，出水的cod为70mg/l，总氮10mg/l，气液色谱检测不出硝基苯，达到石油化学工业污染物的排放标准。
29.实施例4将500ml硝基苯废水倒入玻璃容器中，向其中加入h2o2溶液与fe
2
的混合试剂，混合试剂里h2o2与fe
2
的摩尔比为2:1。废水中过氧化氢的质量浓度为1%，混合均匀后，用盐酸调节混合溶液ph值为3.0。将上述混合溶液送入自制的紫外光氧化处理装置中，调节波长375nm，
使其在紫外光中处理1.0h，同时对废水进行曝气处理；将经过紫外光处理的混合溶液，再曝气1.0h；用naoh溶液调节处理过的混合溶液的ph值为8.4，静置分离出上层液体和下层污泥，污泥送污泥收集池；上层液体进行过滤，得达标的工艺出水；将两次分离的污泥进行收集后，污泥经压滤，制成泥饼进行后续处理。经分析，出水的cod为60mg/l，总氮8mg/l，气液色谱检测不出硝基苯，达到石油化学工业污染物的排放标准。
30.实施例5将500ml硝基苯废水倒入玻璃容器中，向其中加入h2o2溶液与fe
2
的混合试剂，混合试剂里h2o2与fe
2
的摩尔比为3:1。废水中过氧化氢的质量浓度为1.5%，混合均匀后，用硫酸调节混合溶液ph值为3.0。将上述混合溶液送入自制的紫外光氧化处理装置中，调节波长385nm，使其在紫外光中处理1.5h，同时对废水进行曝气处理；将经过紫外光处理的混合溶液，再曝气1.5h；用caoh溶液调节处理过的混合溶液的ph值为8.4，静置分离出上层液体和下层污泥，污泥送污泥收集池；上层液体进行过滤，得达标的工艺出水；将两次分离的污泥进行收集后，污泥经压滤，制成泥饼进行后续处理。经分析，出水的cod为60mg/l，总氮6mg/l，气液色谱检测不出硝基苯，达到石油化学工业污染物的排放标准。
31.实施例6将500ml硝基苯废水倒入玻璃容器中，向其中加入h2o2溶液与fe
2
的混合试剂，混合试剂里h2o2与fe
2
的摩尔比为4:1。废水中过氧化氢的质量浓度为1.5%，混合均匀后，用硫酸调节混合溶液ph值为3.5。将上述混合溶液送入自制的紫外光氧化处理装置中，调节波长395nm，使其在紫外光中处理2h，同时对废水进行曝气处理；将经过紫外光处理的混合溶液，再曝气2h；用caoh溶液调节处理过的混合溶液的ph值为8.5，静置分离出上层液体和下层污泥，污泥送污泥收集池；上层液体进行过滤，得达标的工艺出水；将两次分离的污泥进行收集后，污泥经压滤，制成泥饼进行后续处理。经分析，出水的cod为55mg/l，总氮6mg/l，气液色谱检测不出硝基苯，达到石油化学工业污染物的排放标准。
32.实施例7将500ml硝基苯废水倒入玻璃容器中，向其中加入h2o2溶液与fe
2
的混合试剂，混合试剂里h2o2与fe
2
的摩尔比为5:1。废水中过氧化氢的质量浓度为2%，混合均匀后，用硫酸调节混合溶液ph值为4.0。将上述混合溶液送入自制的紫外光氧化处理装置中，调节波长400nm，使其在紫外光中处理3h，同时对废水进行曝气处理；将经过紫外光处理的混合溶液，再曝气3h；用naoh溶液调节处理过的混合溶液的ph值为8.5，静置分离出上层液体和下层污泥，污泥送污泥收集池；上层液体进行过滤，得达标的工艺出水；将两次分离的污泥进行收集后，污泥经压滤，制成泥饼进行后续处理。经分析，出水的cod为55mg/l，总氮5mg/l，气液色谱检测不出硝基苯，达到石油化学工业污染物的排放标准。