一种臭氧处理高浓度COD废水的方法与流程

一种臭氧处理高浓度cod废水的方法
技术领域
1.本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种臭氧处理高浓度cod废水的方法。


背景技术：

2.臭氧在常温常压下是一种不稳定、具有特殊刺激性气味的浅蓝色气体。臭氧具有极强的氧化性能，在碱性溶液中拥有2.07v的氧化电位，其氧化能力仅次于氟，高于氯和高锰酸钾。基于臭氧的强氧化性，且在水中可短时间内自行分解，没有二次污染，是理想的绿色氧化药剂。因此，臭氧氧化方法已逐渐发展成为一种高级氧化技术，在水处理领域中臭氧技术已在许多方面得到了应用。臭氧应用于水处理过程中其作用主要是除臭、脱色、杀菌和去除有机物。
3.现有的臭氧处理废水方法中，对于酸性废水需要使用碱液调酸碱性，碱性废水需要使用硫酸调酸碱性，酸和/或碱的消耗较高，废水处理成本高；并且，加入酸/碱调节ph值，会生成盐，增加出水中的盐含量，存在出水电导率过高的问题。
4.本技术人发现现有技术至少存在以下技术问题：
5.1、现有技术中的臭氧处理废水方法，对于酸性废水需要使用碱液调酸碱性，碱性废水需要使用硫酸调酸碱性，酸和/或碱的消耗较高，废水处理成本高；
6.2、现有技术中的臭氧处理废水方法，加入酸/碱调节ph值，会生成盐，增加出水中的盐含量，存在出水电导率过高的问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种臭氧处理高浓度cod废水的方法，以解决现有技术中的臭氧处理废水方法，加入酸/碱调节ph值，会生成盐，增加出水中的盐含量，存在出水电导率过高的问题的技术问题。
8.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
9.本发明提供的一种臭氧处理高浓度cod废水的方法，包括下述步骤：
10.(1)将待处理的高浓度cod废水过滤除杂；
11.(2)将除杂后的高浓度cod废水加入臭氧催化氧化反应器中，所述臭氧催化氧化反应器中添加有进行臭氧氧化的催化剂；
12.(3)向高浓度cod废水中通入臭氧；
13.(4)臭氧催化氧化。
14.进一步的，所述步骤(1)中，采用袋式过滤器过滤除杂。
15.进一步的，所述步骤(2)中，所述催化剂的加入量为臭氧催化氧化反应器有效容积的75％
‑
85％。
16.进一步的，所述步骤(2)中，当高浓度cod废水ph<7时，添加的催化剂为钛化合物催化剂和/或铁化合物催化剂；当高浓度cod废水ph≥7时，添加的催化剂为硅铝化合物催化剂和/或锰化合物催化剂。
17.进一步的，所述步骤(2)中，所述钛化合物催化剂为氧化钛、硫酸钛或氯化钛。
18.进一步的，所述步骤(2)中，所述铁化合物催化剂为零价铁，硫酸亚铁或草酸铁。
19.进一步的，所述步骤(2)中，所述硅铝化合物催化剂为硅铝复合盐或氧化铝。
20.进一步的，所述步骤(2)中，所述锰化合物催化剂为二氧化锰、高锰酸钾或硫酸锰。
21.进一步的，所述步骤(3)中，高浓度cod废水与臭氧的体积比为1:10
‑
1000。
22.进一步的，所述步骤(4)中，臭氧催化氧化在常温常压进行。
23.臭氧氧化原理：
24.臭氧之所以表现出强氧化性，是因为臭氧分子中的氧原子具有强烈的亲电子或亲质子性，臭氧分解产生的新生态氧原子，和在水中形成具有强氧化作用的羟基自由基
·
oh，它们的高度活性在水处理中被用于杀菌消毒、破坏有机物结构等等，其副产物无毒，基本无二次污染，有着许多别的氧化剂无法比拟的优点，不仅可以消毒杀菌，还可以氧化分解水中污染物。
25.基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：
26.(1)本发明提供的臭氧处理高浓度cod废水的方法，在处理废水的过程中，除了催化剂以外，使用的化学物质只有臭氧一种；与其他臭氧处理方法不同的是，本发明的方法对于酸性废水不需要使用碱液调酸碱性，碱性废水也不需要使用硫酸调酸碱性，大幅度降低了酸和/或碱的消耗，降低了高浓度cod废水的处理成本；
27.(2)本发明提供的臭氧处理高浓度cod废水的方法，因为不需要加酸/碱调节ph值，所以不会增加出水中的盐含量，也避免了出水电导率过高的问题，有利于后续继续进行废水处理；
28.(3)本发明提供的臭氧处理高浓度cod废水的方法，当高浓度cod废水ph<7时，添加的催化剂为钛化合物催化剂和/或铁化合物催化剂；当高浓度cod废水ph≥7时，添加的催化剂为硅铝化合物催化剂和/或锰化合物催化剂；应用的催化剂可以多次重复使用，具有良好的催化效果。
具体实施方式
29.一、实施例
30.实施例1：
31.一种臭氧处理高浓度cod废水的方法，包括下述步骤：
32.(1)将待处理的高浓度cod废水(cod浓度为100g/l，ph为3)采用袋式过滤器滤除其中的固渣、悬浮物等杂质；
33.(2)将除杂后的高浓度cod废水加入臭氧催化氧化反应器中，所述臭氧催化氧化反应器中添加有进行臭氧氧化的催化剂；催化剂的加入量为臭氧催化氧化反应器有效容积的80％；
34.在本实施例中，添加的催化剂为钛化合物催化剂，具体选用的是氧化钛；
35.(3)向高浓度cod废水中通入臭氧，高浓度cod废水与臭氧的体积比为1:25；
36.(4)在常温常压臭氧催化氧化1h，得到处理后的废水，处理后废水的cod、盐含量以及电导率见表1。
37.实施例2：
38.一种臭氧处理高浓度cod废水的方法，包括下述步骤：
39.(1)将待处理的高浓度cod废水(cod浓度为92g/l，ph为4)采用袋式过滤器滤除其中的固渣、悬浮物等杂质；
40.(2)将除杂后的高浓度cod废水加入臭氧催化氧化反应器中，所述臭氧催化氧化反应器中添加有进行臭氧氧化的催化剂；催化剂的加入量为臭氧催化氧化反应器有效容积的75％；
41.在本实施例中，添加的催化剂为钛化合物催化剂，具体选用的是硫酸钛；
42.(3)向高浓度cod废水中通入臭氧；高浓度cod废水与臭氧的体积比为1:22。
43.(4)在常温常压臭氧催化氧化1h，得到处理后的废水，处理后废水的cod、盐含量以及电导率见表1。
44.实施例3：
45.一种臭氧处理高浓度cod废水的方法，包括下述步骤：
46.(1)将待处理的高浓度cod废水(cod浓度为60g/l，ph为5)采用袋式过滤器滤除其中的固渣、悬浮物等杂质；
47.(2)将除杂后的高浓度cod废水加入臭氧催化氧化反应器中，所述臭氧催化氧化反应器中添加有进行臭氧氧化的催化剂；催化剂的加入量为臭氧催化氧化反应器有效容积的85％；
48.在本实施例中，添加的催化剂为铁化合物催化剂，具体选用的是零价铁；
49.(3)向高浓度cod废水中通入臭氧；高浓度cod废水与臭氧的体积比为1:20。
50.(4)在常温常压臭氧催化氧化1h，得到处理后的废水，处理后废水的cod、盐含量以及电导率见表1。
51.实施例4：
52.一种臭氧处理高浓度cod废水的方法，包括下述步骤：
53.(1)将待处理的高浓度cod废水(cod浓度为73g/l，ph为6)采用袋式过滤器滤除其中的固渣、悬浮物等杂质；
54.(2)将除杂后的高浓度cod废水加入臭氧催化氧化反应器中，所述臭氧催化氧化反应器中添加有进行臭氧氧化的催化剂；催化剂的加入量为臭氧催化氧化反应器有效容积的82％；
55.在本实施例中，添加的催化剂为铁化合物催化剂，具体选用的是硫酸亚铁；
56.(3)向高浓度cod废水中通入臭氧；高浓度cod废水与臭氧的体积比为1:19。
57.(4)在常温常压臭氧催化氧化1h，得到处理后的废水，处理后废水的cod、盐含量以及电导率见表1。
58.实施例5：
59.一种臭氧处理高浓度cod废水的方法，包括下述步骤：
60.(1)将待处理的高浓度cod废水(cod浓度为120g/l，ph为7)采用袋式过滤器滤除其中的固渣、悬浮物等杂质；
61.(2)将除杂后的高浓度cod废水加入臭氧催化氧化反应器中，所述臭氧催化氧化反应器中添加有进行臭氧氧化的催化剂；催化剂的加入量为臭氧催化氧化反应器有效容积的77％；
62.在本实施例中，添加的催化剂为硅铝化合物催化剂，具体选用的是硅铝复合盐；
63.(3)向高浓度cod废水中通入臭氧；高浓度cod废水与臭氧的体积比为1：30。
64.(4)在常温常压臭氧催化氧化1h，得到处理后的废水，处理后废水的cod、盐含量以及电导率见表1。
65.实施例6：
66.一种臭氧处理高浓度cod废水的方法，包括下述步骤：
67.(1)将待处理的高浓度cod废水(cod浓度为30g/l，ph为8)采用袋式过滤器滤除其中的固渣、悬浮物等杂质；
68.(2)将除杂后的高浓度cod废水加入臭氧催化氧化反应器中，所述臭氧催化氧化反应器中添加有进行臭氧氧化的催化剂；催化剂的加入量为臭氧催化氧化反应器有效容积的80％；
69.在本实施例中，添加的催化剂为硅铝化合物催化剂，具体选用的是氧化铝；
70.(3)向高浓度cod废水中通入臭氧；高浓度cod废水与臭氧的体积比为1:21。
71.(4)在常温常压臭氧催化氧化1h，得到处理后的废水，处理后废水的cod、盐含量以及电导率见表1。
72.实施例7：
73.一种臭氧处理高浓度cod废水的方法，包括下述步骤：
74.(1)将待处理的高浓度cod废水(cod浓度为52g/l，ph为9)采用袋式过滤器滤除其中的固渣、悬浮物等杂质；
75.(2)将除杂后的高浓度cod废水加入臭氧催化氧化反应器中，所述臭氧催化氧化反应器中添加有进行臭氧氧化的催化剂；催化剂的加入量为臭氧催化氧化反应器有效容积的78％；
76.在本实施例中，添加的催化剂为锰化合物催化剂，具体选用的是二氧化锰；
77.(3)向高浓度cod废水中通入臭氧；高浓度cod废水与臭氧的体积比为1:15。
78.(4)在常温常压臭氧催化氧化1h，得到处理后的废水，处理后废水的cod、盐含量以及电导率见表1。
79.实施例8：
80.一种臭氧处理高浓度cod废水的方法，包括下述步骤：
81.(1)将待处理的高浓度cod废水(cod浓度为66g/l，ph为10)采用袋式过滤器滤除其中的固渣、悬浮物等杂质；
82.(2)将除杂后的高浓度cod废水加入臭氧催化氧化反应器中，所述臭氧催化氧化反应器中添加有进行臭氧氧化的催化剂；催化剂的加入量为臭氧催化氧化反应器有效容积的80％；
83.在本实施例中，添加的催化剂为锰化合物催化剂，具体选用的是高锰酸钾；
84.(3)向高浓度cod废水中通入臭氧；高浓度cod废水与臭氧的体积比为1:33。
85.(4)在常温常压臭氧催化氧化1h，得到处理后的废水，处理后废水的cod、盐含量以及电导率见表1。
86.实施例9：
87.一种臭氧处理高浓度cod废水的方法，包括下述步骤：
88.(1)将待处理的高浓度cod废水(cod浓度为50g/l，ph为11)采用袋式过滤器滤除其中的固渣、悬浮物等杂质；
89.(2)将除杂后的高浓度cod废水加入臭氧催化氧化反应器中，所述臭氧催化氧化反应器中添加有进行臭氧氧化的催化剂；催化剂的加入量为臭氧催化氧化反应器有效容积的80％；
90.在本实施例中，添加的催化剂为锰化合物催化剂，具体选用的是硫酸锰；
91.(3)向高浓度cod废水中通入臭氧；高浓度cod废水与臭氧的体积比为1:29；
92.(4)在常温常压臭氧催化氧化1h，得到处理后的废水，处理后废水的cod、盐含量以及电导率见表1。
93.二、对比例：
94.对比例1：
95.一种臭氧处理高浓度cod废水的方法，包括下述步骤：
96.(1)将待处理的高浓度cod废水(cod浓度为100g/l，ph为3)采用袋式过滤器滤除其中的固渣、悬浮物等杂质；
97.(2)将除杂后的高浓度cod废水进行ph的调节，调节后ph为9；
98.(3)向高浓度cod废水中通入臭氧，高浓度cod废水与臭氧的体积比为1:25；
99.(4)在常温常压臭氧催化氧化1h，得到处理后的废水，处理后废水的cod、盐含量以及电导率见表1。
100.对比例2：
101.一种臭氧处理高浓度cod废水的方法，包括下述步骤：
102.(1)将待处理的高浓度cod废水(cod浓度为120g/l，ph为7)采用袋式过滤器滤除其中的固渣、悬浮物等杂质；
103.(2)将除杂后的高浓度cod废水进行ph的调节，调节后ph为9；
104.(3)向高浓度cod废水中通入臭氧；高浓度cod废水与臭氧的体积比为1:30。
105.(4)在常温常压臭氧催化氧化1h，得到处理后的废水，处理后废水的cod、盐含量以及电导率见表1。
106.三、对比实施例和对比例中高cod废水处理后的盐含量和电导率：
107.实施例1
‑
实施例9以及对比例1
‑
2中废水处理参数以及处理结果如下表1所示：
108.表1实施例和对比例废水处理参数以及结果
[0109][0110]
由表1可知，本发明实施例1
‑
9中通过向高cod废水中添加催化剂，可以直接进行臭氧催化氧化，与传统的调节ph后进行臭氧催化氧化相比，盐含量低且电导率低，有助于后续进行废水处理。