[發明專利]臭氧彌散氧化處理低濃度含鈷廢水的方法

無效

• 申請號: 200910042532.0
• 申請日: 2009-01-19
• 公開（公告）號: CN101475256A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 田慶華;郭學益;易宇;李治海
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C02F1/78
• 分類號: C02F1/78;C02F1/50;C02F101/20
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所
• 代理人: 趙靜華

技術領域

本發明涉及一種臭氧彌散氧化處理低濃度含鈷廢水的方法。

背景技術

目前對于低濃度含鈷廢水的處理方法主要有：化學沉淀法、離子交換法、吸附法等。如CN1086366C采用硫化物沉淀重金屬并以硫化物的形式沉淀；CN1724407A利用氫氧化鐵膠體比表面積大、吸附能力強的特點，采用絮凝-吸附-共沉淀方法處理含重金屬廢水。這些方法都只不過實現了污染物的轉移即將重金屬從水體中轉移至污泥中，并沒有實現污染源的徹底根除，而且加入化學試劑容易產生二次污染。

發明內容

本發明的目的在于克服以上缺點，提供一種工藝簡單，操作方便的臭氧彌散氧化處理低濃度含鈷廢水的方法。可實現污染源的徹底根除，可節省化工原料，可克服處理廢水后化學藥物造成的二次污染；還可在處理廢水的同時對處理水進行消毒、滅菌、降解或破壞有毒、有害物；凈化后水質能達到國家規定的排放標準；并可以綜合回收利用廢水中蘊含的鈷資源。

本發明技術方案包括以下步驟：

(1)將微米級氣泡的臭氧氣體以0.30-10mg/min的流量彌散于含鈷廢水體系中，在紊流條件下，控制氧化溫度為20～90℃，氧化0.5～2小時；

(2)澄清過濾，得到鈷離子濃度低的清液水流和金屬鈷含量高的鈷的氫氧化物沉淀物。

所述微米級氣泡是通過專用的臭氧超聲彌散氧化裝置(已另申請實用新型專利)，通過裝置內均勻分布的噴嘴將臭氧氣體或含臭氧的氧氣或空氣釋放成毫米級氣泡，再通過超聲波將臭氧氣泡粉碎成微米級的微氣泡。

所述紊流條件是通過氧化反應罐內的攪拌器在攪拌速度為100～1000轉/分條件下實現的。

上述氫氧化物沉淀物按照已有技術進行干燥和焙燒即可獲得鈷氧化物粉末；或直接用做生產高品質鈷化合物產品的原料。

本發明使用臭氧作為氧化劑，其氧化能力僅次于氟和原子氧，高于氯和高錳酸鉀。臭氧同時還是一種廣譜滅菌劑，在常溫下可對原核生物，直核生物、原生動物、后生動物都有極強的滅殺作用，對于細菌、霉菌、病毒等瞬間即可完成滅殺消毒作用。臭氧在滅菌消毒的同時，還可以有效的降解烷烴、苯、酚等有毒、有害物，還可以破壞劇毒的氰化物，臭氧對水體的蝕度、色度及特殊氣味去除效果也十分顯著。且基于臭氧的強氧化性，在水中可短時間內自行分解，最終還原為氧氣，因此不會產生二次環境污染，是理想的綠色氧化劑。本發明工藝簡單，操作方便，對廢水體系的酸度要求比較寬松，在中性或堿性條件，甚至在高酸度條件下都可以適用。采用本發明提供的方法處理含鈷廢水，可以解決化學藥物的二次污染，處理效果好，凈化后水質可達到國家規定的排放標準；可應用于各種含鈷工業廢水、含鈷生活廢水的水處理，同時回收的鈷化合物既可以直接焙燒制備鈷氧化物粉末，也可以用做生產高品質鈷化合物產品的原料。

具體實施方式

實施例1：取1000ml含Co²⁺濃度為1.0mg/L的含鈷廢水，在500轉/分的攪拌條件下，以0.30mg/min流量向含鈷廢水中通入臭氧氣體，使水體形成紊流，控制反應溫度為50℃，經過臭氧彌散氧化30分鐘后澄清過濾，測得清液中Co²⁺濃度為0.02mg/L。沉淀物檢測其為鈷的氫氧化物。

實施例2：取1000ml含Co²⁺濃度為5.0mg/L的含鈷廢水，在800轉/分的攪拌條件下，以0.30mg/min流量向含鈷廢水中通入臭氧氣體，使水體形成紊流，控制反應溫度為40℃，經過臭氧彌散氧化40分鐘后澄清過濾，測得清液中Co²⁺濃度為0.03mg/L。沉淀物檢測其為鈷的氫氧化物。

實施例3：取1000ml含Co²⁺濃度為50mg/L的含鈷廢水，在600轉/分的攪拌條件下，以2.0mg/min流量向含鈷廢水中通入臭氧氣體，使水體形成紊流，控制反應溫度為20℃，經過臭氧彌散氧化45分鐘后澄清過濾，測得清液中Co²⁺濃度為0.03mg/L。沉淀物檢測其為鈷的氫氧化物。

實施例4：取1000ml含Co²⁺濃度為150mg/L的含鈷廢水，在500轉/分的攪拌條件下，以2.5mg/min流量向含鈷廢水中通入臭氧氣體，使水體形成紊流，控制反應溫度為30℃，經過臭氧彌散氧化45分鐘后澄清過濾，測得清液中Co²⁺濃度為0.28mg/L。沉淀物檢測其為鈷的氫氧化物。