[發(fā)明專利]一種同步脫除廢水COD和硬度的處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310268327.2
• 申請(qǐng)日: 2013-06-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103304017A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪曉軍;袁延磊;崔家琪;顧曉揚(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/72
• 分類號(hào): C02F1/72;C02F1/66;C02F1/52
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，特別涉及一種同步脫除廢水COD和硬度的處理方法。

背景技術(shù)

芬頓（Fenton）是水處理高級(jí)氧化技術(shù)中的一種，是指H₂O₂在Fe²⁺的催化作用下產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的羥基自由基·OH。·OH通過(guò)進(jìn)攻C-H鍵、C-C鍵或C≡C鍵，使有機(jī)物發(fā)生斷鏈或開(kāi)環(huán)，而被迅速氧化分解的過(guò)程。該法效率高且無(wú)毒害，尤其在處理廢水中難生物降解有機(jī)物方面具有突出優(yōu)勢(shì)，既可以將難生物降解有機(jī)物徹底氧化為CO₂和H₂O，從而降低污水的COD；也可以將難生物降解有機(jī)物部分氧化為易生物降解的小分子，含氧有機(jī)物（如醇、醛、酮、羧酸等），從而提高污水的可生化性。常規(guī)Fenton的缺點(diǎn)在于：（1）Fenton反應(yīng)后回調(diào)廢水pH至中性，需投大量的堿性物質(zhì)；（2）Fenton化學(xué)氧化在脫除COD和色度方面有效果，但脫除COD的效率仍可進(jìn)一步提高，對(duì)硬度的脫除基本沒(méi)有效果。

目前，國(guó)內(nèi)外的文獻(xiàn)對(duì)于Fenton氧化處理方法的報(bào)道主要集中在Fenton氧化技術(shù)的催化氧化技術(shù)方面的改進(jìn)提高，采用類Fenton氧化技術(shù)減少Fenton氧化的藥劑投加量，以及Fenton氧化與其他處理技術(shù)聯(lián)用來(lái)處理廢水方面。中國(guó)發(fā)明專利CN101254987公開(kāi)的小水量難降解廢水深度凈化回用處理方法,加酸調(diào)整廢水pH到3～5，進(jìn)入噴動(dòng)流化床反應(yīng)塔先用微電解法處理該廢水，再用光助芬頓催化氧化法處理，加堿調(diào)整廢水pH到6.8～7.8，然后用強(qiáng)化絮凝法處理；再用微波催化氧化法處理；用UV光催化處理；澄清過(guò)濾器達(dá)到回用水質(zhì)要求。處理過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，酸和堿投加量大，運(yùn)行成本高。因此，尋求一種Fenton氧化與其他處理技術(shù)聯(lián)用來(lái)處理廢水，進(jìn)一步提高COD的脫除效率，減少酸堿藥劑投加量的同時(shí)又能脫除廢水硬度，降低運(yùn)行成本，具有極佳的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種同步脫除廢水COD和硬度的處理方法。

本發(fā)明的目的通過(guò)下述方案實(shí)現(xiàn)：

一種同步脫除廢水COD和硬度的處理方法，包含以下具體步驟：

往廢水中投加亞鐵鹽和過(guò)氧化氫，加酸控制pH為3～4進(jìn)行反應(yīng)；加入氫氧化鈣使pH大于10，再加入碳酸鈉攪拌，得到脫除COD和硬度的水。

所述的亞鐵鹽指硫酸亞鐵和氯化亞鐵中的至少一種，優(yōu)先選擇硫酸亞鐵。

所用亞鐵鹽的量為0.3～2.4g/L廢水，優(yōu)選為0.8～2g/L廢水。

所用過(guò)氧化氫和亞鐵鹽中亞鐵離子的摩爾比為（0.5～2.5）:1，優(yōu)選為（1～2）:1。

所用氫氧化鈣的量為1～6g/L廢水，優(yōu)選為2～6g/L廢水。

所用碳酸鈉的量為2～7g/L廢水，優(yōu)選為3～7g/L廢水。

所述的加酸指添加硫酸或鹽酸。

所述反應(yīng)的時(shí)間為30～90min。

本發(fā)明的原理為：

本發(fā)明通過(guò)Fenton法對(duì)廢水中COD進(jìn)行去除，加入氫氧化鈣和碳酸鈉，既調(diào)節(jié)pH，又利用絮凝沉降消除反應(yīng)生成及廢水中原有的金屬離子，降低硬度。同時(shí)，該對(duì)生成金屬離子的絮凝沉降作用又促進(jìn)Fenton反應(yīng)的進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)協(xié)同作用。

往Fenton反應(yīng)后水中加入氫氧化鈣和碳酸鈉，可使其中的鈣、鎂離子沉淀析出，同時(shí)也可使反應(yīng)生成的Fe³⁺離子以沉淀形式析出，發(fā)揮吸附混凝的作用，進(jìn)一步脫除廢水中的COD和色度。所涉及到的化學(xué)方程式：

2Fe³⁺+3Ca(OH)₂+3CO₃^2-=2Fe(OH)₃↓+3CaCO₃↓????（1）

Ca(HCO₃)₂+Ca(OH)₂=2CaCO₃↓+2H₂O????（2）

Mg(HCO₃)₂+2Ca(OH)₂=Mg(OH)₂↓+2CaCO₃↓+2H₂O????（3）