申请日2017.06.07
公开(公告)日2017.07.28
IPC分类号C02F1/76; C02F1/58; C02F1/52; C02F1/28
摘要
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种COD去除剂，包括按照重量份数计的以下组分：氯酸钠50份～70份，柠檬酸钠3份～8份，碳酸氢钠3份～8份，碳酸钙15份～25份。本发明还提供该COD去除剂的制备方法，本发明所制备的COD去除剂，去除还原性污染物效果彻底，使用方便，适用范围广泛，可用于各种类型的还原性污染物讲解，去除还原性污染物更高效，并且不会造成二次污染。
权利要求书
1.一种COD去除剂，包括按照重量份数计的以下组分：
氯酸钠50份～70份，
柠檬酸钠3份～8份，
碳酸氢钠3份～8份，
碳酸钙15份～25份。
2.根据权利要求1所述的COD去除剂，其特征在于，还包括按照重量份数计的灰钙粉8份～15份。
3.根据权利要求2所述的COD去除剂，其特征在于，由以下按照重量份数计的组分组成：
氯酸钠55份～65份，
柠檬酸钠4.5份～5.5份，
碳酸氢钠4.5份～5.5份，
碳酸钙18份～22份，
灰钙粉8份～12份。
4.根据权利要求3所述的COD去除剂，其特征在于，由以下按照重量份数计的组分组成：
氯酸钠60份，
柠檬酸钠5份，
碳酸氢钠5份，
碳酸钙20份，
灰钙粉10份。
5.根据权利要求1～4任一项所述的COD去除剂的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
(1)称取配方量的碳酸钙，投入固体搅拌机中，设定温度为80℃，开始搅拌;
(2)称取配方量的氯酸钠，投入上述搅拌机中，搅拌至均匀;
(3)称取配方量的灰钙，投入上述搅拌机中，搅拌至均匀;
(4)称取配方量的碳酸氢钠，投入上述搅拌机中，搅拌至均匀;
(5)称取配方量的柠檬酸钠，投入上述搅拌机中，搅拌至均匀，然后继续加热搅拌20分钟至1小时;
(6)将混合好的原料输送至储存装置中，并分装成合适的分包装。
6.根据权利要求5所述的COD去除剂的制备方法，其特征在于，制备中所使用的各原料，规格均为含量90%以上，颗粒大小300目～400目。
说明书
一种COD去除剂及其制备方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种COD去除剂及其制备方法。
背景技术
水是地球上最重要的资源，也是自然界含量最丰富分布最广的化合物，其总量共约1.4*1019m3，但是，绝大多数是苦咸的海水，实际可供开发利用的淡水只占总水量的0.3%，因此，淡水是极其有限的宝贵资源。随着人类工业化步伐进程的不断加快，人民的生活水平逐步提高，淡水的消耗与日俱增。我国的水资源占世界人均水平的1/4左右，加上我国近三十来年的快速发展，工业用水及生活用水需求越来越大，所产生的废水、污水越来越多，水体污染物的成份越来越复杂，使水体中的有机物，COD、氮、磷及重金属含量超标或严重超标，造成水体富营养化，部分河道出现牛奶河、墨水河、橙汁河或毒水河的现象时有发生，对饮用水水源构成了严重危害，沿河居住的百姓出现的癌症村屡见不鲜，控制水体污染及富营养化，提高水质质量是水处理领域面临的重大问题。
有机废水特别是高盐高浓度有机废水处理，一直是国内众多环保工作者及管理部门关注的难题。随着我国化学工业的快速发展，各种新型的化工产品被应用到各行各业，特别是医药、化工、电镀、印染等重污染工业中，在提高产品质量、品质的同时也带了日益严重的环境污染问题，主要表现在：废水中有机污染物浓度高、结构稳定、生化性差，常规工艺难以实现达标排放，且处理成本高，给企业节能减排带来极大的压力。
化学需氧量COD(Chemical Oxygen Demand)是在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量。它是表示水中还原性物质多少的一个指标。水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁。但主要的是有机物，因此，化学需氧量(COD)又往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标。化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。有机物质作为还原剂，其含量高就会降低水体中溶解氧的含量，导致水生生物缺氧以至死亡，水质腐败变臭。另外，苯、苯酚等有机物还具有较强的毒性，会对水生生物和人体造成直接伤害。因此，我国将COD作为重点控制的水污染物指标。
去除COD的方法有多种，例如，吸附法、化学混凝法、电化学法、氧化法、生物法等。
吸附法主要采用交换吸附、物理吸附或化学吸附等方式，将污染物从废水吸附到吸附剂上，达到去除的目的。常用的吸附剂有活性炭、树脂、活性炭纤维、硅藻土等。但由于吸附剂的吸附容量有限，吸附后的再生往往能耗很大，废弃后排放易造成二次污染，这些因素限制了该方法的实际应用。萃取法是利用与水互不相溶、但对污染物的溶解能力较强的溶剂，将其与废水充分混合接触，大部分的污染物便转移至溶剂相，分离废水和溶剂，使废水得到净化。
氧化法，一般是在催化剂的作用下，用化学氧化剂处理有机废水以提高废水可生化性，或直接氧化降解废水中有机物使之稳定化。常用的氧化剂有O3，H2O2，KMnO4等。氧化剂表现出氧化能力不强，存在选择性氧化等缺点，难以达到实际的要求。
采用高级化学氧化法例如湿式催化氧化法、光化学氧化法、电催化法、超声化学氧化法和超临界水氧化法等，高级氧化法在反应中产生活性极强的OH自由基，再通过自由基与有机化合物之间的加合、取代、电子转移、断键等，使水体中的大分子，难降解有机物氧化降解成低毒或无毒的小分子物质，甚至直接降解成CO2和H2O，接近完全矿化。这种以OH为主要氧化剂的降解技术克服了普通氧化法存在的问题，但是所需的水环境条件pH要求较低，一般要求在pH为3.5左右才能达到很好的效果，所以无法在实际大规模中加以应用。
普通的工艺和传统的水处理化学品对于解决化工废水中COD浓度高、毒性大、可生化性差的的问题难以达到预期效果。为了解决这一问题，可以在废除处理过程中加入COD去除剂，以期望降低废水中COD浓度，提高废水的可生化性。
目前，污水处理厂污水COD去除基本为生物去除，大多数污水处理厂都是按城市生活污水处理设计，设计进水中的COD含量400mg/L，而工业废水中的COD含量在1000～10000mg/L左右，有些可能更高，污水厂利用生物技术无法根本解决，造成一些污水处理厂排水中COD严重超标。生物法常用SBR法，A/O之类，基本上COD的浓度可以降至中低浓度。COD降解剂药剂是针对于生物法处理过后的中低浓度的COD而研发的，使用COD去除剂是处理高含量COD废水及重金属废水最理想的方法。
中国专利CN201010559644.6公开了一种环境污水处理领域中去除工业废水中磺酰胺的COD降解剂，由无机强氧化剂、催化剂及遗传工程菌酶复配而成，氧化剂质量含量为70%～85%，催化剂质量含量为l%～5%，遗传工程菌酶质量含量为10%～29%。其可将废水中磺酰胺浓度从1000mg/L降到0.5mg/L以下，去除率大于99.9%，原料易得，使用简单，且无沉淀生成，不会产生二次污染。但是，这种使用方便，又高效的COD降解剂是专门针对磺酰胺类物质而使用的，适用范围太窄，对于各种其他类型的高COD污水，并不适用，不利于推广。
专利CN201510669945.7公开了一种催化氧化预处理成品油库含油污水的方法，首先在成品油库含油污水中加入氯酸钠、盐酸、硫酸铜，搅拌处理20～180分钟，生成二氧化氯;其中，硫酸铜作为氯酸钠分解的催化剂，氯酸钠加入量为0.1～1.0g/L，硫酸铜为0.5～8g/L，盐酸调整pH值为1～6，该方法可用于成品油库含油污水处理中。COD降解率达到50%以上，可以将COD降至低于500mg/L，可以达到对含油污水生物处理的要求，但处理污水后引入了铜离子，用量大时带来二次污染，使用时需要用盐酸调节pH至强酸性，方可起效，使用不方便;这种处理方法针对COD超高的成品油库含油污水处理更合适，对于一般的污水处理并不适用。
鉴于此，开发使用范围广阔的、将COD效果好、经济高效、反应速度快、且用量少的COD去除剂具有重要的经济价值和社会价值。
发明内容
针对现有技术中COD去除剂，或者去除效果不彻底，成本高，易造成二次污染，或者使用条件苛刻，或者适用范围太窄，仅适用于特定类型的污水等问题，本发明提供一种COD去除剂，其去除COD不仅去除效果更彻底，去除过程更高效，而且使用各种类型的高COD污水，并且不会造成二次污染。
本发明提供如下技术方案：
一种COD去除剂，包括按照重量份数计的以下组分：
氯酸钠 50份～70份，
柠檬酸钠 3份～8份，
碳酸氢钠 3份～8份，
碳酸钙 15份～25份。
进一步地，本发明所述的COD去除剂，其组分中还包括按照重量份数计的灰钙粉8份～15份。
进一步地，本发明所述的COD去除剂，由以下按照重量份数计的组分组成：
氯酸钠 55份～65份，
柠檬酸钠 4.5份～5.5份，
碳酸氢钠 4.5份～5.5份，
碳酸钙 18份～22份，
灰钙粉 8份～12份。
进一步地，本发明所述的COD去除剂，由以下按照重量份数计的组分组成：
氯酸钠 60份，
柠檬酸钠 5份，
碳酸氢钠 5份，
碳酸钙 20份，
灰钙粉 10份。
本发明所述的COD去除剂主要利用COD去除剂中的氯酸钠在溶液中反应产生氧化剂ClO2的强氧化作用将还原性污染物直接氧化，降低COD。
COD去除剂中的主要成分为氯酸钠，其在水中不断的产生强氧化剂ClO2和Cl2对还原性污染物进行氧化，降低COD;碳酸钙属于辅助剂，可以吸附反应过程中产生的Cl-，促进反应向正方向，即产生ClO2的方向进行，产生氧化剂增多，从而加速氧化剂对COD的氧化去除作用。灰钙粉属于辅助成分，主要作用是对水体中的硫化物进行降解，具有除硫功效。此外，碳酸钙和灰钙粉还可以加速固体产物的沉降、吸附固体污染物，提高净化效果。
碳酸氢钠主要是用于调节药剂的酸碱性，促进ClO2产生，还具有分散作用。柠檬酸钠的主要作用调节酸度和稳定组合物，使得药剂在密封保存过程中不潮解，保证药剂有效成分的稳定，防止药剂在运输存储过程中发生变质。此外，还具有一定的螯合作用，促进固化产物沉降。
通过添加辅助成分碳酸氢钠、柠檬酸钠、碳酸钙和灰钙粉的共同作用，使得COD去除剂的效率得到极大的提升，在同样的氯酸钠使用量时，去除COD效率更高，效果更好;在同样的去除COD效果时，只需要二分之一的主氧化剂氯酸钠即可，降低了药剂使用量。
另一方面，本发明还提供了所述的COD去除剂的制备方法，其包含以下步骤：
(1)称取配方量的碳酸钙，投入固体搅拌机中，设定温度为80℃，开始搅拌;
(2)称取配方量的氯酸钠，投入上述搅拌机中，搅拌至均匀;
(3)称取配方量的灰钙，投入上述搅拌机中，搅拌至均匀;
(4)称取配方量的碳酸氢钠，投入上述搅拌机中，搅拌至均匀;
(5)称取配方量的柠檬酸钠，投入上述搅拌机中，搅拌至均匀，然后继续加热搅拌20分钟至1小时;
(6)将混合好的原料输送至储存装置中，并分装成合适的分包装。
进一步地，本发明所述的COD去除剂扥制备方法中，其制备中所使用的各原料，规格均为含量90%以上，颗粒大小300目～400目。
本发明的COD去除剂成分简单，原材料经济易得，加工配制简单，成本低，便于产业化生产。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明提供的COD去除剂，集合了高级氧化、反应沉降、吸附等处理技术，能将污水中的COD从水体中快速分解，可有效去除废水中的有机污染物，且去除效率高，在使用量仅需每升水5g时，对污水中的COD降解率可达90%，可将水中COD含量降至50mg/L左右，且添加后不会带来新的污染，能够避免传统化学品对水质造成的诸多影响，符合环保要求，很好的满足市场需求。
2、本发明提供的COD去除剂，反应速度快，15分钟左右基本完成反应过程，相较于传统生物法、吸附法等，大大缩短了反应时间，处理流程非常高效。
3、本发明提供的COD去除剂，适用水体的pH值范围为1～12，pH使用范围广泛，几乎可适用所有行业类别污水处理，如，油墨、包装印刷、汽车配件、机械、喷漆、表面处理、涂料、油漆、电镀、造纸、食品、印染、漂染、制革等废水处理工艺;印染厂废液等，脱氮剂药剂均为无毒或低毒药剂，不会对废水产生二次污染，特别适用于污水处理厂的水质改造等工程，还可代替消毒剂用于污水处理出水的消毒处理。
4.本发明提供的COD去除剂，易于添加和使用，具有良好的可操作性，不仅可干粉方式直接投加于反应池中，也可以将药剂配置成溶液后投加与反应池中，例如，1/100(m/m)加水冲兑后投加;可直接投加于一般的反应池中，不需特殊反应设备。
5、本发明提供的COD去除剂，用量少，一般每升污水，加入量在5g左右即有明显效果，且效果持久，连续加入，可进一步减小用量，节约成本。
6、应用本发明COD去除剂对有机废物的降解效果是市场上同类产品的两倍以上，化学品投加量更少，大大降低污泥的产生量和污泥处理成本，是一款高效、高性价比水处理化学品，尤其适用于有机物浓度大、高毒性、高色度、难生化废水的处理，可大幅度地降低废水的色度和COD，提高废水的可生化性。
