申请日2014.12.17
公开(公告)日2015.04.08
IPC分类号C02F101/38; C02F9/04
摘要
本发明提供了一种光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的方法及装置。该方法包括以下步骤：向苯胺废水中加入盐酸调节废水的pH值至酸性，然后加入双氧水，混合反应并过滤后，对滤液进行光催化反应，完成对于苯胺废水的光催化-双氧水协同氧化处理。本发明还提供了一种光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的装置，该装置包括：废水池(1)、盐酸加药设备(2)、双氧水加药设备(3)、调节罐(4)、过滤器(5)、光催化设备(6)、清水池(7)。本发明所提供的光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的方法不仅可以缩短处理苯胺废水的时间，而且矿化率高，可以处理高浓度的苯胺废水。
摘要附图
权利要求书
1.一种光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的方法，其包括以下步骤：
向苯胺废水中加入盐酸调节废水的pH值至酸性，然后加入双氧水，混合反应并 过滤后，对滤液进行光催化反应，完成对于苯胺废水的光催化-双氧水协同氧化处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：所述苯胺废水的pH值调节为2-4。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中：所述双氧水的质量浓度为30%;以 苯胺废水的体积计，双氧水的用量为0.5%-2%。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中：所述光催化反应中，光催化 设备的实际处理量为0.1-0.5m3/h。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中：在光催化反应中，所用催化 剂为纳米二氧化钛，以苯胺废水的体积计，催化剂的投入量为0.2-2g/L。
6.根据权利要1-5中任一项所述的方法，其中：所述光催化-双氧水协同氧化的 反应的时间为20min-2h。
7.一种光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的装置，其特征在于，该装置包括： 废水池(1)、盐酸加药设备(2)、双氧水加药设备(3)、调节罐(4)、过滤器(5)、 光催化设备(6)、清水池(7);
所述废水池(1)、调节罐(4)、过滤器(5)、光催化设备(6)和清水池(7)通 过连通管路依次串联;
所述盐酸加药设备(2)和双氧水加药设备(3)依次连接在废水池(1)和调节 罐(4)之间的连通管路上。
8.根据权利要求7所述的光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的装置，其特征 在于：所述光催化设备(6)的出口设有三通阀，所述三通阀的其中一个出口通过连 通管路与所述清水池(7)的进口相连，另一出口通过连通管路与所述废水池(1)的 进口相连。
9.根据权利要求7或8所述的光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的装置，其 特征在于：所述光催化设备(6)内设有催化剂回收设备。
10.根据权利要求7或8所述的光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的装置， 其特征在于：所述光催化设备(6)内设有曝气设备。
说明书
一种光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的方法及装置，属于废水 处理技术和环境催化领域。
背景技术
苯胺是一种重要的化工原料，随着苯胺需求量的增加，苯胺废水的产生量也相应 加大。对炼化企业来说，苯胺废水是一种难降解的工业废水，含盐量高、色度大、有 机物浓度高，而且具有很强的生物毒性、蓄积性和长期残留性，因此被美国EPA和 中国环保部列入“环境优先污染物黑名单”，在工业排水中要求严格控制。
目前处理苯胺废水的方法分为物理法、化学法和生物法，其中物理法主要有萃取 法、吸附法、蒸馏法等，但大多数物理法所需处理装置占地面积大，甚至涉及萃取剂 回收、蒸汽消耗量大等问题;生物法技术成熟且成本低，但苯胺废水毒性强，致使生 物处理系统难以稳定运行。因此，以光催化氧化法、二氧化氯氧化法、臭氧氧化法等 为核心的高级氧化技术在提高苯胺废水可生化性、彻底矿化有机物方面则表现出了极 大的优势。
总体来说，目前还没有成熟且低成本的苯胺废水处理工程。目前炼化企业基本采 用投加次氯酸钠脱色并混入清净下水稀释的方法。次氯酸钠具有较强的氧化性，对苯 胺废水具有一定的脱色能力，但通过实验分析，次氯酸钠投加量为2%时，反应1h， 对苯胺废水的色度去除率低于60%。而且这种脱色反应属于快速反应，1h后色度去 除率几乎不变，无法实现达标需求，且浪费大量的水资源。而利用臭氧催化氧化处理 技术，COD可由790mg/L降为42mg/L，色度由l300倍降至40倍，色度仍然较高， 无法达标排放;利用化学芬顿技术，COD与色度均有大幅度降低，色度可降至5倍 以下，但该工艺产生大量污泥，其处理难度与高成本也是企业舍弃该工艺的主要原因。
CN 102464395 A公开了一种处理苯胺废水的复合药剂及其应用方法。
CN 103641205 A公开了一种苯胺废水的介质阻挡放电联合Fenton处理工艺，等 等。但这些方法基本针对COD小于200mg/L的苯胺废水，甚至模拟废水，对于浓度 高、色度大、成分复杂的苯胺废水没有涉及。
光催化氧化技术由于其反应条件温和、操作条件容易控制、氧化能力强、无二次 污染，加之催化剂TiO2的化学稳定性高、无毒等优点，是一项具有广泛应用前景的 新型水污染处理技术。双氧水氧化性强，经常被用作降解有机物的高效氧化剂。
但双氧水和光催化单独处理苯胺废水时效果差，且耗电量与药剂投加量都高，因 此如何将二者结合，提高苯胺废水的处理效率，成为本领域亟待解决的问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种光催化-双氧水协同氧化处理 苯胺废水的方法，该方法采用光催化与双氧水协同作用，不仅能够促进羟基自由基的 产生，提高反应速率，还能有效抑制污泥产生，降低处理成本。
本发明的目的还在于提供一种光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的装置。
为达到上述目的，本发明提供了一种光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的方 法，其包括以下步骤：
向苯胺废水中加入盐酸调节废水的pH值至酸性，然后加入双氧水，混合反应并 过滤后，对滤液进行光催化反应，完成对于苯胺废水的光催化-双氧水协同氧化处理。
在上述方法中，优选地，所述苯胺废水的pH值调节为2-4。
在上述方法中，优选地，所述双氧水的质量浓度为30%;以苯胺废水的体积计， 双氧水的用量为0.5%-2%。
在上述方法中，优选地，所述光催化反应中，光催化设备的实际处理量为 0.1-0.5m3/h。
在上述方法中，优选地，在光催化反应中，所用催化剂为纳米二氧化钛，以苯胺 废水的体积计，催化剂的投入量为0.2-2g/L。
在上述方法中，优选地，所述光催化-双氧水协同氧化的反应的时间为20min-2h。 其中，光催化-双氧水协同氧化的反应的时间指的是混合反应时间和光催化反应时间 之和。
为达到上述目的，本发明还提供了一种光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的 装置，该装置包括：废水池、盐酸加药设备、双氧水加药设备、调节罐、过滤器、光 催化设备、清水池，其中：
所述废水池、调节罐、过滤器、光催化设备和清水池通过连通管路依次串联;
所述盐酸加药设备和双氧水加药设备依次连接在废水池和调节罐之间的连通管 路上。
在上述光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的装置中，优选地，所述光催化设 备的出口设有三通阀，所述三通阀的其中一个出口通过连通管路与所述清水池的进口 相连;另一出口通过连通管路与所述废水池的进口相连。
在上述光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的装置中，优选地，所述光催化设 备内设有催化剂回收设备。
在上述光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的装置中，优选地，所述光催化设 备内设有曝气设备。
在上述光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的装置中，优选地，所述过滤器为 保安过滤器。
采用本发明光催化-双氧水协同氧化法处理苯胺废水，具有以下优点：1)能够促 进羟基自由基的生成，缩短废水的处理时间;2)矿化率高，可以处理高浓度的苯胺 废水，使其符合排放标准;3)无污泥产生，大大降低处理污泥的成本。
本发明提供的光催化-双氧水协同氧化处理苯胺废水的装置不仅安装简单，可以 快速、方便地处理高浓度、高色度的苯胺废水，而且可以在苯胺废水浓度偏高的情况 下，通过回流稀释，降低进水负荷，提高处理效率。
